DE1450094B1

DE1450094B1 - Drehelastische Kupplung

Info

Publication number: DE1450094B1
Application number: DE19641450094D
Authority: DE
Inventors: Kuivinen William L
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1963-12-16
Filing date: 1964-12-15
Publication date: 1969-09-04
Also published as: GB1073010A; US3223214A

Description

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Die Erfindung betrifft eine drehelastische Kupp- Durch die Anordnung nach der Erfindung wird

lung mit mindestens je einem der treibenden und der die Eigenfrequenz der drehelastischen Kupplung in

getriebenen Welle zugeordneten Flansch, bei der in den Bereich einer höheren Drehzahl verschoben. Da

gleichmäßig über einen Umfang verteilten axial fluch- bei Verbrennungskraftmotoren die Schwingungs-

tenden Durchbrüchen der Flansche zusammendrück- 5 amplitude mit zunehmender Drehzahl infolge der

bare Federn angeordnet sind, die die Flansche in Trägheit der Schwungmasse abnimmt, führt die im

Umfangsrichtung gegeneinander abstützen, und die Resonanzbereich mit höherer Drehzahl auftretende

in axialer Richtung federbelastete Reibringe zwischen Verstärkung der Schwingungsamplitude auf ent-

den Flanschen aufweist. sprechend geringere Werte.

Derartige drehelastische Kupplungen werden in der io Bei der Kupplung gemäß der Erfindung tritt die Kraftfahrzeugtechnik dazu verwendet, die Übertra- Dämpfungswirkung der mit der C-förmigen Feder gung von Drehschwingungen der Kurbelwelle auf die verbundenen Reibringe erst ein, wenn die C-förmige Abtriebswelle zu mindern. Bei bekannten drehela- Feder mit einer bestimmten Kraft zusammengedrückt stischen Kupplungen dieser Bauart wird die treibende worden ist. Die Reibungsdämpfung spricht erst nach Kupplungshälfte von dem den Reibbelag tragenden 15 einer daraus vorbestimmten Schwingungsweite an. Ring der Kupplungsscheibe einer Reibscheibenkupp- Dies hat den Vorteil, daß die Schwingungsübertralung und die getriebene Kupplungshälfte von deren gung in der Kupplung auch oberhalb der Resonanz-Nabe gebildet. Als drehmomentübertragende Verbin- frequenz durch die Dämpfung weitgehend verhindert dung dienen die die Flansche in Umfangsrichtung wird.

gegeneinander abstützenden Federn und die in ao An Hand der Zeichnungen ist ein Ausführungsbei-

axialer Richtung federbelasteten Reibringe, die im spiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Sinne der Drehmomentübertragung den Federn F i g. 1 eine Reihe von Kurven, die die Amplitude

parallel geschaltet sind. Es ist außerdem eine dreh- der Drehschwingungen als Funktion der Drehzahl

elastische Kupplung bekannt, bei der zwischen den der Welle darstellen,

beiden Kupplungshälften mit Hilfe von frei auf der as Fig. 2 eine Seitenansicht einer drehelastischen

Nabe drehbaren Zwischenflanschen mehrere parallel Kupplung mit den Merkmalen der Erfindung,

und hintereinander geschaltete drehmomentübertra- Fig. 3 ein Schnittbild nach der Linie4-4 der

gende Verbindungen vorgesehen sind. Bei dieser dreh- F i g. 2,

elastischen Kupplung sind die Federn, die die Fig. 4 ein Schnittbild nach der Linie5-5 der

Flansche in Umfangsrichtung gegeneinander ab- 30 Fig. 2.

stützen, in satzweise unterschiedlich langen Durch- Wie in F i g. 1 an Hand der mit »Motorerregung« brächen der Flansche und der Zwischenflansche an- bezeichneten Kurve dargestellt ist, nimmt die Ampligeordnet. Bei einer Relativbewegung zwischen den tude der der treibenden Welle von einem Verbrenbeiden Kupplungshälften werden zunächst die Federn nungsmotor aufgezwungenen Schwingungen mit steides einen Satzes zwischen dem treibenden Flansch 35 gender Drehzahl allmählich ab und läuft in einen und den Zwischenflanschen und nach bestimmter ziemlich konstanten Wert aus. Die übliche Schwung-Relativbewegung die Federn des zweiten Satzes zwi- radanordnung ergibt mit steigender Drehzahl einen sehen den Zwischenflanschen und dem getriebenen immer besser werdenden Ausgleich der vom Motor Flansch zusammengedrückt. Auf diese Weise wird herrührenden Schwingungen. Für eine Scheibendie von der Zusammendrückung der Federn abhän- 40 reibungskupplung mit herkömmlicher Reibscheibe gige Relativbewegung zwischen den beiden Kupp- mit einem fest verbundenen Reibungsdämpfer liegt lungshälften verdoppelt. dabei die Resonanz an der deutlich erkennbaren

