DE2508878C2

DE2508878C2 - Torsionsdämpfende Kupplung, insbesondere für Reibscheiben von Kraftfahrzeugkupplungen

Info

Publication number: DE2508878C2
Application number: DE19752508878
Authority: DE
Inventors: Gerard Marie Alfred Senlis DeGennes
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1974-04-12
Filing date: 1975-02-28
Publication date: 1984-03-29
Also published as: FR2270491B2; ES435141A1; DE2508878A1; FR2270491A2

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine torsionsdämpfende Kupplung, insbesondere für Reibscheiben von Kraftfahrzeugen mit einem äußeren Scheibenteil und einer koaxial um einen begrenzten Winkel gegenüber diesem verdrehbar angeordneten Nabenscheibe, die in Umfangsrichtung durch elastische Federn miteinander verbunden sind, wobei die Nabenscheibe über eine umfangsspielaufweisende Verzahnung schwingbar mit einer ebenfalls koaxial angeordneten Nabe verbunden ist, wobei im Verzahnungsbereich eine elastische Federeinrichtung angeordnet ist, welche die

ίο Verzahnung in eine mittlere Ruheiage mit Umfangsspiel nach beiden Drehrichtungen zurückgeführt.

Mit einer derartigen Vorrichtung ist die gleichmäßige Übertragung eines Drehmoments gewährleistet, das auf den einen Teil beispielsweise den äußeren Scheibenteil,

•ta ausgeübt wird, wenn der andere Teil, der beispielsweise aus Nabe und Nabenscheibe besieht, einem Drehmoment unterworfen ist, das heißt es werden Vibrationen geglättet, die sich längs der gesamten kinematischen Kette entwickeln können, in die die Vorrichtung eingebaut ist. Bei kleinen Ausschlägen der Drehschwingungen zwischen den genannten Bestandteilen einer solchen Vorrichtung bleibt das übertragende Drehmo-.nent vorteilhafterweise gering, solange nicht die zwischen den beiden Elementen Nabe und Nabenscheibe, die den einen Teil bilden, vorgesehene Verzahnung eine wirksame Antriebsübertragung von beispielsweise der Nabenscheibe auf die Nabe herstellt, wobei diese Anordnung für einige spezielle Anwendungsfälle besonders geeignet ist, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wo sie das Entstehen der verschiedensten Geräusche verhindert, etwa Getriebe- oder Leerlaufgeräusche, die auf Stöße zurückzuführen sind, die zwischen den Verzahnungen der Zahnräder des Wechselgetriebes eines solchen Fahrzeugs auftreten, wenn das Getriebe

"'> im Leerlauf dreht, und die durch Schwankungen in der Motordrehzahl verursacht werden.

Aus der DE-OS 18 01 969 ist eine Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer bekannt, bei der zwischen der

Nabenscheibe und der Nabe ein Vielkeilprofii vorgesehen ist. worin zwischen jedem vorstehenden Profilsteg und der zugeordneten Nut eine Feder eingesetzt ist. Diese Feder stützt sich zum einen an einer Seitenwandung der Nut ab und zum anderen an dem Boden eines -> Bltndlochs in dem vorstehenden Profilsteg. Diese Federn werden jedoch nicht in beiden Drehrichtungen gespannt.

Aus der DE-OS 16 80 049 ist eine Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer bekannt, bei der zwischen der m Nabenscheibe und der Nabe ebenfalls ein mit Spiel behaftetes Vielkeilprofii vorgesehen ist. Außerhalb der Scheibenanordnung sind Dämpfungsfedern vorgesehen, die dieses Spiel im Leerlauf federnd überbrücken, wohingegen im Obergangsbereich und unter Last das Keilprofil direkt miteinander zusammenwirkt. Die Leerlauffedern sind dabei in separaten Fensteraufnahmen außerhalb der Scheibenanordnung vorgesehen.

Bei diesen bekannten Dämpfungsvorrichtungen hat die für die federnde Rückführung in die Mittellage der beiden den einen Teil der Vorrichtung bildenden Elemente, nämlich Nabe und Nabenscheibe, vorgesehene Zentriereinrichtung in dieser Mittellage eine federnde Gesamtbelastung gleich NuIL Daraus folgt, daß die Zentriereinrichtung nicht in der Lage ist, in _>> dieser Ruhestellung oder in der Nähe dieser Ruhestellung das Moment zu überwinden, das auf die Reibung der angesprochenen Elemente, nämlich Nabe und Nabenscheibe, zwischen denen sie angeordnet sind, zurückzuführen ist, sei nun dieses Moment auf die jo charakteristische innere Reibung einer solchen Vorrichtung zurückzuführen oder von absichtlich zwischen den genannten Elementen vorgesehenen Reibmitteln hervorgerufen.

