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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Dämpfungsscheibenanordnung. Genauer
betrifft die vorliegende Erfindung eine Dämpfungsscheibenanordnung zum
Dämpfen
von Torsionsschwingungen bei einem Kraftübertragungssystem.
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Eine
Dämpfungsscheibenanordnung
wird oft bei einer Kupplungsscheibenanordnung eines Fahrzeugs verwendet.
Die Dämpfungsscheibenanordnung
besteht aus einem Eingangselement, einem Ausgangselement und einer
Dämpfungsvorrichtung. Das
Eingangselement kann mit einem Schwungrad verbunden sein. Das Ausgangselement
kann mit einer ausgehend von einem Getriebe verlaufenden Welle verbunden
sein. Die Dämpfungsvorrichtung verbindet
das Eingangselement und das Ausgangselement miteinander in einer
Drehrichtung. Das Eingangselement besteht typischerweise aus einem Paar
von Reibbelägen
und einem Paar von Eingangsplatten, welche in Radialrichtung innerhalb
der Reibbeläge
angeordnet sind. Die Reibbeläge
sind fest mit einer der Eingangsplatten verbunden. Das Ausgangselement
weist typischerweise die Form einer Nabe auf, welche nicht-drehbar
mit der Getriebewelle verbunden ist. Die Nabe weist ein mittig angeordnetes
Auge mit einer Keilbohrung sowie einen Radialflansch auf, welcher
ausgehend von dem Auge nach außen
verläuft.
Die Keilbohrung des Auges ist mit der Getriebewelle in Keileingriff.
Der Radialflansch verläuft
ausgehend von dem Auge und ist elastisch mit den Eingangsplatten
durch die Dämpfungsvorrichtung
verbunden. Die Dämpfungsvorrichtung
ist aus Federn, welche das Paar von Eingangsplatten elastisch mit
dem Flansch der Nabe in der Drehrichtung verbinden, sowie aus einer
Reibungserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer Reibung zwischen
dem Paar von Eingangsplatten und dem Flansch gebildet.
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Der
Flansch der Nabe ist mit Fenstern (Federaufnahmeöffnungen) zum Aufnehmen der
Federn darin versehen. Die paarweise angeordneten Eingangsplatten
sind mit Federtragabschnitten (Federaufnahmeabschnitten) zum Tragen
der Federn versehen. Jedes Fenster Trägt die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden und die in Radialrichtung gegenüberliegenden Enden der Feder.
Die Federtragabschnitte tragen die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden, die in Radialrichtung gegenüberliegenden Enden und die
in Axialrichtung gegenüberliegenden
Enden der Feder. Dreht sich das Eingangsplattenpaar relativ zu dem
Flansch, so wird jede Feder zwischen einer Stirnfläche auf
einer Umfangsseite des Fensters und einer Stirnfläche auf
der anderen Umfangsseite der Federtragabschnitte zusammengedrückt. Bei
diesem Zusammendrückvorgang
bewegen sich jede der Stirnflächen
auf den in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Seiten des Fensters und die Federtragabschnitt derart, daß die Radialaußenabschnitte
dieser Flächen
sich um eine Strecke bewegen, welche in Umfangsrichtung länger ist
als die Radialinnenabschnitte dieser Flächen. Daher weist jede Feder
eine derartige Form auf, daß der Radialaußenabschnitt
(das heißt,
der Außenabschnitt
in Radialrichtung der Scheibe) eine Umfangslänge bzw. Umfangsbreite aufweist,
welche kürzer
ist als diejenige des Radialinnenabschnitts. Wird die Feder in einer
nicht parallelen Weise wie oben beschrieben zusammengedrückt, so
unterliegt die Feder einer Biegekraft zusätzlich zu einer Scherkraft,
was zu einer kürzeren
Lebensdauer führt.
Dreht sich das Paar von Eingangsplatten relativ zu der Nabe, so werden
die Federn in der Drehrichtung derart zusammengedrückt, daß es zu
einem Gleiten in der Reibungserzeugungsvorrichtung kommt. Folglich
werden die Torsionsschwingungen in der Drehrichtung aufgenommen
und gedämpft.
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Gemäß dieser
Kupplungsscheibenanordnung wird , wenn der Reibbelag gegen das Schwungrad
gedrückt
wird, um die Kupplung ein zurücken,
ein Drehmoment von einem Schwungrad dem Eingangsplattenpaar über den
Reibbelag zugeführt.
Das Drehmoment wird über
die Federn zu der Nabe übertragen
und wird dann zu der Welle übertragen,
welche ausgehend von dem Getriebe verläuft. Kommt es in der Kupplungsscheibenanordnung
zu Torsionsschwingungen, so werden die Federn in der Drehrichtung
zusammengedrückt,
und das Eingangsplattenpaar dreht relativ zu der Nabe. Dadurch kommt
es in der Reibungserzeugungsvorrichtung zu einem Gleiten. Folglich
werden die Torsionsschwingungen in der Drehrichtung gedämpft.
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Bei
dieser Kupplungsscheibenanordnung ist der Flansch der Nabe mit Federaufnahmeöffnungen zum
Aufnehmen der Federn versehen, und das Eingangsplattenpaar ist mit
Federaufnahmeabschnitten zum Halten der Federn versehen. Die Federaufnahmeöffnung trägt die in
Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden und die in Radialrichtung gegenüberliegenden Enden der Feder,
und der Federaufnahmeabschnitt trägt die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden, in Radialrichtung gegenüberliegenden
Enden und in Axialrichtung gegenüberliegenden
Enden der Feder. Ein Paar von Federsitzen ist auf den in Umfangsrichtung
gegenüberliegenden Enden
der Feder angeordnet, um die Feder parallel zusammenzudrücken.