Bei diesen bekannten drehelastischen Kupplungen »Spitze« der in Fig. 1 mit »herkömmliche Kupptritt wie bei allen schwingungsfähigen Systemen im lungsanordnung mit fest verbundenem Dämpfer« be-Resonanzbereich eine Verstärkung der Drehschwin- 45 zeichneten Kurve. Der Amplituden-Verstärkungsfakgungen auf. Die im Resonanzbereich auftretenden tor bei Resonanz beträgt etwa 2,5 und führt an dieser Schwingungen können durch eine größere Federbe- Stelle zu einer Amplitude von rund 1,5°. Die mit lastung der Reibringe gedämpft werden. Die erhöhte »elastisch verbundener Reibungsdämpfer« bezeich-Dämpfung wirkt sich jedoch oberhalb des Resonanz- nete Kurve, die der Erfindung entspricht, zeigt, daß bereichs ungünstig hinsichtlich der Schwingungsüber- 50 die Drehzahl, bei der Resonanz eintritt, höher liegt, tragung in der drehelastischen Kupplung aus. Die An dieser Stelle ist jedoch die Amplitude der Motorvon den in Umfangsrichtung zusammendrückbaren schwingungen auf einen relativ niedrigen Wert abge-Federn übertragene Kraft ist dann nämlich unter Um- sunken, so daß die der Resonanz entsprechende ständen kleiner als die von den Reibringen hervor- »Spitze« beträchtlich tiefer liegt als bei der üblichen gerufene Dämpfungskraft und die Schwingungen der 55 Anordnung.

treibenden Kupplungshälfte werden unmittelbar auf Die Fig. 2 bis 4 zeigen eine Scheibenreibungs-

die getriebene Kupplungshälfte übertragen. kupplung, bei der auf einer Motor-Kurbelwelle S1

Aufgabe der Erfindung ist es, bei derartigen dreh- eine Schwungscheibe F angeordnet ist, mit der eine elastischen Kupplungen die Resonanzauswirkungen Kupplungsdruckplatte P und eine getriebene Reibabzuschwächen, ohne die Schwingungsdämpfung 60 scheibe N verbunden ist. Die getriebene Reiboberhalb des Resonanzbereichs zu verschlechtern. scheibe iV ist mit der getriebenen Welle 5 2 verbun-Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß den. Die getriebene Reibscheibe N weist eine Nabe H zwischen einem der Flansche der einen Kupplungs- auf, die mit dem Scheibenkörper über Federn R drehhälfte und dem mit dem Flansch der anderen Kupp- momentübertragend verbunden ist. Die Nabe H ist lungshälfte verbundenen Reibring eine C-förmige, 65 mit der getriebenen Welle S 2 drehfest verbunden, die Welle umgreifende Feder angeordnet ist, die mit Parallel zu den Federn R ist ein Dämpfer K vorgedem Flansch formschlüssig und mit dem Reibring sehen,
kraftschlüssig verbunden ist. Die Nabe H umfaßt eine Nabenhülse 10 mit einer

genuteten Bohrung 11. Die Nabenhülse 10 ist mit einem festen Ringflansch 12 versehen, der mehrere Durchbrüche 14 aufweist, die die Federn R in einer noch zu beschreibenden Weise aufnehmen.

Die Nabe H weist ferner einen frei drehbaren S Flansch auf, der aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Ringen 20, 21 besteht, die durch Bolzen 23 miteinander verbunden und zu beiden Seiten des festen Flansches 12 angeordnet sind. Der Flansch 12 weist auf seinem Umfang mehrere Ausnehmungen 18 auf, durch die sich die Bolzen 23 erstrecken. Die Größe der Ausnehmungen 18 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen dem Flansch 12 und den Ringen 20, 21.

Der äußere Durchmesser des einen Ringes 20 ist etwas größer als der des zweiten Ringes 21 und des Flansches 12. Dieser vergrößerte Umfangsbereich ist die Ansatzfläche für mehrere Federn 24, die durch Nieten 25 am Ring 20 befestigt sind und die Reibbeläge 26 tragen. ao

Jeder Ring 20 und 21 ist mit einer mittleren Bohrung 28 bzw. 29 versehen (Fig. 4), die zur Zentrierung auf den zugehörigen Schultern 17,19 der Nabenhülse 10 dienen. Zwischen den Ringen 20, 21 und dem Flansch 12 sind Gleitringe angeordnet.