Infolge dessen nehmen die Nabe und die Nabenscheibe in der Ruhestellung eine zufallsbedingte gegenseitige Winkellage ein, die daher auch Undefiniert ist und sich in den Grenzen eines Toleranzbereiches bewegt, der sich von ihrer theoretischen Ruhelage aus nach beiden Richtungen erstreckt und der von den in Frage kommenden Reibungswerten und der Art der benutzten federnden Zentriermittel abhängt. Die daraus sich ergebende Ungenauigkeit hinsichtlich des Ausgangspunkts der relativen Drehschwingung zwischen den beiden die Vorrichtung bildenden Teilen, nämlich Scheibenteil und Nzbenteil, genauer gesagt hinsichtlich des Ausgangspunkts des ersten Abschnitts dieser Schwingung, setzt beim praktischen Betrieb die Ausdehnung dieses für die Geräuschabsorbtion vorgesehenen Schwingungsber«iichs herab.

Es ergibt sich daraus für die Praxis die Notwendigkeit, diesen ersten Schwingungsibschnitt zu verlängern, um die Verkleinerung zu berücksichtigen, die der Schwingungsbereich beim Betrieb erfahren kann.

Die Vergrößerung eines solchen Drehschwingungsbereichs geht aber notwendigerweise zu Lasten der Festigkeit der für die Begrenzung vorgesehenen Verzahnungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elastische Federeinrichtung mindestens eine elastische Feder aufweist, die in sich radial überdeckende Ausnehmungen in den Verzahnungen von Nabe und Nabenscheibe angeordnet ist, wobei die Feder in der Ruhelage mit jedem ihrer in UmfaiigsrK'htung weisenden Enden mit Vorspannung sowohl in einer radial inneren Schulter der in der Nabe vorgesehenen Ausnehmung als auch an einer radial äußeren Schulter der Nabenscheibe anliegt. Günstigerweise wird dabei die Vorspannung so groß gewählt, daß sie mindestens gleich dem Moment ist, da.s aus der Reibung entsteht, die zu Beginn der relativen Drehbewegung zwischen den beiden Koaxialteilen auftritt, die die Einrichtung bilden. Auf diese Weise ist, da das auf die Vorspannung zurückzuführende Moment mit Sicherheit das Moment zu übertreffen vermag, das auf die in der Nähe der Ruhestellung auftretende Reibung zwischen der Nabe und der Nabenscheibe zurückzuführen ist, diese Ruhestellung immer wohldefiniert.

Weitere günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 13 angegeben.

Im folgenden werden an Hand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht einer torsionsdämpfenden Einrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie H-H;

Fig.3 einen Ausschnitt aus dem Axialschnitt in größerem Maßstab mit der Ansicht eines Details aus Fig. 2;

F i g. 4 einen Teilquerschnitt durch die torsionsdämpfende Einrichtung gemäß der Erfindung, geschnitten längs der Linie IV-IV in F i g. 3;

Fig.5 ein Kurvenbild, das allgemein die Funktionsweise einer derartigen torsionsdämpfenden Einrichtung wiedergibt;

Fig. 6 ein Teildiagramm, das das Verhalten der torsionsdämpfenden Einrichtung in der Nähe der Ruhestellung wiedergibt;

Fig. 7 ein der Fig.6 entsprechendes Teildiagramm, das das Verhalten einer tersionsdämpfenden Einrichtung nach dem Stand der Technik wiedergibt;

F i g. 8 ein Teildiagramm entsprechend F i g. 6 für eine abgeänderte Ausführungsform der torsionsdämpfenden Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.9 eine der Fig.4 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante;

F1 g. IO eine perspektivische Ansicht eines elastischen Organs, wie es bei dieser Ausführungsvariante verwendet wird;

F i g. 11 eine Teilansicht einer weiterer Ausführungsform der torsionsdämpienden Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 12 einen Axialschnitt durch diese Ausführungsvariante längs der Linie XII-XII in Fig. 11;

Fig. 13 einen Teilquerschnitt durch die genannte Variante in größerem Maßstab und geführt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 12, wobei die beiden das ein: Koaxialteil der Einrichtung bildenden Elemente sich in der Ruhestellung befinden;

Fig. 14 eine der Fig. 13 entsprechende Ansicht, in der sich das eine Element in der einen Extrtmstellung gegenüber dem anderen befindet.

Gemäß der in den Figuren wiedergegebenen Ausführungsform weist die torsionsdämpfende Einrichtung nach der Erfindung eine Hilfeeinrichtung 10 auf, die sieh innerhalb von Auskehlungen 11 befindet, um eine drehfeste Verbindung mit einer beliebigen, nicht gezeichneten geriffelten Welle herzustellen, und die an der Außenseite einen herumlaufenden Streifen 10' aufweist, über den a^-if einem Kreis angeordnet radial stehende Zähne 12 verteilt sind; der die Zähne 12 tragende Streifen 10' erstreckt sich nur über einen Teil der axialen Länge der Nabe 10 und hat Abstand von

beiden Enden der Nabe; die genannten Zähne 12 haben im Winkelmaß eine Fußbreite OD(F i g. 4).

Die Nabe 10 ist radial von einer kreisförmigen Nabenscheibe 13 umgeben, an deren inneren Rand, d. h. an dem dem Streifen 10' der Nabe 10 gegenüberliegenden Streifen, Ausnehmungen IA, die an der offenen Seite eine öffnung von OD' im Winkelmaß aufweisen; diese öffnung OD'ist größer als der öffnungswinkel OD, der den Abmessungen des Fußes der Zähne 12 der Nabe 10 entspricht; die Ausnehmungen 14 laufen in Zähne IS aus.