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Der
Federsitz weist einen Tragabschnitt, welcher sich in Axialrichtung
zum Tragen eines der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden der Spiralfeder
erstreckt, sowie einen Vorsprung auf, welcher sich in Umfangsrichtung
hin zu der Feder ausgehend von dem Tragabschnitt erstreckt, und
ist innerhalb der Feder angeordnet.
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Da
die Federaufnahmeabschnitte in dem Eingangsplattenpaar durch Stanzen
ausgebildet sind, wird der Federsitz durch gestanzte Kanten der Eingangsplatten
getragen. Gemäß diesem
Auf bau ist der Federsitz mit den Tragabschnitten des Eingangsplattenpaares
durch einen kleinen Bereich derart getragen, daß ein Flächendruck zwischen diesen groß ist, und
daher ist eine Abnutzung der Feder wahrscheinlich.
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Die
DE 196 11 507 A1 beschreibt
eine Dämpfungsscheibenanordnung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Angesichts
obiger Ausführungen
besteht die Notwendigkeit einer Dämpfungsscheibenanordnung, welche
die oben erwähnten
Probleme des Standes der Technik überwindet. Die vorliegende
Erfindung geht diese Notwendigkeit des Standes der Technik sowie
andere Erfordernisse an, welche Fachleuten auf diesem Gebiet anhand
der vorliegenden Offenbarung ersichtlich werden.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Dämpfungsscheibenanordnung zu
schaffen, welche eine Abnutzung und ein Brechen des Federsitzes
bei dem Kupplungsvorgang unterdrückt.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen
weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Eine
Dämpfungsscheibenanordnung
gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein erstes Drehelement,
ein Paar von zweiten Drehelementen, ein Federelement und ein Paar
von Federsitzen. Das erste Drehelement ist mit mindestens einer
Federaufnahmeöffnung
versehen. Das Paar von zweiten Drehelementen, welche an in Axialrichtung
gegenüberliegenden
Seiten des ersten Drehelements angeordnet sind, ist aneinander mit
einem vorbestimmten Axialraum dazwischen befestigt. Jedes Paar zweiter
Drehelemente ist aus einem Plattenmaterial mit einer vorbestimmten
Dicke und mindestens einem Federaufnahmeabschnitt, welcher in einer
Position angeordnet ist, welche der Federaufnahmeöffnung entspricht,
gebildet. Das mindestens eine Federelement ist in jeweils einer
Federaufnahmeöffnung
und den Federaufnahmeabschnitten angeordnet, so dass ein Drehmoment
zwischen dem ersten Drehelement und dem Paar zweiter Drehelemente übertragen
wird. Das Paar von Federsitzen ist an in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden des Federelements angeordnet, wobei die Federsitze sich in
der Axialrichtung mit Tragabschnitten erstrecken, welche in Umfangsrichtung
gegenüberliegende
Enden des Federelements tragen. Dabei werden die Federsitze durch
in Umfangsrichtung gegenüberliegende
Enden der Federaufnahmeöffnung
und der Federaufnahmeabschnitte getragen. Jeder der Federaufnahmeabschnitte
ist an jedem seiner in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden mit einem Federsitz-Aufnahmeabschnitt
versehen, welcher eine umschließende
Gestalt aufweist, um das äußere Ende
des Federsitzes in Radialrichtung, Umfangsrichtung und Axialrichtung
zu umschließen.
Der Federsitz-Aufnahmeabschnitt weist eine erste Wand auf, welche
mittels Ziehen in eine sich in Axialrichtung erstreckende Form geformt
ist und umfasst eine erste Kontaktfläche, welche eine in Umfangsrichtung liegende äußere Seite
und radial gegenüberliegende Seiten
der Tragabschnitte der Federsitze abstützt. Ferner weist der Federsitz-Aufnahmeabschnitt
eine zweite Wand auf, welche an einem in Axialrichtung äußeren Ende
der ersten Wand gebildet ist und eine zweite Kontaktfläche umfasst,
welche eine Axialseite des Tragabschnitts des Federsitzes abstützt, um
eine axiale Bewegung des Federsitzes zu beschränken. Die ersten Kontaktflächen weisen
axiale Längen
auf, welche länger
sind als die vorbestimmten Dicken des Plattenmaterials der zweiten
Drehelemente, um mit den Tragabschnitten der Federsitze in Kontakt
zu kommen.
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Bei
dieser Dämpfungsscheibenanordnung wird
das Drehmoment, wenn das Drehmoment dem zweiten Drehelementpaar
zugeführt
wird, zu dem ersten Drehelement über
das Federsitzpaar und das Federelement übertragen. Treten Torsionsschwingungen
auf, welche eine Relativdrehung zwischen dem zweiten Drehelementpaar
und dem ersten Drehelement bewirken, so wird das Federelement in
der Drehrichtung zusammengedrückt.
Bei diesem Vorgang wird einer der paarweise angeordneten Federsitze
zu der Kante der Federaufnahmeöffnung
in dem ersten Drehelement gedrückt,
und der andere wird zu dem Federsitzabschnitt des zweiten Drehelements derart
gedrückt,
daß sich
die paarweise angeordneten Federsitze hin zueinander bewegen.
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Bei
diesem Aufbau kann aufgrund der Tatsache, daß der Federtragabschnitt mit
der Tragabschnitt des Federsitzes über die erste Fläche mit
einem größeren Bereich
als ein Kontaktabschnitt des Standes der Technik, der von dem zweiten
Drehelementpaar dem Federsitz zugeführte Flächendruck gering sein. Daher
ist es möglich,
eine Abnutzung und ein Brechen der Federsitze während einer Drehung der Kupplungsscheibenanordnung
zu unterdrücken.
