DE102015100780A1 - Coupling device, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (1), die ein Schwungrad (2), das an einer Eingangswelle, wie etwa einer Kurbelwelle (8) befestigt werden soll, und eine Nabe (23) aufweist, die drehbar an eine Abtriebswelle, wie etwa eine Eingangswelle (27) eines Getriebes gekoppelt ist, wobei ein Kupplungsmechanismus (19) die drehbare Kopplung und Entkopplung des Schwungrads (2) und der Nabe (23) ermöglicht und Dämpfungsmittel (31) einen Träger (32) aufweisen, der mit Pendelmassen (36) ausgestattet und über komplementäre Rillen (45, 46) der Dämpfungsmittel (31) und der Abtriebswelle (27) drehbar an die Abtriebswelle (27) gekoppelt ist. Die Pendeldämpfungsmittel (31) weisen ein elastisch verformbares Organ (49) auf, das mit den Rillen der Abtriebswelle (27) zusammenwirkt, so dass die Rillen der Pendeldämpfungsmittel (31) gegen die Rillen der Abtriebswelle (27) gepresst werden.The invention relates to a clutch device (1) comprising a flywheel (2) to be fixed to an input shaft such as a crankshaft (8) and a hub (23) rotatably connected to an output shaft such as an input shaft (27) of a transmission is coupled, wherein a coupling mechanism (19) allows the rotatable coupling and decoupling of the flywheel (2) and the hub (23) and damping means (31) comprises a support (32) equipped with pendulum masses (36) and via complementary grooves (45, 46) of the damping means (31) and the output shaft (27) is rotatably coupled to the output shaft (27). The pendulum damping means (31) have an elastically deformable member (49) which cooperates with the grooves of the output shaft (27), so that the grooves of the pendulum damping means (31) are pressed against the grooves of the output shaft (27).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a coupling device, in particular for a motor vehicle.
Die Patentanmeldung
Diese ist über federnde Dämpfungsmittel drehbar an eine mittlere Nabe gekoppelt. Die mittlere Nabe weist Rillen auf, die mit komplementären Rillen einer Eingangswelle eines Getriebes zusammenwirken.This is rotatably coupled via resilient damping means to a central hub. The central hub has grooves which cooperate with complementary grooves of an input shaft of a transmission.
Die Nabe ist ferner mit Pendeldämpfungsmitteln ausgestattet. Diese weisen einen Träger auf, dessen radial innerer Umfang an der Nabe befestigt ist und dessen radial äußerer Teil mit Pendelmassen ausgestattet ist, die zum Träger beweglich sind. Mit derartigen Pendeldämpfungsmitteln ist es möglich, die Schwingungen und Rotationsungleichförmigkeiten des Motors zu dämpfen und aufzunehmen.The hub is also equipped with pendulum damping. These have a support whose radially inner circumference is fixed to the hub and whose radially outer part is equipped with pendulum masses which are movable to the carrier. With such pendulum damping means, it is possible to dampen and absorb the vibrations and rotational irregularities of the engine.
Die Reibscheibe ist mit Reibbelägen ausgestattet, die dazu vorgesehen sind, gegen die Druckplatte und gegen die Reaktionsplatte zu reiben. Diese Beläge nutzen sich im Betrieb ab, was die Position der Reibscheibe und somit die der Nabe, mit der sie verbunden ist, verändert. In diesem Fall ist somit auch die Position der Pendeldämpfungsmittel mit der Zeit variabel, insbesondere in Abhängigkeit von der Abnutzung der Beläge.The friction disc is provided with friction linings which are intended to rub against the pressure plate and against the reaction plate. These pads wear during operation, which changes the position of the friction disc and thus the hub to which it is connected. In this case, therefore, the position of the pendulum damping means is variable over time, in particular depending on the wear of the pads.
Darüber hinaus wird die Anbringung der Nabe an der Eingangswelle des Getriebes mit Spiel ausgeführt, was eine Kugelgelenkverbindung der Nabe zur Welle ermöglicht, wodurch erneut eine Ungenauigkeit hinsichtlich der tatsächlichen Stellung der Pendeldämpfungsmittel im Betrieb erzeugt wird. Schließlich kann sich die Welle in einem nicht unbedeutenden Ausmaß durchbiegen, wenn sie ein hohes Drehmoment überträgt.In addition, the attachment of the hub to the input shaft of the transmission is carried out with play, which allows a ball joint connection of the hub to the shaft, which again an inaccuracy in the actual position of the pendulum damping means is generated in operation. Finally, the shaft can sag to a significant degree when transmitting high torque.