Die Ausnehmungen 14 und damit auch die Zähne 15 der Nabenscheibe 13 sind über die Nabenscheibe kreisförmig verteilt.

Die Nabenscheibe 13 greift mit ihren Ausnehmungen 14 über die Zähne 12 der Nabe 10 und es sind weiter unten näher beschriebene Zentriermittel vorgesehen, damit in der Ruhestellung beiderseits jedes Zahnes 12 ein jeweils gleiches Spiel / zwischen einerseits der Flanke dieses Zahns und andererseits der entsprechenden Flanke der Ausnehmung 14, die über den Zahn 12 greift, gegeben ist.

Die Zähne 12 der Nabe 10 und die Zähne 15 der Nabenscheibe 13, die die Ausnehmungen 14 der Nabenscheibe begrenzen, sind somit jeweils paarweise, je einem der Elemente angehörend, ineinander verschränkt und stellen eine gegenseitige Verzahnung dar, die wegen des Spiels / eine gegenseitige Winkelbewegung der beiden Elemente gegeneinander nach beiden Seiten von ihrer mittleren Ruhelage aus gestatten.

Die beiden drehbaren Koaxialelemente bilden zusammen einen ersten Teil der Vorrichtung, dem ein zweiter Teil zugeordnet ist, der koaxial zu dem erstgenannten Teil liegt.

Dieser zweite Teil weist zwei Ringflansche 16,16' auf. die axial versetzt gegenüber der Nabenscheibe 13 zu deren beiden Seiten mit Abstand von ihr angeordnet sind: ferner ist eine Scheibe 17 vorgesehen, die bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel an dem Flansch 16 angebracht ist und die an ihrem Umfang beiderseits Reibbeläge 18 bzw. 18' trägt.

Der Flansch 16, die Scheibe 17undder Flansch 16'. die zusammen den zweiten Teil bilden, sind durch Zapfen 19 untereinander fest verbunden, die parallel zu der Achse der Nabe 10 verlaufen und durch öffnungen greifen, die zu diesem Zweck in der Nabenscheibe 13 vorgesehen sind.

In an sich bekannter Weise ist eine federnde Einrichtung zwischen die beiden die Einrichtung bildenden Koaxialteile gesetzt und diese federnde Einrichtung besteht aus einer Anzahl Federn, die so praktisch tangential auf einer bestimmten Kreislinie der Nabenscheibe 13 angeordnet sind.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel und in an sich bekannter Anordnungsweise — die daher nicht im einzelnen erörtert werden soll — sind drei Gruppen unterschiedlicher Federn vorgesehen: zunächst gibt es zwei diametral einander gegenüberstehende Federn 20/4. ferner gibt es rwei diametral einander gegenüberstehende Federn 20ß. die um 90° gegenüber den erstgenannten Federn versetzt sind und schließlich gibt es vier Federn 2OC die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind und jeweils zwischen einer Feder 20A und einer Feder 20 ß angeordnet sind.

Die verschiedenen Federn liegen in Fenstern, die sich teilweise in der Nabenscheibe 13 und teilweise in den Flanschen 16,16' und der Scheibe 17 befinden.

Nach einer bekannten Anordnungsweise, die daher hier auch nicht näher beschrieben werden soll, weisen diese Fenster unterschiedliche öffnungen auf, so daß zunächst die Federn 20Λ, dann die Federn 20ß und schließlich die Federn 20C in Aktion treten können, wenn eine relative Drehbewegung der beiden obengenannten Koaxialteile, die die Einrichtung ausmachen, gegeneinander auftritt.

Nach einer ebenfalls bekannten Anordnungsweise ist eine Reibscheibe 21 vorgesehen, die axial versetzt zwischen dem Flansch 16 und der Nabenscheibe 13 angeordnet ist; ferner gibt es eine Reibscheibe 23, eine Reibscheibe 24 und eine Wellscheibe 25 mit Federwirkung in axialer Richtung; diese Scheiben sind axial hintereinander zwischen der Nabenscheibe 13 und dem Flansch 16' angeordnet, wobei die Reibscheibe 24 durch Ausnehmungen an den Zapfen 19 festgelegt ist.

Die genannten Scheiben 21, 23, 24 und 25 erstrecken sich nicht bis an die Nabe 10, sondern lassen zur Nabe hin zwischen den Flanschen 16 und 16' einen Raum 26 frei, der sich beiderseits der Zahneingriffszone der Zähne 12 und 15 erstreckt, die, wie oben erwähnt, zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 ausgebildet sind.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist in dieser Verzahnungszone die Zentriereinrichtung zwischen den beiden Elementen vorgesehen, die von der Nabe 10 bzw. der Nabenscheibe 13 gebildet werden.