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Ferner
begrenzen bei dieser Dämpfungsscheibenanordnung
die zweiten Flächen
des Federaufnahmeabschnitts die Axialbewegung der Tragabschnitte
der Federsitze. Daher ist es möglich,
ein Rattern der Federsitze während
einer Drehung der Kupplungsscheibenanordnung zu verhindern.
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Aufgrund
der Tatsache, daß die
erste Wand mit dem Tragabschnitt des Federsitzes über einen größeren Bereich
als bei dem herkömmlichen
Aufbau in Berührung
sein kann, ein von dem zweiten Drehelementpaar auf den Federsitz
aufgebrachter Flächendruck
gering. Daher ist es möglich,
eine Abnutzung und ein Brechen des Federsitzes während einer Drehung der Kupplungsscheibenanordnung
zu verhindern.
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Ferner
kann aufgrund der Tatsache, daß die zweite
Wand die Axialbewegung des Tragabschnitts des Federsitzes unterdrückt, ein
Rattern des Federsitzes während
einer Drehung der Dämpfungsscheibenanordnung
unterdrückt
werden.
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Diese
und weitere Aufgaben, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden Fachleuten auf diesem Gebiet anhand der folgenden genauen
Beschreibung ersichtlich, welche in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung offenbart.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit beigefügter
Zeichnung ersichtlich. Es zeigt:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht einer Kupplungsscheibenanordnung
entlang einer Linie 1-1 in 2, welche
Federsitze verwendet, gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Draufsicht der in 1 dargestellten Kupplungsscheibenanordnung,
wobei bestimmte Abschnitte weggebrochen sind, um die Federsitze
der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen;
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3 eine
seitliche perspektivische Ansicht eines Federsitzes, welcher bei
der in 1 und 2 dargestellten Kupplungsscheibenanordnung verwendet
wird, gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
vergrößerte, schematische,
fragmentarische Querschnittsansicht eines Teils der Dämpfungsvorrichtung,
welche den in 3 dargestellten Federsitz in
Draufsicht zeigt;
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5 eine
vergrößerte, schematische,
fragmentarische Querschnittsansicht ähnlich 4, welche
einen Teil der Dämpfungsvorrichtung
zeigt; und
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6 eine
vergrößerte, schematische,
fragmentarische Draufsicht eines Teils der in 2 dargestellten
Dämpfungsvorrichtung,
wobei ein Abschnitt weggebro chen ist, um den in 3 dargestellten
Federsitz darzustellen.
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Zunächst unter
Bezugnahme auf 1 und 2 erfolgt
eine Beschreibung der Kupplungsscheibenanordnung 1, welche
eine Kupplungsscheibenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung verwendet. 1 ist ein Querschnitt der Kupplungsscheibenanordnung
längs einer
Linie I-I in 2. 2 ist eine
Draufsicht der Kupplungsscheibenanordnung 1. Die Kupplungsscheibenanordnung 1 ist
eine Kraftübertragungsvorrichtung,
welche bei einer Kupplungsvorrichtung eines Fahrzeugs verwendet
wird, und welche eine Kupplungsfunktion und eine Dämpfungsfunktion
aufweist.
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In 1 zeigt
die Mittelachse bzw. Mittellinie O-O eine Drehachse der Kupplungsscheibenanordnung 1 an.
In 1 sind ein Motor und ein Schwungrad (beide nicht
dargestellt) auf der linken Seite der Kupplungsscheibenanordnung 1 angeordnet,
und ein (nicht dargestelltes) Getriebe ist auf der rechten Seite angeordnet.
In 2 zeigt ein Pfeil R1 eine
Antriebsseite (Positivseite) in der Drehrichtung der Kupplungsscheibenanordnung 1,
und ein Pfeil R2 eine Umkehrseite (Negativseite)
an.
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Die
Kupplungsscheibenanordnung 1 ist hauptsächlich aus einem Eingangsdrehelement 2,
einem Ausgangsdrehelement 20 und einer zwischen dem Eingangsdrehelement 2 und
dem Ausgangsdrehelement 20 angeordneten Dämpfungsvorrichtung 4 gebildet.
Das Eingangsdrehelement 2 ist hauptsächlich aus einer Kupplungsplatte 5 und
einer Halteplatte 6 (das heißt, einem Paar zweiter Drehelemente)
und einer Kupplungsscheibe 12 gebildet. Das Ausgangsdrehelement 20 ist
hauptsächlich
aus der Keilnabe 3 und dem Nabenflansch 8 gebildet.
Die Kupplungsfunktion wird durch das Eingangsdrehelement 2 ausgeführt, welches
selektiv ein Drehmoment durch Einrücken bzw. Ausrücken eines
(nicht dargestell ten) Schwungrads überträgt und empfängt. Die Dämpfungsvorrichtung 4 führt die
Funktion des Aufnehmens und Dämpfens
von Drehmomentschwingungen aus, welche von der Schwungradseite über Federn übertragen
werden. Das Ausgangsdrehelement 20 ist zum Übertragen
eines Drehmoments von dem Eingangsdrehelement 2 zu dem
Getriebe vorgesehen.
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Die
Kupplungsplatte 5 und die Halteplatte 6 bestehen
aus Stahl- bzw. Metallplatten, welche auf der Motorseite bzw. der
Getriebeseite des Nabenflansches 8 angeordnet sind. Das
die Kupplungsplatte 5 bildende Metallmaterial weist eine
Dicke T1 in einer Querrichtung auf. Vorzugsweise
ist T1 im wesentlichen gleich T2.