Durch derartige Ungenauigkeiten hinsichtlich der Positionierung ist es zwingend erforderlich, relativ große Hohlräume zur Aufnahme der Dämpfungsmittel auszubilden, um jegliches Risiko einer Wechselwirkung oder Kollision mit anderen Teilen der Kupplungsvorrichtung zu verhindern.Such inaccuracies in positioning make it absolutely necessary to form relatively large cavities for receiving the damping means in order to prevent any risk of interference or collision with other parts of the coupling device.
Bei einem Kraftfahrzeug zum Beispiel ist jedoch der verfügbare Raum zur Aufnahme der Kupplungsvorrichtung relativ gering und zahlreichen Anforderungen hinsichtlich des Raumbedarfs unterworfen.In a motor vehicle, for example, however, the available space for receiving the coupling device is relatively low and subject to many space requirements.
Darüber hinaus kann die Verlagerung der Dämpfungsmittel ihren Wirkungsgrad sowie den Betrieb des Kupplungsmechanismus selbst stören (schlechte Freigabe der Reibscheibe, Geräuschphänomene).In addition, the displacement of the damping means can interfere with their efficiency and the operation of the clutch mechanism itself (poor release of the friction disc, noise phenomena).
Die Patentanmeldung
Ein derartiger Aufbau ist neben seiner großen Komplexität auch von der axialen Stellung der Nabe abhängig. Im Betrieb rufen nämlich der Verscheiß der Beläge der Reibscheibe, das Phänomen der Kugelgelenkverbindung der Nabe in Bezug auf die Welle und das Biegephänomen der Welle eine Verlagerung des Verbindungsorgans hervor, die den Betrieb der auskuppelbaren Mittel und somit die Wirksamkeit der Pendelmassen beeinträchtigen kann.Such a structure is dependent not only on its great complexity but also on the axial position of the hub. In fact, in operation, the wear of the friction disc linings, the phenomenon of the ball joint of the hub with respect to the shaft, and the bending phenomenon of the shaft cause a displacement of the connecting member which may affect the operation of the disengageable means and thus the efficiency of the pendulum masses.
Die Patentanmeldung
Das Ziel der Erfindung besteht insbesondere darin, eine einfache, wirksame und wirtschaftliche Lösung zu diesen Problemen zu bieten.The object of the invention is in particular to provide a simple, effective and economical solution to these problems.
Zu diesem Zweck schlägt sie eine Kupplungsvorrichtung vor, die ein Schwungrad, das an einer Eingangswelle wie etwa einer Kurbelwelle befestigt werden soll, und eine Nabe aufweist, die drehbar an eine Abtriebswelle wie etwa eine Eingangswelle eines Getriebes gekoppelt ist, wobei ein Kupplungsmechanismus die drehbare Kopplung und Entkoppelung des Schwungrads und der Nabe ermöglicht und Dämpfungsmittel einen Träger aufweisen, der mit Pendelmassen ausgestattet und über komplementäre Rillen bzw. Nuten der Dämpfungsmittel und der Abtriebswelle drehbar an die Abtriebswelle gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendeldämpfungsmittel ein elastisch verformbares Organ aufweisen, das mit den Rillen bzw. Nuten der Abtriebswelle zusammenwirkt, so dass die Rillen bzw. Nuten der Pendeldämpfungsmittel gegen die Rillen bzw. Nuten der Abtriebswelle gepresst werden.For this purpose, it proposes a clutch device having a flywheel to be fixed to an input shaft such as a crankshaft and a hub rotatably coupled to an output shaft such as an input shaft of a transmission, a clutch mechanism comprising the rotatable coupling and decoupling the flywheel and the hub allows and Damping means comprise a carrier which is equipped with pendulum masses and rotatably coupled via complementary grooves or grooves of the damping means and the output shaft to the output shaft, characterized in that the pendulum damping means comprise an elastically deformable member which cooperates with the grooves or grooves of the output shaft , so that the grooves or grooves of the pendulum damping means are pressed against the grooves or grooves of the output shaft.