Diese Zentriereinrichtung weist nach einem anderen Merkrial der Erfindung ein federndes Organ auf, das mit jeweils einem seiner Enden sich einerseits an eine Schulter an der Nabe 10 und andererseits an eine Schulter an der Nabenscheibe 13 anlehnen kann.

Entsprechend der gezeichneten Ausführungsform ist dieses elastische Organ als Feder 28 und zwar als Schraubenfeder ausgeführt, die sich radial zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 in einem Raum 29 angeordnet findet, der durch zwei Ausnehmungen 30 bzw. 31 gebildet ist, die zwischen zwei Zähnen 12 der Nabe 10 bzw. zwischen zwei Zähnen f 5 der Nabenscheibe 13 vorgesehen sind, wobei jede dieser Ausnehmungen in Richtung des Kreisumfangs durch Schultern 32, 33 begrenzt ist.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 gezeichneten Ausführungsbeispiel haben die Schultern 32. die die Begrenzungen der Ausnehmung 30 der Nabe 10 in Umfangsrichtung darstellen, Abstand von den entsprechenden Kanten der Zähne 12 dieser Nabe 10. zwischen denen diese Ausnehmung 30 liegt und praktisch wird die Ausnehmung durch einen Schnitt erzeugt, der, radial zu dem entsprechenden Streifen 10' der Nabe 10 gelegt, zur Beseitigung mindestens eines der Zähne 12 von der Nabe führt.

In entsprechender Weise haben bei dem in den F i g. 1 bis 4 gezeichneten Ausführungsbeispiel die Schultern 33. die die Begrenzungen des Ausschnitts 31 der Nabenscheibe in Umfangsrichtung darstellen. Abstand von den entsprechenden Kanten der Zähne 15 dieser Nabenscheibe, zwischen denen diese Ausnehmung 31 liegt und praktisch wird sie durch einen Schnitt erzeugt, der. radial zu dem entsprechenden Streifen der Nabenscheibe 10' gelegt zur Beseitigung mindestens eines der Zähne 15 von der Nabenscheibe führt.

Schließlich ruht bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel jedes Ende der Feder 28 auf einem Zentrierstift 35, bei dem eine radiale Verbreiterung eine viereckige Auflage 36 entstehen läßt, die zwischen dem entsprechenden Ende der Feder 28 und jeweils einer der Schultern 32 bzw. 33 der Ausnehmungen 30 bzw. 31 der Nabe 10 bzw. der Nabenscheibe 13 liegt.

Dieser Zentriereinrichtung ist eine Reibeinrichtung zugeordnet, die sich in dem Raum 26 befindet, der die Verzahnungszone der Naben 10 und der Nabenscheibe 13 umgibt.

Diese Reibeinrichtung weist zwischen dem radialen Streifen 10' der Nabe IO und dem Flansch 16 eine Reibscheibe 40 und eine Wellscheibe 41 mit Elastizität in axialer Richtung auf, sowie zwischen dem radialen Streuen 10' der Nabe 10 und dem Flansch 16' eine Reibscheibe 42. ι ο

Die Zentrierfeder 28 befindet sich somit in axialer Lage zwischen zwei Reibscheiben.

Gemäß der Erfindung liegt bei der in F i g. 4 gezeichneten Feder 28 jede zu der Feder gehörige Stützplatte 36, wenn die Feder sich in der Ruhelage befindet, gleichzeitig an den entsprechenden Schultern 32 bzw. 33 von Nabe 10 und Nabenscheibe 13 an.

Für diese Ruhestellung wird die Feder 28 vorgespannt gehalten.

Mit H soll das Moment bezeichnet werden, das sich entsprechend der der Feder 28 erteilten Vorspannung zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 unter der Wirkung der Feder 28 ausbildet, wenn diese beiden Elemente aus ihrer gegenseitigen mittleren Ruhestellung um einen Winkelbetrag entfernt werden.

Mit F soll das Reibungsmoment bezeichnet werden, das unter den gleichen Reibungsverhältnissen entsteht, und das zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 aufgrund der vorgesehenen Reibscheiben 40 und 42 auftritt, wenn diese beiden Elemente aus ihrer gegenseitigen mittleren Ruhelage um einen Winkelbetrag entfernt werden.

Das in F i g. 5 gezeichnete Diagramm gibt den Verlauf des Moments C wieder, das zwischen den beiden drehbaren Koaxialteilen, die die torsionsgedämpfte Einrichtung nach der Erfindung bilden, nach Maßgabe der Winkelauslenkung Dzwischen diesen Teilen auftritt.

Zur Vereinfachung der Zeichnung, und da es sich um bekannte Verhältnisse handelt, sind die Einflüsse der Reibung auf diesen Verlauf in dem Diagramm F i g. 5 w nicht berücksichtigt worden.

Dieses Diagramm besteht bei der gezeichneten Ausführungsform in an sich bekannter Weise in der einen, als Vorwärtsrichtung bezeichneten Richtung aus vier aufeinanderfolgenden Geraden Pi, Pj, Pi, Pi mit nacheinander zunehmender Neigung, und in der anderen, der Rückwärtsrichtung, aus vier Geradenstükken, die bezüglich des Anfangspunktes symmetrisch zu den anderen Geradenstücken liegen.

