DE3107371A1

DE3107371A1 - Drehschwingungsgedaempfte kupplungsscheibe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3107371A1
Application number: DE19813107371
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Ing.(grad.) 8019 Glonn Wanzung
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE3107371C2

Description

Drehschwingungsgedimpfte Rupplungsscheibe für Kraftfahr-
zeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine drehschwingungsgedämpfte Kupplungsscheibe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine solche Kupplungsscheibe ist in der DE-OS 26 39 661 beschrieben. Die Drehschwingungsdämpfung dieser Kupplungsscheibe erfolgt ausschließlich durch das elastische Element und sie wird daher nur von dessen Materialeigenschaften bestimmt. Eine Dämpfung, die abhängig ist von dem übertragenen Drehmoment und der jeweiligen Drehzahl des Motors, läßt diese Kupplungsscheibe nicht zu. Eine solche variable Dämpfung ist aber in vielen Fällen erwünscht. Desweiteren besteht bei der genannten Kupplungsscheibe die Gefahr, daß das elastische Element, da es die gesamte Dämpfungsarbeit übernehmen muß, sich aufgrund seiner inneren Reibung zu stark erhitzt und dadurch vorzeitig verschleißt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine drehschwingungsgedämpfte Kupplungsscheibe zu entwickeln, bei der die Schwingungsdämpfung abhängig ist von dem übertragenen Drehmoment und/oder der jeweiligen Drehzahl des Motors.
Ferner soll das elastische Element keinen zu starken Wärmeentwicklungen unterworfen sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Je nach Auslegung erlaubt die erfindungsgemäße Kupplungsscheibe eine drehmomentabhängige oder eine drehzahlabhängige Drehschwingungsdämpfung, sie läßt aber auch beide Dämpfungsarten gemeinsam zu. Bei der drehmomentabhängigen Dämpfung sind Reibkörper nur in dem Hohlraum zwischen dem Flansch und der Trägerscheibe und je nach Bedarf in der Überwurfmutter vorgesehen.
Entsprechend sind bei der drFzahlabhängigen Dämpfung Reibkörper nur zwischen dem Rand des Flansches und der Trägerscheibe angeordnet. Bei einer Kombination der beiden Dämpfungsarten tragen alle der bezeichneten Stellen Reibkörper. Anzahl und Art der Reibkörper richten sich nach der Verwendung der Kupplungsscheibe.
Dadurch, daß ein Teil der Dämpfungsarbeit von den Reibkörpern übernommen wird, ist es möglich für das elastische Element ein Material mit geringer Dämpfung zu verwenden. Mit einem solchen Material werden höhere Standzeiten erreicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt in - Fig. 1 eine drehschwingungsgedämpfte Kupplungsscheibe nach der Erfindung und - Fig. 2 eine Schnittansicht der Fig. 1 nach dem Schnitt A.
Eine drehschwingungsgedämpfte Kupplungsscheibe 1 für Kraftfahrzeuge besteht aus einem Nabenkörper 2, einer Trägerscheibe 3 und einem elastischen Element 4. Der Nabenkörper 2 setzt sich zusammen aus der eigentlichen Nabe 5 und einem Flansch 6, der sich etwa in radialer Richtung erstreckt und mit- einem Stutzen 7 fest auf der Nabe 5 sitzt. Die Nabe 5 und der Flansch 6 können auch einstückig ausgeführt sein. Die Trägerscheibe 3 ist verdreh- und axialverschiebbar auf dem Stutzen 7 gelagert. An ihrem äußeren Rand trägt sie die Kupplungsbeläge 8, die in der Zeichnung nur angedeutet sind. Das elastische Element 4 verbindet den Flansch 6 mit der Trägerscheibe 3. Dabei kann die Verbindung dadurch Vulkanisieren, Verschrauben oder in sonstiger Weise vorgenommen sein. Auch die Form des elastischen Elementes 4 kann in weiten Grenzen beliebig gewählt werden. In der Zeichnung'ist es durch einzelne, über den Umfang sich erstreckende Segmentplatten gebildet. Es ist aber auch denkbar, daß es aus einzelnen kleinen Zylindern besteht, die über den Umfang aneinandergereiht sind. Wichtig ist nur, wie weiter unten noch genauer ausgeführt wird, daß das elastische Element 4 Durchlässe 9 aufweist.
Das elastische Element 4 verbindet die Trägerscheibe 3 so mit dem Flansch 6, daß zwischen ihm und der Nabe 5 bzw. dem Stutzen 7 ein Hohlraum freibleibt. In diesem Hohlraum sind mehrere federnde- Reibkörper 10 angeordnet. Die Reibkörper 10 sind U-förmig ausgebildet und mit einem Schenkel am Flansch festgenietet. Der andere Schenkel liegt als Reibfläche an der ausseren Bodenfläche eines napfförmigen Vorsprungs 11, der sich als Teil der Trägerscheibe 3 teilweise in den Hohlraum hinein erstreckt. Wieviel Reibkörper 10 am Umfang des Flansches 6 befestigt sind, hängt von den jeweiligen Erfordernissen ab. Ebenso kann die Form der Reibkörper variieren und darüber hinaus ist es denkbar, daß sie aus einem Träger und einem Reibbelag zusammengesetzt sind.