Die Kupplungs- und Halteplatten 5 und 6 sind in
Axialrichtung um eine vorbestimmte Entfernung voneinander in Abstand
angeordnet. Die Kupplungs- und Halteplatten 5 und 6 sind
miteinander fest durch plattenartige Verbindungsabschnitte 7 verbunden.
Dadurch wird der Axialabstand zwischen den Platten 5 und 6 gefestigt,
und die Platten 5 und 6 drehen miteinander. die
Kupplungsplatte 5 und die Halteplatte 6 sind an
deren Radialinnenabschnitten jeweils mit Mittelöffnungen versehen, in eine
Keilnabe 3 wie später
beschrieben angeordnet ist. Sowohl die Kupplungsplatte 5 als
auch die Halteplatte 6 sind an deren Radialmittelabschnitt
mit einer Vielzahl (vier) Federtrag- bzw. Federaufnahmeabschnitten 11 versehen,
welche gleich voneinander in Abstand angeordnet sind, um Schraubenfederanordnungen 13 zu
tragen, welche, wie später
beschrieben, die Dämpfungsvorrichtung 4 bilden.
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Die
Kupplungsscheibe 12 ist derart aufgebaut, daß diese
gegen die Reibfläche
des Schwungrads zum Übertragen
eines Drehmoments des Motors gedrückt wird, und weist eine Dämpfungsplatte 28 und
ein Paar von Reibbelägen 29 auf.
Die Kupplungsscheibe 12 ist fest mit dem Radialaußenabschnitt
der Kupplungsplatte 5 durch Niete 10 verbunden,
welche fest mit der Dämpfungsplatte 28 verbunden
sind.
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Das
Ausgangsdrehelement 20 ist zum Übertragen eines Drehmoments
von dem Eingangsdrehelement 2 zu dem Getriebe vorgesehen
und ist hauptsächlich
aus der Keilnabe 3 und dem Nabenflansch 8 gebildet.
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Die
Keilnabe 3, welche ein aus Stahl hergestelltes Zylinderelement
ist, ist innerhalb der Mittelöffnungen
der Kupplungsplatte 5 und der Halteplatte 6 angeordnet
und ist koaxial zu der Mittelachse O-O angeordnet. Der Innenumfang
der Keilnabe 3 ist mit der sich ausgehend von dem Getriebe
erstreckenden (nicht dargestellten) Welle in Keileingriff. Dadurch kann
das Drehmoment von der Keilnabe 3 zu dem Getriebe übertragen
werden.
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Der
Nabenflansch 8 (erstes Drehelement) ist ein ringförmiges Plattenelement,
welches aus Stahl hergestellt ist und eine Mittelöffnung aufweist.
Der Nabenflansch 8 ist in Radialrichtung außerhalb
der Keilnabe 3 und in Axialrichtung zwischen der Kupplungsplatte 5 und
der Halteplatte 6 angeordnet. Der Radialinnenabschnitt
des Nabenflansches 8 ist elastisch in der Drehrichtung
mit der Keilnabe 3 durch Schraubenfedern 9 verbunden.
Der Nabenflansch 8 ist an dessen Radialmittelabschnitt
mit einer Vielzahl (vier) von Fenstern 21 (Federaufnahmeöffnungen bzw.
Federaufnahmelöchern)
versehen, welche an den Stellen ausgebildet sind, welche den Federtrag- bzw.
Federaufnahmeabschnitten 11 der Kupplungsplatte 5 und
der Halteplatte 6 zum Aufnehmen der Schraubenfederanordnungen 13 entsprechen.
Jedes Fenster 21 ist in Umfangsrichtung lang, und Kontaktabschnitte 24 sind
an den in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden des Fensters 21 ausgebildet.
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Die
Dämpfungsvorrichtung 4 ist
vorgesehen, um das Eingangsdrehelement 2 und das Ausgangsdrehelement 20 miteinander
in der Drehrichtung zu verbinden, und ist hauptsächlich aus der Vielzahl von Schraubenfederanordnungen 13 gebildet.
Jede Schraubenfederanordnung 13 ist aus einer großen Schraubenfeder 30,
einer kleinen Schraubenfeder 31 und einem Paar von Federsitzen 64,
welche auf den gegenüberliegenden
Seiten der kleinen Schraubenfeder 31 angeordnet sind, gebildet.
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Unter
Bezugnahme auf die 3–5 erfolgt
eine Beschreibung der Schraubenfederanordnung 13 sowie
der Abschnitte des Nabenflansches 8 und der Kupplungs-
und Halteplatten 5 und 6, welche die Schraubenfederanordnungen 13 tragen.
Die großen
Schraubenfedern 30 sind innerhalb der Fenster 21 angeordnet,
und deren in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden sind, wie
später
beschrieben, mit den Kontaktabschnitten 24 des Nabenflansches 8 in
Berührung.
Die kleinen Schraubenfedern 31 (Federelement) weisen eine
Umfangslänge
auf, welche etwas kleiner ist als diejenige der großen Schraubenfedern 30,
und deren Außendurchmesser sind
kleiner als die Innendurchmesser der großen Schraubenfedern 30.
Dadurch können
die kleinen Schraubenfedern 31 innerhalb der großen Schraubenfedern 30 angeordnet
werden. Ein Paar von Federsitzen 64 ist auf den in Umfangsrichtung
gegenüberliegenden
Enden der kleinen Schraubenfeder 31 angeordnet. Somit werden
die kleinen Schraubenfedern 31 durch die Kontaktabschnitte 24 der
Fenster 21 jeweils durch die Federsitze 64 getragen.