Die Gerade P₁, vom Anfangspunkt aus gerechnet, entspricht der bloßen Absorption ( in der entsprechenden Richtung) des Spiels / zwischen den Zähnen 12 der Nabe 10 und den entsprechenden Ausnehmungen 14 in der Nabenscheibe 13.

Wenn nun ein Drehmoment auf den Koaxialteil ausgeübt wird, der aus den Flanschen 16, 16' und der Scheibe 17 besteht, beispielsweise in Richtung des Pfeils 45 in Fig. 1, so treibt dieser Koaxialteil sämtliche Federn 2OA, 20B, 2OC und damit über die Feder 20A die Nabenscheibe 13 an, während demgegenüber die Federkraft der Feder 28 so gering gewählt ist, daß diese Feder nicht in der Lage ist, ein merkJiches Moment zu übsrtragen.

Die Feder 28 leistet demnach der Drehung der Nabenscheibe 13 gegenüber der Nabe 10 keinen Widerstand, und diese Drehung wird fortgesetzt mit einem übertragenden Moment quasi Null bis zur Beseitigung des entsprechenden Spiels /.

Wenn diese Spielbeseitigung vollzogen ist, entsteht ein positiver Antrieb der Nabe 10 durch die Nabenscheibe 13, weil zwischen diesen Organen die Verzahnungseinrichtung vorgesehen ist, deren Zähne bereits in Eingriff miteinander stehen.

Wie an sich bekannt, wächst das nun zwischen den Koaxialteilen übertragene Moment allmählich an, weil die verschiedenen zwischen diesen Teilen angeordneten Federn nacheinander in Tätigkeit treten.

Kurz gesagt, bei einer zweiten Arbeitsphase, die durch die Gerade Pj wiedergegeben wird, sind nur die Federn 20/\ wirksam; während einer dritten Arbeitsphase, die durch die Gerade Pj wiedergegeben wird, sind die Federn 2OZ? und 20/4 zusammen wirksam und in einer vierten Arbeitsphase schließlich wirken die Federn 20Czusammen mit den Federn 20/4 und 20 &

Nun soll anhand der Fig.6 der Einfluß der Vorspannung P der Feder 28 auf diese Wirkungsweise untersucht werden, genauer gesagt, auf den Teil des Winkelbewegungsabschnitts D, der der oben genannten Geraden Pi entspricht, sowie der entsprechende Einfluß auf die Wirkungsweise durch das Reibungsmoment F, das auf die der Feder 28 zugeordnete Reibeinrichtung zurückzuführen ist, oder, allgemeiner gesagt, auf den Teil der Reibmittel der Einrichtung, der in dem betrachteten Teil des Drehabschnitts der Bestandteile der Einrichtung auftritt.

Praktisch muß, wenn ein Drehmoment auf den Koaxialteil ausgeübt wird, der zum Beispiel aus den Flaschen 16 und 16' und der Scheibe 17 besteht, dieses Moment zunächst einerseits das auf die Vorspannung der Feder 28 zurückgehende Moment P und andererseits das Reibmoment F, das auf die zugehörigen Reibmittel zurückgeht, übersteigen, und der Kurvenverlauf für das Drehmoment Cfällt daher mit der Y-Achse zusammen und bildet auf dieser zwei Abschnitte, von denen der eine dem Vorspannungsmoment P und der andere dem Reibmoment Fentspricht _f

Wenn das Reibmoment und das Vorspannungsmoment überschritten sind, folgt das Drehmoment Cgenau einer Geraden Pi, die parallel zu der oben angegebenen Geraden Pi verläuft.

Nachfolgend soll zur Vereinfachung angenommen werden, daß der Verlauf des Drehmoments C nur fortgesetzt wird, bis ein wirksamer Antrieb der Nabe 10 durch die Nabenscheibe 13 erfolgt, wobei die erreichte Bewegung D kleiner ist als diejenige, die der Beseitigung des Spiels / zwischen diesen Elementen entspricht.

Ferner soll angenommen werden, daß nach einem Verlauf des Drehmoments C in der einen Richtung ein entgegengesetzter Verlauf des Drehmoments C einsetzt; dieser Verlauf wird zunächst durch eine zur Y-Achse parallele Gerade ausgedrückt die einerseits dem Verschwinden des Reibmoments F in der ersten Drehrichtung und dann dem Erscheinen des gleichen Reibmoments für die andere Drehrichtung entspricht

Die den Verlauf des Drehmoments C wiedergebende Kurve folgt dann einer Geraden P'\, die parallel der Geraden P\ in Richtung auf den Anfangspunkt verläuft.