Eine Uberwurfmutter 12 ist auf der dem Flansch 6 gegenüberliegenden Seite auf die Nabe 5 bzw. den Stutzen 7 aufgeschraubt. Dabei ragt sie mit einem radiaiabstehenden Flansch 13 in die Topföffnung des zylindrischen Vorsprungs 11 der Trägerscheibe 3. Am Umfang des Flansches 13 sind ein oder mehrere Reibkörper 14 eingesetzt, die gegen die innere Bodenfläche des napfförmigen zylindrischen Vorsprungs 11 wirken. Die Reibkörper 14 sind in der Zeichnung nur schematisch dargestellt, für ihre Ausgestaltung gilt das gleiche wie für die Reibkörper 10.
Eine Kontermutter 15 hält die Uberwurfmutter 12 in ihrer eingestellten Position fest.
Das äussere Ende des Flansches 6 ist zu einem das elastische Element 4 umgreifenden Rand 16 abgebogen und durch Schlitze 17 in federnde Segmente unterteilt. Die Trägerscheibe 3 ist ebenfalls oberhalb des elastischen Elementes 4 abgebogen, so daß sie in Richtung des Flansches 6 zeigt und den Rand 16 teilweise und mit Abstand überlappt. Zwischen diesem Bereich der Trägerscheibe 3 und den federnden Segmenten des Randes 16 sind ein oder mehrere Reibkörper 18 angeordnet,die je nach Bedarf federnd ausgeführt sein können.
Die Funktionweise der Kupplungsscheibe ist folgendermaßen: Wird ein Drehmoment vom Motor über die Kupplungsscheibe zum Getriebe übertragen, verdrehen sich die Trägerscheibe 3 und der Flansch 6 gegeneinander. Das elastische Element wird in Umfangsrichtung gestreckt, auf Scherung beansprucht, mit der Folge, daß es sich in seinem Querschnitt durch die auftretende Axialkraftkomponente axial zusammenzieht. Dadurch wandert die Trägerscheibe 3 auf den Flansch 6 zu und drückt immer stärker auf die Reibkörper 10. Durch das daraus resultierende Ansteigen des Reibmoments wird eine drehmomentabhängige Drehschwingungsdämpfung erreicht.
Mit den Reibungskörpern 14 kann die Kennlinie des Reibungsmomentes verändert werden. Liegen sie beispielsweise von Anfang an mit Vorspannung an der Trägerscheibe,und berühren die Reibkörper 10 in diesem Zustand die Trägerscheibe lediglich oder sind mit kleinem Abstand vor ihr angeordnet, so bringen die Reibkörper 14 bei kleinen Drehmomenten das gesamte Reibmoment auf.
Mit größer werdendem Drehmoment verstärkt sich der Einfluß der Reibkörper 10, während die Wirkung der Reibkörper 14 allmählich verschwindet. Durch geeignete Auswahl und Anordnung der Reibkörper 10 und 14 läßt sich der Kennlinienverlauf des Reibmoments beliebig verändern.
Eine dreheahlabhangige Dämpfung läßt sich mit den Reibkörpern 18 erreichen. Durch die Fliehkraft, die beim Drehen der Kupplungsscheibe entsteht, wandern die federnden Segmente des Flansches 6 in Richtung des abgebogenen Teils der Trägerscheibe 3 und drücken auf die Reibkörper 18. Der Anpreßdruck kann weiter erhöht werden durch ein geeignetes elastisches Element 4, das ebenfalls unter Einwirkung der Fliehkraft zum Rand 16 des Flansches 6 hin auswandert. Auch hier kann der Kennlinienverlauf des Reibmoments durch entsprechende Auswahl der Reibkörper verändert werden.
Es ist leicht einzusehen, daß1 je nach dem, welche Reibkörper eingesetzt werden, eine drehmomentabhängige Dämpfung, eine drehzahlabhängige Dämpfung oder beide Dämpfungsarten gemeinsam möglich sind.
Der Flansch 6 ist von mehrere Belüftungsschlitzen 19 durchbrochen. Durch diese strömt Kühlluft in das Innere der Kupplungsscheibe ein, umstreicht über die Durchlässe 9 das elastische Element 4 und tritt an AuslaBöffnungen ?0 wieder aus, die oberhalb des elastischen Elements 4 in der Trägerscheibe 3 angebracht sind. Der Luftdurchsatz kann verstärkt werden, wenn der Flansch entsprechende Luftleitschaufeln aufweist. Als solche Luftleitschaufeln können auch die Reibkörper 10 ausgelegt sein. Als weitere Kühlmaßnahme können im Flansch 6 und in der Trägerscheibe 3 Aussparungen im Bereich des elastischen Elementes 4 vorgesehen sein, durch die die Wärmt me nach außen abziehen kann.
Ein Zapfen 21 begrenzt den Verdrehwinkel zwischen dem Flansch 6 und der Trägerscheibe 3. Er ist zu diesem Zweck fest mit der Trägerscheibe 3 verbunden und greift in eine entsprechende Aussparung 22, die in einem der federnden Segmente des Flansches 6 angebracht ist. Leerseite