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Die
Federsitze 64 sind dazu vorgesehen, ein paralleles Zusammendrücken der
kleinen Schraubenfedern 31 zu erreichen, wenn Torsionsschwingungen
auftreten. Der Federsitz 64 besteht aus einem elastischen
Harzmaterial, wie einem thermoplastischen Polyesterelastomer, und
weist einen Tragabschnitt 65 und einen Vorstehabschnitt 66 auf,
wie in 3 dargestellt. Vorzugs weise sind die Federsitze 64 jeweils
aus einem einstückigen
Einheitselement gebildet.
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Der
Tragabschnitt 65 weist eine in Axialrichtung verlängerte Form
auf. Der Tragabschnitt 65 ist aus einem in Axialrichtung
verlängerten
Abschnitt 65a und einem Federtragabschnitt 65b gebildet.
Der in Axialrichtung verlängerte
Abschnitt 65a weist eine erste Tragfläche 65c auf der in
Umfangsrichtung äußeren Seite
und eine gegenüberliegende
Fläche 65d auf
der in Umfangsrichtung inneren Seite auf. Die erste Tragfläche 65c weist
einen gleichmäßig gekrümmten Abschnitt
einer halbkreisförmigen
Form auf, wobei zwei Vorstehabschnitte bzw. Rippen 65g die
erste Tragfläche 65c in
drei Abschnitte teilen. Der Mittelabschnitt der ersten Tragfläche 65c ist
mit dem Nabenflansch 8 in Berührung, während die Stirnabschnitte der
ersten Tragfläche 65c mit
der Kupplungsplatte 5 und der Halteplatte 6 in
Berührung
sind. Zwei Vorstehabschnitte 65g sind voneinander in Axialrichtung
in Abstand angeordnet. Der Vorstehabschnitt 65g steht in
Umfangsrichtung nach außen ausgehend
von der ersten Tragfläche 65c vor.
Der Federtragabschnitt 65b ist in dem in Axialrichtung mittleren
Abschnitt der Fläche 65d des
in Axialrichtung verlängerten
Abschnitts 65a gebildet. Eine zweite Tragfläche 65e,
welche die in Umfangsrichtung innere Fläche des Federtragabschnitts 65b ist,
ist eine flache Fläche,
welche den Vorstehabschnitt 66 umgibt, und ist in Umfangsrichtung
innerhalb der Fläche 65d angeordnet.
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Die
zweite Tragfläche 65e weist
eine Axiallänge
ausgehend von dem Vorstehabschnitt 66 auf, welche im wesentlichen
gleich dem Außendurchmesser
der kleinen Schraubenfeder 31 ist. Dadurch kann der Federtragabschnitt 65b in
Berührung
mit der kleinen Schraubenfeder 31 sein, so daß diese
in Umfangsrichtung getragen wird, und kann in die große Schraubenfeder 30 eingesetzt werden.
Anders ausgedrückt,
die große
Schraubenfeder 30 umgibt den Federtragabschnitt 65b.
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Der
Vorstehabschnitt 66 steht in Umfangsrichtung nach innen
ausgehend von dem in Axialrichtung mittleren Abschnitt des Federtragabschnitts 65b vor.
Da der Außendurchmesser
des Vorstehabschnitts 66 etwas kleiner ist als der Innendurchmesser
der kleinen Schraubenfeder 31, kann dieser in das Umfangsende
der kleinen Schraubenfeder 31 eingesetzt werden. Der Vorstehabschnitt 66 ist
an dessen Stirnabschnitt mit einer Kontaktfläche 66a versehen,
welche mit der Kontaktfläche 66a des
benachbarten Federsitzen 64 in Berührung gelangen kann. Dadurch
können
die Kontaktflächen 66a des Paares
von Federsitzen 64 miteinander in Berührung gelangen, so daß ein Stoppmoment
erzeugt wird, wenn die kleine Schraubenfeder 31 zusammengedrückt wird.
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Der
Kontaktabschnitt 24 des Fensters 21 des Nabenflansches 8 weist
eine Kantenfläche 24a auf, welche
gerade verläuft.
Die Kantenfläche 24a kann mit
der Stirnfläche
der großen
Schraubenfeder 30 in direkte Berührung gelangen, so daß die Fläche 65d des
Federsitzes 64 die große
Schraubenfeder 30 nicht berührt. Die Kantenfläche 24a ist
an deren Radialmittelabschnitt mit einer Vertiefung 27 versehen, welche
das Umfangsende der Federaufnahmeöffnung bzw. des Federaufnahmelochs
des Fensters 21 bildet. Die Vertiefung 27 weist
eine im wesentlichen halbkreisförmige
Form auf, welche hinsichtlich der Form zu der ersten Tragfläche 65c des
Federsitzes 64 komplementär ist. Dadurch kann der Tragabschnitt 65 des
Federsitzes 64 in Radialrichtung unbeweglich mit der Vertiefung 27 in
Eingriff gebracht werden. Ist der Tragabschnitt 65 mit
der Vertiefung 27 in Eingriff, so verläuft die erste Tragfläche 65c des
Tragabschnitts 65 in einer Axialrichtung, welche im wesentlichen
senkrecht zu der Kantenfläche 24a des Kontaktabschnitts 24 des
Fensters 21 ist. Daher können die in Umfangsrichtung
gegen überliegenden
Enden der großen
Schraubenfeder 330 in direkte Berührung mit den Kontaktabschnitten 24 gelangen, ohne
jeweils in Berührung
mit den Federsitzen 64 zu gelangen, wie in 6 zu
sehen.
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Die
Kupplungsplatte 5 und die Halteplatte 6 sind mit
den Federaufnahmeabschnitten 11 versehen, welche in den
Stellen angeordnet sind, welche dem Fenster 21 entsprechen.