Bei dem in Fig.6 wiedergegebenen Beispiel wird angenommen, daß das Vorspannungsmoment P gleich dem Reibmoment Fist

Daraus folgt, daß der Verlauf des Drehmoments Cdie Form eines Parallelogramms hat, wobei die Gerade P" genau durch den Anfangspunkt verläuft

Weil gemäß der Erfindung die Zentrierfeder 28 mit jedem Ende sowohl auf die Nabe 10 als auch auf die

Nabenscheibe 13 einwirken kann, und weil ihre Vorspannung ein Moment hervorruft, das zumindest gleich dem Reibmoment F ist, führt die Feder 28 ganz genau die beiden Elemente Nabe 10 und Nabenscheibe 13 in ihre vorgegesehene mittlere Ruhestellung zurück, wie es in F i g. 4 gezeichnet ist, wobei diese Ruhestellung zwischen der Grenzen des möglichen Schwingungswinkels zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 liegt und der Y-Achse in den Diagrammen in den F i g. 5 und 6 entspricht.

Bei den Einrichtungen nach dem Stand der Technik ist das nicht der Fall, denn dort gab es kein Vorspannungsmoment P, sondern nur ein Reibmoment F.

Fig. 7 zeigt den Verlauf des Drehmoments C unter den Bedingungen des Standes der Technik; bei der Rückkehr der fraglichen Elemente in die Mittellage iängs der Geraden P"\ der diesen Verlauf wiedergebenden Kurve hält eines der Elemente gegenüber dem anderen in einem Punkte O', O", O'" oder einem sonstigen Punkte, die alle in unregelmäßigem Abstand von der Y-Achse liegen, an, weil die vorgesehene Zentriereinrichtung das Reibmoment nicht zuverlässig überwindet.

Daraus ergibt sich, daß sich bei einem späteren Verlauf des Drehmoments C der Anfangspunkt dieses Verlaufs um diesen Betrag verlagert hat.

Fig.8 gibt den Fall wieder, wenn das auf die Vorspannung der Feder 28 zurückzuführende Vorspannungsmoment P das Reibmoment F der zugehörigen Reibmittel übersteigt, d.h. praktisch desjenigen Teils der Reibmittel, der zu Beginn der relativen Drehbewegung zwischen den die torsionsdämpfende Einrichtung bildenden Koaxialteilen eingreift.

In diesem Fall ist, wie zuvor, die mittlere Ruhestellung der beiden, den einen Teil bildenden Elemente genau an der vorgesehenen Stelle, und diese Mittellage entspricht der Y-Achse, aber in diesem Faiie ist die Zentrierfeder 28 umso sicherer in der Lage, durch ihre Vorspannung die Reibungswirkungen in der Nähe dieser Mittellage zu überwinden.

Nach der in den Fig.9 und 10 gezeichneten Ausführungsvariante besteht das elastische Zentrierorgan aus einem Federstreifen 50, der mindestens eine paralle zur Geräteachse liegende abgerundete Faltung 51 aufweist.

Bei dem gezeichneten Beispiel besitzt der Federstreifen 50 drei wellenförmig hintereinander liegende abgerundete Faltungen 51.

Bei dem gezeichneten Beispiel sind außerdem die auf einem Kreis angeordneten, in den Streifen der Nabenscheibe 13 zur Aufnahme des Federstreifens 50 vorgesehenen Ausnehmungen 31 durch die entsprechenden Kanten der beiden Zähne 15 der Nabenscheibe 13 gebildet, die diese Ausnehmung 31 einrahmen.

Diese abgeänderte Bauform arbeitet analog zu der oben beschriebenen Bauform.

Die F i g. 11 bis 14 betreffen eine weitere Ausführungsvariante.

Wie oben beschrieben, befindet sich in der Verzahnungszone mit Zähnen 12 und 15 zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 ein federndes Zentriermittel zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13.

Bei dem dargestellten Beispiel besteht dieses Zentrierorgan, wie bei dem oben angegebenen Beispiel, aus einer Schraubenfeder 28, die radial zwischen der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 in einein Raum 29 angeordnet ist, der von zwei Ausnehmungen 30, 31 gebildet wird, von denen die erste zwischen zwei Zähnen 12 dei Nabe 10 und die zweite zwischen zwei Zähnen 15 der Nabenscheibe 13 liegt; die beiden Ausnehmungen sind in Kreisumfangsrichtung durch Schultern 32 bzw. 33 begrenzt.

Praktisch hergestellt werden die Ausnehmungen JO und 31 durch Schnitte, die radial geführt sind und die Herausnahme von mindestens einem Zahn 12 bzw. 15 zur Folge haben.

Wie auch oben angegeben, kann sich die Zentrierfeder 28 in ihrer Ruhelage über Stützplatten 36 gleichzeitig an den Schultern 32, 33 abstützen, die in Kreisumfangsrichtung die Ausnehmungen 30 und 31 der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 (F ig. 3) begrenzen.

Gemäß der Erfindung sind radiale, auskuppelbare Haltemittel zwischen einer derartigen Stützplatte 36 und den entsprechenden Schultern 32, 33 vorgesehen, und diese auskuppelbaren Haltemittel solien jede radiale Verschiebung einer derartigen Stützplatte gegenüber einer derartigen Schulter bei einer Bewegung der Nabenscheibe 13 gegenüber der Nabe 10 verhindern.

Vorzugsweise und wie gezeichnet, handelt es sich bei diesen Haltemitteln um Verklammerungsniittel.