Die Pendeldämpfungsmittel sind somit nicht mit der Nabe verbunden und nicht von einer möglichen axialen Verlagerung der Nabe oder von dem Phänomen der Kugelgelenkverbindung der Nabe in Bezug auf die Abtriebswelle abhängig. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist relativ einfach, und es ist möglich, den Platzverbrauch der Kupplungsvorrichtung aus den oben genannten Gründen zu verringern.The pendulum damping means are thus not connected to the hub and not dependent on a possible axial displacement of the hub or the phenomenon of the ball joint of the hub with respect to the output shaft. The structure of the device according to the invention is relatively simple, and it is possible to reduce the space consumption of the coupling device for the reasons mentioned above.
Wie oben erfordert die Montage der Pendeldämpfungsmittel an der Abtriebswelle mit Hilfe von komplementären Rillen ein geringfügiges Montagespiel. Dieses Spiel wird jedoch mit einem elastisch verformbaren Organ kompensiert, so dass gewährleistet ist, dass die Rillen der Pendeldämpfungsmittel in Anlage an den Rillen der Abtriebswelle bleiben. Dadurch ist es möglich, im Vergleich zum Stand der Technik die Wirksamkeit der Pendeldämpfungsmittel zu verbessern und die Geräusche zu verringern.As above, the assembly of the pendulum damping means on the output shaft by means of complementary grooves requires a slight assembly clearance. However, this clearance is compensated with an elastically deformable member, so that it is ensured that the grooves of the pendulum damping means remain in contact with the grooves of the output shaft. This makes it possible to improve the effectiveness of the pendulum damping means and to reduce the noise compared to the prior art.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung weisen die Pendelmittel ein ringförmiges Blech auf, an dessen radial innerem Umfang mindestens ein elastisch verformbarer Zahn ausgebildet ist, der an die Rillen der Abtriebswelle in Anlage gelangt.According to a feature of the invention, the pendulum means on an annular plate, on the radially inner periphery of which at least one elastically deformable tooth is formed, which comes into contact with the grooves of the output shaft.
Der verformbare Zahn kann sich in axiale Richtung, in radiale Richtung und/oder in Umfangsrichtung verformen.The deformable tooth may deform in the axial direction, in the radial direction and / or in the circumferential direction.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Blech kreisabschnittförmige Ausschnitte auf, die am radial inneren Umfang des Blechs ausmünden und umfangsmäßig auf der einen und auf der anderen Seite des Zahns liegen. In diesem Fall kann der Zahn in axiale Richtung und/oder in Umfangsrichtung verformbar sein.According to one embodiment of the invention, the sheet has circular section-shaped cutouts which open out at the radially inner periphery of the sheet and lie circumferentially on one side and on the other side of the tooth. In this case, the tooth may be deformable in the axial direction and / or in the circumferential direction.
Das Blech kann ferner mindestens einen Ausschnitt aufweisen, der radial innerhalb des Zahnfußes liegt, so dass der Zahn in radiale Richtung verformbar sein kann.The sheet metal can furthermore have at least one cutout which lies radially inside the tooth root, so that the tooth can be deformable in the radial direction.
Gemäß einer Variante der Erfindung weist das Schwungrad einen ringförmigen Rand auf, um den der Träger über ein Lager angebracht ist, wobei die Pendeldämpfungsmittel ferner ein Verbindungsorgan aufweisen, das den Träger mit der Abtriebswelle verbindet und die Rillen aufweist, die mit den komplementären Rillen der Abtriebswelle zusammenwirken.According to a variant of the invention, the flywheel has an annular rim around which the carrier is mounted via a bearing, wherein the pendulum damping means further comprise a connecting member which connects the carrier to the output shaft and having the grooves which are connected to the complementary grooves of the output shaft interact.
Das Verbindungsorgan kann dann ein Blech aufweisen, das sich radial zwischen dem Träger und der Abtriebswelle erstreckt, so dass die nicht nützliche Masse der Pendeldämpfungsmittel sowie ihr Platzverbrauch reduziert werden. Durch die Verwendung eines Blechs, das vorzugsweise flexibel ist, ist es ferner möglich zu verhindern, dass die Biegephänomene der Abtriebswelle im Betrieb die Wirksamkeit der Pendelmassen beeinträchtigen.The connecting member may then comprise a metal sheet extending radially between the carrier and the output shaft so that the non-useful mass of the pendulum damping means and their space consumption are reduced. By using a sheet, which is preferably flexible, it is also possible to prevent the bending phenomena of the output shaft in operation affect the effectiveness of the pendulum masses.
In diesem Fall kann das Blech den oben genannten verformbaren Zahn aufweisen.In this case, the sheet may have the above-mentioned deformable tooth.