Der Federaufnahmeabschnitt 11 weist ein Durchgangsloch 15 auf,
welches in Axialrichtung durch die Kupplungsplatte 5 bzw.
die Halteplatte 6 verläuft,
und weist ferner einen erhöhten
Abschnitt 16 auf, welcher gebogen ist und durch Ziehen
ausgehend von dem Gesamtumfang des Durchgangsloches 15 in
Axialrichtung nach außen
vorsteht.
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Jeder
der erhöhten
Abschnitte 16 weist obere und untere Abdeckabschnitte 14 sowie
ein Paar von Federtragabschnitten 17 an den Umfangsenden der
Abdeckabschnitte 14 auf. Die Abdeckabschnitte 14 stehen
schräg
von dem Hauptkörper
der Platte auf jeder der in Radialrichtung gegenüberliegenden Seiten des Durchgangsloches 15 vor
und können
die Radial- und Axialbewegung der Schraubenfederanordnung 13 begrenzen.
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Die
Federtragabschnitte 17 (die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden des Federaufnahmeabschnitts) sind derart gestaltet, daß diese
die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden der Spulenfederanordnung 13 tragen, und sind auf
den in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden des Durchgangsloches 15 ausgebildet. Die Federtragabschnitte 17 sind
gebogen und werden durch ein Zieh- bzw. Stanzverfahren derart angehoben,
daß diese
im wesentlichen senkrecht ausgehend von dem Hauptkörper des
Plattenmaterials verlaufen. Jeder der Federtragabschnitte 17 besteht
aus zwei Kontaktabschnitten 34 an den in Radialrichtung
inneren und äußeren Stellen
sowie einem Feder sitzaufnahmeabschnitt 32 an dem in Radialrichtung
mittleren Abschnitt. Die Kontaktabschnitte 34 nehmen die
Last der großen
Schraubenfedern 30 auf, während die Federsitzaufnahmeabschnitte 32 die
Last der kleinen Schraubenfedern 31 aufnehmen. Jeder Kontaktabschnitt 34 weist
eine Kontaktfläche 34a auf,
welche in der Umfangsrichtung des Federaufnahmeabschnitts 11 nach
innen zeigt. Die Kontaktfläche 34a ist
eine im wesentlichen flache Fläche
zum Tragen eines der Umfangsenden von einer der großen Schraubenfedern 30.
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Der
Federsitzaufnahmeabschnitt 32 weist eine umgebende Form
auf, wie in 4 und 5 dargestellt,
und kann die in Radialrichtung, in Umfangsrichtung und in Axialrichtung äußeren Enden
eines der Federsitze 64 umgeben. Die Federsitzaufnahmeabschnitte 32 sind
an Stellen vorgesehen, welche jeweils den Vertiefungen 27 des
Fensters 21 entsprechen. Jeder Federsitzaufnahmeabschnitt 32 ist
relativ zu den Kontaktabschnitten 34 vertieft. Die Vertiefung
jedes Aufnahmeabschnitts 32 ist aus einem Druckaufnahmeabschnitt 32a (erste
Wand) zum Aufnehmen der von dem Federsitz 64 aufgebrachten Last
sowie einem Begrenzungsabschnitt 32b (zweite Wand) zum
Begrenzen der Axialbewegung des Federsitzes 64 gebildet.
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Der
Druckaufnahmeabschnitt 32a besteht aus einem gekrümmten Wandabschnitt,
welcher in Axialrichtung ausgehend von dem Plattenabschnitt verläuft, und
verläuft
kontinuierlich zwischen den beiden Kontaktabschnitten 34.
Der Druckaufnahmeabschnitt 32a weist eine Axiallänge A auf,
welche länger ist
als die Dicke T1 bzw. T2 jeder
der Platten 5 und 6. Der Druckaufnahmeabschnitt 32a ist
hinsichtlich seiner Form zu der ersten Tragfläche 65c komplementär, so daß dieser
mit einem vorbestimmten Stirnbereich der ersten Tragfläche 65c des
Federsitzes 64 in Berührung
sein kann. Genauer verläuft
die innere Kontaktfläche 32d (erste
Kontaktfläche)
des Druckaufnahmeab schnitts 32a im wesentlichen gerade
in der Axialrichtung und weist einen gleichmäßig konkaven Abschnitt einer
halbkreisförmigen
Form auf, welcher dem Abschnitt der ersten Tragfläche 65c entspricht.
Dadurch kann der Druckaufnahmeabschnitt 32a die von dem
Federsitz 64 aufgebrachte Last über einen Bereich aufnehmen,
welcher größer ist
als eine herkömmliche
Struktur (das heißt,
ein Bereich, welcher größer ist
als die Schnittfläche
der Platte), so daß der
Flächendruck
zwischen de Federsitz 64 und dem Druckaufnahmeabschnitt 32a verringert
werden kann. Der Begrenzungsabschnitt 32b (zweite Wand) ist
an einem Axialende des Druckaufnahmeabschnitts 32a gebildet
und weist, wie in 6 zu sehen, eine bogenförmige äußere Fläche auf.
Der Begrenzungsabschnitt 32b ist an dessen in Axialrichtung
inneren Seite mit einer flachen Fläche 32c (zweite Kontaktfläche) versehen.
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Wird
der Kupplungsscheibenanordnung 1 kein Drehmoment zugeführt, wodurch
sich diese in einem freien Zustand befindet, so sind der Federsitz 64 und
der Federsitzaufnahmeabschnitt 32, wie unten beschrieben,
miteinander in Eingriff. Die in Axialrichtung gegenüberliegenden
Enden des Tragabschnitts 65 des Federsitzes 64 werden
durch die Federsitzaufnahmeabschnitte 32 getragen. Genauer sind
die in Axialrichtung gegenüberliegenden
Enden der ersten Tragfläche 65c in
Berührung
mit den Innenflächen 32d der
Druckaufnahmeabschnitte 32a. Die in Axialrichtung gegenüberliegenden
Stirnflächen des
in Axialrichtung verlängerten
Abschnitts 65a sind nahe der Flächen 32c der Begrenzungsabschnitte 32b angeordnet.