Bei jedem der Elemente Nabe 10 und Nabenscheibe 13 besteht diese Verklammerung aus einem zur Verklammerung dienenden Flächenwinkel 52, 53, der durch die Schulter 32, 33 im vorliegenden Beispiel als einspringender Winkel ausgebildet ist, und einem zur Verklammerung dienenden komplementären Flächenwinkel, der auf der zugeordneten Stützplatte 36 ausgebildet ist.

Daher weist bei dem gezeichneten Beispiel jede Stützplatte 36 an ihrer den Schultern 32,33 gegenüberliegenden Seite zwei ausspringende, der Verklammerung dienenden Flächenwinkel 62,63 auf, die durch eine Eintiefung 64 voneinander getrennt sind.

Die zur Verkiammerung dienenden Fiächenwinkel 52, 62 und 53,63 sind jeweils komplementär zueinander.

Außerdem ist bei dem gezeichneten Beispiel an jeder Stützplatte 36 diejenige Fläche 65, die den Schultern 32, 33 der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 angewandt ist, das heißt diejenige Stützplattenfläche, die tatsächlich als Abstützung für die Zentrierfeder 28 dient, bei der in Fig.3 gezeichneten, oben angegebenen Ruhestellung praktisch parallel zu der Radialebene P, die durch den Zentralbereich der Zentrierfeder 28 verläuft.

Daraus ergibt sich zumindest für diese Ruhestellung, daß die beiden Stützplatten 36, zwischen denen die Zentrierfeder 28 ausgespannt ist, untereinander parallel stehende Flächen 65 besitzen und daß die Feder 28 in der Ruhestellung praktisch senkrecht zu der durch den Zentralbereich der Feder verlaufenden Radialebene P steht, ohne daß in dem Zentralbereich eine Verbiegung aufträte.

Außerdem ist bei dem gezeichneten Beispiel an jeder Stützplatte 36 ein Führungs- oder Zentrierstift 35 aus der Fläche 65 vorspringend vorgesehen, auf den sich die Zentrierfeder 28 legt.

Zwischen den von den Schultern 32, die die Ausnehmung 30 der Nabe 10 begrenzen, gebildeten Flächenwinkeln 62 verläuft der Umfangsrand dieser Ausnehmung praktisch geradlinig.

Demgegenüber verläuft zwischen den Flächenwinkeln 53, die die Ausnehmung 31 der Nabenscheibe 13 begrenzen, der Unifangsrand dieser Ausnehmung 31 im wesentlichen längs einer Kreislinie.

Nun wird vorausgesetzt, daß entsprechend dem oben beschriebenen Vorgang und ausgehend von der ir;

F; g. 13 gezeichneten Ruhestellung die Nabenscheibe 13 sich mit ihrem Kreisumfang gegenüber der Nabe 10 in Richtung des Pfeils Fin Fig. 14 verlagert, z. B. bis zur Beseitigung des jeweiligen Spiels /, wie in der Zeichnung dargestellt.

Während einer solchen Drehbewegung wird die Feder 28 zusammengedrückt, aber jede Stützplatte 36, die an einem der Federenden angeordnet ist, wird in radialer Richtung festgehalten und zwar die eine gegenüber der Nabe an einem ersten Ende der Feder 28 und die andere gegenüber der Nabenscheibe 13 an dem anderen Ende der Feder 28; das geschieht, weil ihre der Verklammerung dienenden Flächenwinkel 62, 63 in die zugeordneten komplementären, der Verklammerung dieneniien Flächenwinkel 52, 53 eingreifen, die zu r5 diesem Zweck an der Nabe 10 und an der Nabenscheibe 13 vorgesehen sind.

Anschließend ist die Stützplatte 36, die, von der Nabenscheibe 13 mitgenommen, radial unbeweglich gegenüber dieser verbleibt, nicht in der Lage, sich 2C versehentlich reibend gegen den Umfangsrand der Ausnehmung 30 der Nabe 10 zu legen, und in gleicher Weise ist die Stützplatte 36, die an der Nabe 10 abgestützt ist und radial unbeweglich gegenüber dieser verbleibt, nicht in der Lage, sich versehentlich reibend gegen den Umfangsrand der Ausnehmung 31 der Nabenscheibe 13 zu legen (im Hinblick auf die Krümmungszunahme dieser Ausnehmung); mit anderen Worten und entsprechend der Zeichnung: Spielbeträge K bzw. K' machen sich zwischen den Stützplatten 36 und dem Umfangsrand der Ausnehmung 30 bzw. 31 bemerkbar.

Außerdem bleiben die Flächen 65 der Stützplatten 36, auf denen die Federn 28 sich tatsächlich abstützen.

vorteilhafterweise praktisch parallel.

Infolgedessen behält die Feder 28 ihrerseits bei einer derartigen Drehbewegung ihre gestreckte geradlinie Lage praktisch bei, und insbesondere unterliegt sie keiner Biegeverformung, die den Mittelbereich der Feder gegen den Umfangsrand der Ausn rhmuiig 31 der Nabenscheibe 13 bringen könnte.