Darüber hinaus kann das Verbindungsorgan einen Ring aufweisen, dessen radial innerer Umfang die Rillen aufweist, die mit den komplementären Rillen der Abtriebswelle zusammenwirken, wobei der Ring am radial inneren Umfang des Blechs befestigt ist.In addition, the connecting member may have a ring whose radially inner periphery has the grooves which cooperate with the complementary grooves of the output shaft, wherein the ring is fixed to the radially inner periphery of the sheet.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist der Träger ringförmig und an der Abtriebswelle angebracht, wobei der radial innere Umfang des Trägers die Rillen aufweist, die mit den komplementären Rillen der Abtriebswelle zusammenwirken, und das elastisch verformbare Organ am radial inneren Umfang des Trägers angebracht ist.According to a further variant of the invention, the carrier is annular and mounted on the output shaft, the radially inner periphery of the carrier having the grooves which cooperate with the complementary grooves of the output shaft, and the elastically deformable member is mounted on the radially inner periphery of the carrier.
Das Schwungrad weist vorzugsweise einen sogenannten stromaufwärtigen ersten Teil auf, der an der Abtriebswelle befestigt werden soll, sowie einen sogenannten stromabwärtigen zweiten Teil, der am ersten Teil befestigt ist und mit diesem einen ringförmigen Hohlraum begrenzt, in dem der Träger und die Pendelmassen zumindest teilweise aufgenommen sind.The flywheel preferably has a so-called upstream first part which is to be fixed to the output shaft, and a so-called downstream second part, which is attached to the first part and defines with this an annular cavity in which the carrier and the pendulum masses at least partially received are.
In diesem Fall kann der Kupplungsmechanismus eine Druckplatte aufweisen, die in Bezug auf eine Reaktionsplatte beweglich ist, wobei die Druckplatte und die Reaktionsplatte eine drehbar an die Nabe gekoppelte Reibscheibe klemmen oder freigeben können, wobei die Reaktionsplatte durch den zweiten Teil des Schwungrads gebildet wird.In this case, the clutch mechanism may comprise a pressure plate movable with respect to a reaction plate, wherein the pressure plate and the reaction plate may clamp or release a friction disc rotatably coupled to the hub, the reaction plate being formed by the second part of the flywheel.
Die Reibscheibe kann dann über Dämpfungsmittel und/oder Vordämpfungsmittel an die Nabe gekoppelt sein. Vordämpfungsmittel sind insbesondere aus der Patentanmeldung
Als Variante können die Pendeldämpfungsmittel ein ringförmiges Blech aufweisen, dessen radial äußerer Umfang in Anlage am Schwungrad angeordnet ist.As a variant, the pendulum damping means may comprise an annular plate whose radially outer circumference is arranged in contact with the flywheel.
Als Variante kann zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Schwungrads auch ein Zwischenraum ausgebildet sein, in dem ein radial äußeres Ende des Trägers angeordnet ist, wobei das Ende direkt gegenüber dem ersten Teil und dem zweiten Teil angeordnet ist. As a variant, between the first part and the second part of the flywheel also a gap may be formed, in which a radially outer end of the carrier is arranged, wherein the end is arranged directly opposite the first part and the second part.
Die Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung, die als nicht einschränkendes Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen angegeben ist, besser verstanden und weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung klarer. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be better understood upon reading the following description given by way of non-limitative example with reference to the accompanying drawings, in which further details, features and advantages of the invention will become more apparent. In the drawings show:
Die
Der radial äußere Umfang des radialen Teils
Der zweite Teil
Die Schrauben
Der zweite Teil
Die Nabe
Der Kupplungsmechanismus
Die Verlagerung der Druckplatte
Die Kupplungsvorrichtung
Der erste Teil
Der zweite Teil
Bei der Drehung des Trägers
Ein Verbindungsorgan
Der Ring
Wie in
Wie in den
Jeder Zahn
Auf der einen und auf der anderen Seite des Fußes
Auf diese Weise kann sich der Zahn
Darüber hinaus weist das Ende
Beim Einsetzen der Abtriebswelle
Während des Betriebs der Kupplungsvorrichtung
Die
Diese unterscheidet sich von der oben anhand der
Die Zähne
Als Variante ist es auch möglich, Zähne
Die
Dazu ist, wie oben, der Fuß
Der Fuß
Jeder Zahn
Die radiale Verlagerung der Zähne
Die
Diese unterscheidet sich von der mit Bezug auf die
Der erste Teil
Der radial innere Umfang des Blechs
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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