Claims

Patentansprüche: Drehschwingungsgedämpfte Kupplungsscheibe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus den Teilen: - Nabenkörper, der sich aus der eigentlichen Nabe und einem etwa radialen Flansch zusammensetzt; - Trägerscheibe, die die Kupplungsbeläge trägt und die beweglich auf dem Nabenkörper gelagert ist; - elastisches Element, das den Flansch des Nabenkörpers mit der Trägerscheibe verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Teile der Kupplungsscheibe in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Motors elastischen Verformungen unterworfen ist, und daß das verformte Teil auf Reibkörper wirkt, die zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen der Kupplungsscheibe vorgesehen sind.
2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (4) die Trägerscheibe (3) so mit dem Flansch (6) des Nabenkörpers (2) verbindet, daß zwisçhedn ihm und der Nabe (5) ein Hohlraum freibleibt, in de g n federnder Reibkörper (10) vorgesehen ist, der zwischen dem Flansch (6) und der Trägerscheibe (3) wirksam ist.
3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper (10) eine U-Form aufweist und mit einem Schenkel an dem Flansch (6) befestigt ist, während der andere Schenkel der Trägerscheibe (3) zugeordnet ist.
4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Nabe (5) eine Uberwurfmutter (12), in die wenigstens ein Reibkörper (14) eingesetzt ist, so angeordnetist, daß der Reibkörper (14) auf die dem Reibkörper (10) im Hohlraum gegenüberliegende Fläche der Trägerscheibe (3) wirkt.
5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die überwurfmutter (12) durch eine Kontermutter (15) in ihrer eingestellten Position festgehalten ist.
6. Kupplungsscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - Der Flansch (6) weist einen das elastische Element (4) übergreifenden Rand (16) auf, der durch Schlitze in federnde Segmente unterteilt ist; - die Trägerscheibe (3) überlappt mit Abstand den Rand (16) des Flansches (6) wenigstens teilweise; - zwischen dem Rand (16) des Flansches (6) und der Trägerscheibe (3) ist mindestens ein Reibkörper (18) vorgesehen.
7. Kupplungsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper (18) federnd ausgeführt ist.
8. Kupplungsscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (6) im Bereich des Hohlraums von mehreren Belüftungsschlitzen (19) durchbrochen ist und daß die Trägerscheibe (3) oberhalb des elastischen Elements (4) Auslaßöffnungen (20) aufweist.
9. Kupplungsscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im Hohlraum angeordnete Reibkörper (10) als Luftleitschaufel ausgelegt ist.
10. Kupplungsscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (6) an seinem Rand (16) eine Aussparung (22) aufweist, in die ein zur Begrenzung des Verdrehwinkels dienender und an der Trägerscheibe angebrachter Zapfen (21) eingreift.