Es tritt auch nicht versehentlich eine Reibung auf, wenn die Nabenscheibe 13 eine Drehbewegung gegenüber der Nabe 10 in Richtung des Pfeils F(F i g. 4; ausführt.

Dasselbe gilt offensichtlich, wenn eine solche Drehwegung in der dem Pfeil entgegengesetzten Richtung stattfindet.

Insbesondere können die als einspringende Flächenwinkel an der Nabe 10 und der Nabenscheibe 13 vorgesehenen Hohlformen zur radialen Festlegung durch Verklammerung an den Stützplatten 36 durch vorspringende Flächenwinkel ersetzt werden, wobei dann die zugeordnete Stutzpiatte 36 komplementäre einspringende Flächenwinkel erhalten würde.

Außerdem könnten die Verklammerungseinrichtungen auch auf andere Weise als durch Flächenwinkel realisiert werden, beispielsweise durch Stifte, die in komplementäre Hohlräume eingreifen würden.

Schließlich ließen sich die Verklammerungsmittel auch ganz allgemein durch radiale Halteeinrichtungen ersetzen, die in Umfangsrichtung entkuppelbar sind.

Außerdem können auch mehrere Zentrierorgane angebracht werden, vorzugsweise auf einer Kreislinie gleichmäßig verteilt und zwar beispielsweise zwei Federn 28 oder zwei Federstreifen 50, die diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

l.Torsionsdämpfende Kupplung, insbesondere für Reibscheiben von Kraftfahrzeugkupplungen, mit einem äußeren Scheibenteil und einer koaxial um einen begrenzten Winkel gegenüber diesem verdrehbar angeordneten Nabenscheibe, die in Umfangsrichtung durch elastische Federn miteinander verbunden sind, wobei die Nabenscheibe über eine Umfangsspiel aufweisende Verzahnung schwingbar mit einer ebenfalls koaxial angeordneten Nabe verbunden ist, wobei im Verzahnungsbereich eine elastische Federeinrichtung angeordnet ist, welche die Verzahnung in eine mittlere Ruhelage mit Umfangsspiel nach beiden Drehrichtungen zuiückführt, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Federeinrichtung mindestens eine elastische Feder (28, 50) aufweist, die. in sich radial überdeckende Ausnehmungen (30, 31) in den Verzahnungen (12, 15) von Nabe (10) und Nabenscheibe^) angeordnet ist, wobei die Feder (28,50) in der Ruheiage mit jedem ihrer in Umiangsrichtung weisenden Enden mit Vorspannung sowohl an einer radial inneren Schulter (32) der in der Nabe (10) vorgesehenen Ausnehmung (30) als auch an einer radial äußeren Schulter (33) der Nabenscheibe anliegt
2. Torsionsdämpfende Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der einen der Ausnehmungen (31) die Schultern (33) von zugeordneten Kanten der die Ausnehmung abschließenden Zäh.ie (15) gebildet werden.
3. Torsionsdämpf^nde Kopplung nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (32) mindestens »"ner der Ausnehmungen (30) Abstand von den Kanten der sie abschließenden Zähne (12) haben.
4. Torsionsdämpfende Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden axialen Seiten der Federeinrichtung (28, 50) Reibscheiben (40,42) angeordnet sind.
5. Torsionsdämpfende Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Feder (28) als Schraubenfeder mit Erstreckung in Kreisumfangsrichtung ausgebildet ist.
6. Torsionsdämpfende Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Feder ein Federstreifen (50) dient, der mindestens eine parallel zur Kupplungsachse verlaufende abgerundete Faltung (51) aufweist.
7. Torsionsdämpfende Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der elastischen Feder (38) Stützplatten (36) vorgesehen sind.
8. Torsionsdämpfende Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Federeinrichtung (28, 50) derart gewählt ist, daß das daraus sich ergebende Moment mindestens gleich dem Moment ist, das sich aus dem Teil der Reibscheiben (40,42) ergibt, der zu Beginn der relativen Drehbewegung zwischen Nabenscheibe (13) und Nabe (10) wirksam ist.
9. Torsionsdämpfende Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, auf einem Kreisumfang regelmäßig verteilte elastische Federn (28,50) vorgesehen sind.
10. Torsionsdämpfende Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Stützplatte (36) und der zugeordneten Schulter (32, 33) eine in radialer Richtung wirkende, in Kreisumfangsrichtung entkuppelbare Halterung vorgesehen ist
11. Torsionsdämpfende Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung die Berührungsflächen zwischen den Schultern (32, 33) und den Stützplatten (36) gegenüber einer

ίο Radialebene durch die Kupplungsachse jeweils einen zur Mitte der Ausnehmungen (30, 31) hin vorspringenden Winkel (62,63) bilden.
12. Torsionsdämpfende Kupplung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Schultern (32, 33) abgewandten Fläche der Stützplatte (36) vorspringende Führungsstifte (35) angebracht sind, auf die die elastische Feder (28) aufgesetzt ist
13. Torsionsdämpfende Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die an jeder Stützplatte (36) vorgesehene Anlagefläche (65) für die elastische Feder (28) in der Ruhestellung eine Radialfläche zur Kupplungsachse bildet