In diesem Zustand ist der Federsitz 64 bezüglich dem
Federsitzaufnahmeabschnitt 32 in den in Axialrichtung entgegengesetzten
Richtungen, den in Radialrichtung entgegengesetzten Richtungen und
der in Umfangsrichtung nach außen
verlaufenden Richtung unbeweglich. Jedoch kann sich der Federsitz 64 gleichmäßig in Umfangsrichtung
nach innen und somit weg von dem Federsitzaufnahmeabschnitt 32 bewe gen,
und kann gleichmäßig zu der Stelle
zurückkehren,
an welcher dieser mit dem Federsitzaufnahmeabschnitt 32 in
Berührung
gelangt. Der Federsitz 64, welcher mit dem Federsitzaufnahmeabschnitt 32 in
Eingriff ist, kann sich um eine Achse drehen, welche in Axialrichtung
verläuft.
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Wird
der Kupplungsscheibenanordnung 1 kein Drehmoment zugeführt, und
befindet sich diese somit in dem freien Zustand, so ist der Federsitz 64 mit
der Vertiefung 27 in Eingriff, wie später beschrieben wird. Der in
Axialrichtung mittlere Abschnitt des Tragabschnitts 65 des
Federsitzes 64 wird durch die Vertiefung 27 getragen.
Genauer ist der in Axialrichtung mittlere Abschnitt (zwischen den
zwei vorstehenden Abschnitten 65g) der ersten Tragfläche 65c des
in Axialrichtung verlängerten
Abschnitts 65a mit der Kantenfläche 27a der Vertiefung 27 in
Berührung. Die
beiden vorstehenden Abschnitte 65g sind auf den in Axialrichtung
gegenüberliegenden
Seiten des die Vertiefung 27 umgebenden Abschnitts angeordnet.
In diesem Zustand ist der Federsitz 64 mit der Vertiefung 27 unbeweglich
in den in Axialrichtung entgegengesetzten Richtungen, den in Radialrichtung
entgegengesetzten Richtungen und der in Umfangsrichtung nach außen verlaufenden
Richtung in Eingriff. Jedoch kann sich der Federsitz 64 gleichmäßig in Umfangsrichtung
nach innen und somit weg von der Vertiefung 27 bewegen,
und kann gleichmäßig zu einer
Stelle zurückkehren,
an welcher dieser mit der Kante der Vertiefung 27 in Berührung belangt. Der
Federsitz 64, welcher mit der Vertiefung 27 in Eingriff
ist, kann sich um eine in Axialrichtung verlaufende Achse drehen.
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Es
folgt eine Beschreibung des Betriebs der Kupplungsscheibenanordnung 1.
Wird die Kupplung durch Drücken
der kupplungsscheibe 12 an die Reibfläche des Schwungrads eingerückt, so
wird das Drehmoment des Motors zu dem Eingangsdrehelement 2 übertragen,
und wird durch die Schraubenfederanordnungen 13 zu dem
Ausgangsdrehelement 20 und schließlich zu der Welle übertragen,
welche ausgehend von dem Getriebe verläuft. Bei diesem Vorgang werden
die große
und die kleine Schraubenfeder 30 bzw. 31 in der
Drehrichtung zwischen dem Kontaktabschnitt 24 des Fensters 21 und
dem Federsitzaufnahmeabschnitt 32 des Federtragabschnitts 11 zusammengedrückt. Dadurch
drehen die Kupplungsplatte 5 und die Halteplatte 5 relativ
zu den Nabenflansch 8. Werden die große und die kleine Schraubenfeder 30 bzw. 31 in
großem
Ausmaß zusammengedrückt, so
gelangen die Kontaktflächen 66a des
Federsitzpaares 64 in Berührung miteinander. Dadurch
drehen die Kupplungsplatte 5 und die Halteplatte 6 nicht
länger
relativ zu dem Nabenflansch 8, und die paarweise angeordneten
Federsitze 64 erzeugen ein Stoppmoment in der Drehrichtung.
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Es
folgt eine Beschreibung der Schraubenfederanordnung 13.
Es wird nun angenommen, daß der
Nabenflansch 8 in der Drehrichtung R2 relativ
zu den Platten 5 und 6 von der in 6 dargestellten neutralen
Position verdreht ist. Dadurch wird die Schraubenfederanordnung 13 zwischen
dem Kontaktabschnitt 24 auf der Seite R1 und
den Abschnitten auf der Seite R2, das heißt, dem
Kontaktabschnitt 34 und dem Federsitzaufnahmeabschnitt 32,
zusammengedrückt.
Die Schraubenfeder 30 wird zwischen der Kantenfläche 24a des
Kontaktabschnitts 24 auf der Seite R1 und
der Kontaktfläche 34a des
Kontaktabschnitts 34 zusammengedrückt. Der die kleine Schraubenfeder 31 tragende
Federsitz 64 wird durch die Kantenfläche 27a der Vertiefung 27 auf
der Seite R1 und die Innenfläche 32d des
Federsitzaufnahmeabschnitts 32 auf der Seite R2 getragen.
Der Federsitz 64 auf der Seite R2 dreht
entlang der Innenfläche 32d des
Druckaufnahmeabschnitts 32a. Dadurch kann das parallele
Zusammendrücken
der kleinen Schraubenfeder 31 ausgeführt werden.
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Da
der Federsitz 64 auf der Seite R1 zwei vorstehende
Abschnitte 65g aufweist, welche auf den in Axialrichtung
gegenüberliegenden
Seiten der Vertiefung 27 angeordnet sind, ist die Axialbewegung davon
relativ zu dem Nabenflansch 8 begrenzt. Da der Federsitz 64 auf
der Seite R2 derart angeordnet ist, daß die Begrenzungsabschnitte 32b der
Kupplungsplatte 5 und der Halteplatte 6 in Axialrichtung außerhalb
des in Axialrichtung verlängerten
Abschnitts 65a des Tragabschnitts 65 angeordnet
sind, ist die Axialbewegung davon bezüglich der Platten 5 und 6 begrenzt.
Wie oben beschreiben, wird die Axialbewegung und somit ein Rattern
des Federsitzes 64 durch die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Abschnitte unterdrückt.
Dies führt
zu der Begrenzung der Axialposition der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden der kleinen Schraubenfeder 31.
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Bei
den oben erwähnten
Vorgängen
kann der Druckaufnahmeabschnitt 32a die Last von dem Federsitz 64 über einen
größeren Bereich
als der herkömmliche
Aufbau aufnehmen. Daher kann der Flächendruck zwischen dem Federsitz 64 und
den Tragabschnitten der Platten 5 und 6 verringert
werden. Folglich kann eine Abnutzung und ein Brechen des Federsitzen 64 während einer
Drehung der Kupplungsscheibenanordnung 1 unterdrückt werden.
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Die
Gradbezeichnungen "im
wesentlichen", "etwa" und "annähernd", welche hier verwendet
werden, bedeuten einen vernünftigen
Abweichungsbetrag des abgewandelten Begriffs, so daß das Endergebnis
nicht bedeutend verändert
wird. Diese Begriffe sollten derart ausgelegt werden, daß sie eine
Abweichung von mindestens ± 5%
des abgewandelten Begriffs beinhalten, wenn diese Abweichung die
Bedeutung des abgewandelten Wortes nicht aufhebt.
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Zusammenfassend
betrifft die vorliegende Erfindung eine Dämpfungsscheibenanordnung zur Verwendung
in einer Kupplungsvor richtung, welche eine Abnutzung und ein Brechen
eines Federsitzes während
eines Betriebs der Kupplung unterdrückt. Die Dämpfungsscheibenanordnung weist
ein Paar von Platten 5 und 6 auf, welche elastisch
mit dem Nabenflansch 8 durch eine Dämpfungsvorrichtung 4 verbunden
ist. Die Dämpfungsvorrichtung 4 umfaßt eine
Vielzahl von Schraubenfederanordnungen 13 mit einer großen Schraubenfeder 30,
einer kleinen Schraubenfeder 31 und einem Paar von Federsitzen 34.
Die paarweise angeordneten Federsitze 34 sind auf den in
Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden der kleinen Schraubenfeder 31 angeordnet. Der Nabenflansch 8 ist
ein Plattenelement, welches mit Federaufnahmeöffnungen 21 versehen
ist. Die Kupplungs- und Halteplatten 5 und 6 sind
aneinander derart befestigt. daß diese
in Axialrichtung um eine vorbestimmte Distanz in Abstand angeordnet
sind, wobei der Flansch 8 dazwischen angeordnet ist. Die Kupplungs-
und Halteplatten 5 und 6 sind mit Federaufnahmeabschnitten 11 an
Stellen versehen, welche den Öffnungen 21 entsprechen.
Die kleinen Schraubenfedern 31 sind innerhalb der Öffnungen 21 und
der Abschnitte 11 zum Übertragen
eines Drehmoments zwischen dem Flansch 8 und den Platten 5 und 6 angeordnet.
Die Federsitze weisen Tragabschnitte 65 auf, welche die
in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden der Feder 31 tragen. Die Tragabschnitte 65 der
Federsitze 64 werden durch die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden
Enden der Öffnung 21 und
des Abschnitts 11 getragen. Der Abschnitt 11 ist
an dessen in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden mit Federsitzaufnahmeabschnitten 32 versehen,
welche in Axialrichtung verlängert
sind, und weist eine Axiallänge
auf, welche länger
ist als die Axialdicke jeder der Platten 5 und 6, um
mit dem Tragabschnitt 65 des Federsitzes 64 in Berührung zu
gelangen.
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Während lediglich
ausgewählte
Ausführungsbeispiels
ausgewählt
wurden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, ist Fachleuten
auf diesem Gebiet anhand dieser Offenbarung klar, daß verschiedene Änderungen
und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der
Erfindung, welcher in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen. So ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Dämpfungsscheibenanordnung
nicht auf denjenigen des bereits beschriebenen und veranschaulichten
Ausführungsbeispiels
begrenzt. Beispielsweise kann die Erfindung einen Aufbau verwenden,
bei welchem der Nabenflansch mit der Keilnabe einstückig ausgebildet
ist. Die erfindungsgemäße Dämpfungsscheibenanordnung
ist nicht auf die Kupplungsscheibenanordnung begrenzt und kann auf
Dämpfungsvorrichtungen
einer Schwungradanordnung und auf eine Drehmomentwandlerüberbrückungsvorrichtung
angewandt werden. Außerdem
kann der Federsitz eine Gestaltung aufweisen, welche von derjenigen
des bereits beschriebenen Ausführungsbeispiels
verschieden ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann aufgrund der Tatsache, daß der Flächendruck zwischen dem Federsitz
und dem Tragabschnitt der Platte während eines Betriebs der Kupplung
verringert werden kann, die Abnutzung und das Brechen des Fedesitzes
unterdrückt
werden. Dementsprechend dient die obenstehende Beschreibung der
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele
lediglich der Veranschaulichung und soll die durch die beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
definierte Erfindung nicht begrenzen.