Die Platten 20 und 21 sind weiter mit kreisförmig angeordneten Durchbrüchen 30 und 31 versehen, die zu den Durchbrüchen 14 des Flansches 12 axial fluchten. Der unmittelbar an den Durchbrüchen 30, 31 grenzende Rand jeder Platte 20. 21 ist zu einer längliehen Tasche für die Aufnahme der Federn R geformt. Die Federn R sind zwischen den gegenüberliegenden Enden der Durchbrüche 14 im Flansch 12 und den zugeordneten Durchbrüchen 30, 31 in den Platten 20, 21 unter einer sehr geringen Druckvorspannung gehalten. Wenn die Platten 20, 21 relativ zur Nabe if gleichzeitig bewegt werden, werden die Federn von den Enden der Durchbrüche auf den Platten 20, 21 und den entsprechenden gegenüberliegenden Enden der Durchbrüche in dem Flansch 12 erfaßt und zusammengedrückt. Das Drehmoment wird notwendigerweise über diese Federn übertragen.

Den Federn R ist ein Dämpfer K parallel geschaltet. Der Dämpfer K weist eine C-förmige Feder 40 auf, deren eines Ende 40 α starr mit dem Flansch 20, 21 verbunden ist, während das andere freie Ende 40 b in bezug auf das starr verbundene Ende elastisch bewegbar ist. Zwischen dem freien Ende 40 b der Feder 40 und der Nabe H sind federbelastete Reibringe vorgesehen.

Wie in den F i g. 2 und 3 dargestellt, ist das feste Ende 40 α der Feder 40 durch einen Bolzen 45 starr mit einem radial nach innen ragenden Ansatzstück 44 verbunden, das an der Platte 20 (und der Platte 21) mit einigen Nieten 25 befestigt ist.

Das Ansatzstück 44 gabelt sich. Die so gebildeten Arme 44 α und 44 b sind gegen die Platte 20 axial in Richtung auf die Schwungscheibe versetzt. Der Arm 44 b, der mit dem Ansatzstück zusammengeschweißt ist, läßt einen schmalen Zwischenraum zwischen sich und dem Arm 44 α frei, der für die Aufnahme des starr verbundenen Endes 40 a der Feder 40 bestimmt ist.

Das freie Ende 40 b der Feder 40 ist mit einem Halter 50 verbunden, der einen mittleren Teil mit einer Bohrung 51 aufweist und damit auf einem Bund 13 der Nabenhülse 10 drehbar gelagert ist. Der Halter 50 weist einen radial nach außen vorstehenden Ansatz auf, der aus zwei in axialer Richtung gegeneinander versetzten Armen 52 α und 52 b besteht, die einen Spalt bilden, in dem das freie Ende 40 b der Torsionsfeder 40 aufgenommen und mit den Ansätzen durch Bolzen 53 verbunden ist.

Zwischen dem ringförmigen oder mittleren Teil des Halters 50 und der Nabenhülse 10 sind Reibringe 54, 55 angeordnet, die mit Tellerfedern gegen die Rückseite des Halters 50 gedrückt werden. Die Anordnung der Reibringe und der Tellerfedern ergibt zwischen dem Halter 50, der auf dem Bund 13 begrenzt drehbar ist, und der Nabenhülse 10 einen starken Reibungseingriff. Die Axialbewegung des Halters 50 ist durch einen Haltering 60 und eine Scheibe 61 begrenzt.

Claims

Patentanspruch:

Drehelastische Kupplung mit mindestens je einem der treibenden und der getriebenen Welle zugeordneten Flansch, bei der in gleichmäßig über einen Umfang verteilten axial fluchtenden Durchbrüchen der Flansche zusammendrückbare Federn angeordnet sind, die die Flansche in Umfangsrichtung gegeneinander abstützen, und die in axialer Richtung federbelastete Reibringe zwischen den Flanschen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem der Flansche (20) der einen Kupplungshälfte und dem mit dem Flansch (12) der anderen Kupplungshälfte verbundenen Reibring (55) eine C-förmige, die Welle umgreifende Feder (40) angeordnet ist, die mit dem Flansch (20) formschlüssig und mit dem Reibring (55) kraftschlüssig verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen