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Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der
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japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 58-51275 vom 05. April 1983 in
Anspruch genommen.
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Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsscheibe für die Kupplungsscheibe
eines Kraftfahrzeugs.
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Eine als Reibkupplungsscheibe verwendete Dämpfungsscheibe herkömmlicher
Ausbildung wird nachstehend im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben. Eine Keilnabe
1 wird mit deren innerer Keilverzahnung 2 auf eine Ausgangswelle (eine nicht dargestellte
Eingangswelle eines Getriebes) aufgekeilt. Die Keilnabe 1 weist einen damit einstückig
ausgebildeten ringförmigen Flansch 3 auf. Eine ringförmige Kupplungsplatte 4 und
eine ringförmige Halteplatte 5 sind auf den jeweiligen Seiten des Flansches angeordnet.
Beide Platten 4 und 5 sind durch Anschlagbolzen 7 miteinander verbunden, die sich
durch Ausnehmungen 6 an radial äußeren Bereichen des Flansches 3 hindurch erstrecken.
Der Innenumfang der Kupplungsplatte 4 befindet sich drehbar in Kontakt mit dem Außenumfang
der Nabe 1. Zwischen dem Innenumfang der Kupplungsplatte 4 und der Nabe 1 wird ein
kleiner ringförmiger Frei- bzw. Zwischenraum gebildet.
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Eine Reibscheibe 8 ist zwischen dem Flansch 3 und der Kupplungsplatte
4 angeordnet. Eine Reibscheibe 9, eine Reibplatte 10 und eine Reibfeder 11 (Belleville-Feder),
die ringförmige ausgebildet sind, sind zwischen dem Flansch 3 und der Halteplatte
5 angeordnet. Die Reibplatte 10 ist an deren Innenumfang mit einem zylinderförmigen
Flansch
lOa versehen, der sich entgegengesetzt zu dem Flansch 3 erstreckt. Der Flansch 3
weist an seinem vorspringenden Ende Klauen lOb auf, die in Ausnehmungen 12 eingreifen,
die am Innenumfang der Halteplatte 5 ausgebildet sind. Der Innenumfang der Reibfeder
11 wird an die Reibplatte 10 gedrückt, so daß die Platte 10 die Reibscheibe 9 gegen
den Flansch 3 drückt. Der Außenumfang der Reibfeder 11 wird an die Halteplatte 5
gedrückt, so daß die Halteplatte 5 über die Anschlagbolzen 7 Kraft auf die Kupplungsplatte
4 ausübt, und zwar in Richtung auf den Flansch 3, wodurch die Kupplungsplatte 4
die Reibscheibe 8 gegen den Flansch 3 drückt.
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Der Flansch 3 weist nicht abgebildete Fensteröffnungen auf, die in
Umfangsrichtung beabstandet sind.
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Die Kupplungsplatte 4 und die Halteplatte 5 weisen ebenfalls nicht
abgebildete Fensteröffnungen auf, die in axialer Richtung mit den Fensteröffnungen
des Flansches 3 fluchten. Nicht abgebildete Torsionsfedern, welche die Platten 4
und 5 mit dem Flansch 3 verbinden, sind in den Fensteröffnungen angeordnet und dienen
zur Dämpfung der Drehmomentstöße des übertragenen Drehmoments.
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Ringförmige Reibbeläge sind über Pufferplatten 13 am Außenumfang der
Kupplungsplatte 4 befestigt. Die Beläge 14 sind einer Druckplatte und dem Schwungrad
eines Motors (beides nicht abgebildet) zugewandt.
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Im eingerückten Zustand der Kupplung wird der Belag 14 durch die Druckplatte
an das Schwungrad gedrückt, so daß die Drehkraft des Motors von dem Belag 14 über
die Pufferplatte 13 auf die Kupplungsplatte 4 und die Halteplatte 5 übertragen wird.
Beide Platten 4 und 5
werden in einem vorher festgelegten Winkel
gegenüber dem Flansch 3 verdreht, wobei die Torsionsfedern zusammengedrückt werden,
und anschließend durch die Anschlagbolzen 7 mit dem Flansch 3 fest bzw. verdrehfest
zusammengeschlossen. In dem Zustand dieser festen bzw.
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verdrehfesten Verbindung wird die Drehkraft des Motors ohne relative
Drehung oder Torsion auf die Ausgangswelle übertragen.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang der Torsion bzw. Verdrehung
der Platten 4 und 5 gegenüber dem Flansch 3 entsteht Reibung an den Kontaktflächen
der Reibscheiben 8 und 9 und des Flansches 3. Diese Reibkraft bewirkt eine Hysterese
in einer Drehmoment-Torsionscharakteristik der Kupplungsscheibe. Das Hysteresedrehmoment
ist in dem kleinen Torsionswinkelbereich vorzugsweise klein und in dem großen Torsionswinkelbereich
groß bemessen, so daß Aneinanderschlaggeräusche der Zähne der Getrieberäder in dem
Getriebe verhindert werden.
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Da jedoch die Reibscheibe 9, die Plate 10 und die Feder 11 bei dieser
herkömmlich ausgebildeten Kupplungsscheibe als Reibungs- und Unterstützungseinrichtung
zwischen dem Flansch 3 und der Halteplatte 5 verwendet werden, ergibt sich das Problem
einer relativ großen Anzahl von Bauteilen, so daß das Gewicht der Kupplungsscheibe
insgesamt sehr groß ist.
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Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten
Nachteile zu beseitigen und eine Dämpfungsscheibe zur Verfügung zu stellen, bei
welcher eine unabhängige Reibplatte entfallen kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches
1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
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Es zeigt: Figur 1 einen schematischen Teilschnitt einer Scheibe nach
herkömmlicher Ausbildung; Figur 2 einen schematischen Teilschnitt einer Kupplungsscheibe
nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; Figur 3 eine vergrößerte
Vorderansicht in teilweiser Darstellung eines erfindungsgemäßen Federelements; Figur
4 ein schematischer Teilschnitt des Federelements in unbelastetem Zustand; Figur
5 ein schematischer Teilschnitt einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 6 ein schematischer Teilschnitt einer dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung; Figur 7 eine vergrößerte Vorderansicht eines teilweise dargestellten
Federelements.
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Soweit Teile und Bereiche in den Figuren 1 und 2 identisch sind, tragen
sie die gleichen Bezugsziffern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird die herkömmliche Kombination einer Reibplatte und einer Reibfeder durch eine
einzelne, einstückig ausgebildete Feder 15 ersetzt, die zwischen den Seitenflächen
einer Reibscheibe 9 und einer Halteplatte 5 angeordnet ist. Das Federelement 15
ist zum Beispiel aus Stahl hergestellt.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen das Federelement 15 in unbelastetem Zustand.
Das Federelement 15 weist einen ringförmigen und konisch ausgebildeten Belleville-Federbereich
15a auf, der an die Reibscheibe 9 gedrückt wird, eine Vielzahl (zum Beispiel neun)
von Armen 15b, die von der äußeren Peripherie des Bereichs 15a abragen, und Endbereiche
15c der Arme 15b, die bogenförmig ausgebildet sind, wie das in Figur 3 gezeigt ist.
Drei Endbereiche 15c mit jeweils zwei anderen Endbereichen 15c dazwischen sind mit
Klauen 16 versehen, die jeweils in Öffnungen 17 eingepaßt sind, die in der Halteplatte
5 ausgebildet sind, so daß verhindert wird, daß sich das Federelement 15 gegenüber
der Halteplatte 5 dreht.
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Der Belleville-Federbereich 15a des Elements 15 wird an die Reibscheibe
9 gedrückt, so daß diese zwangsmäßig hin zu dem Flansch 3 gedrückt wird. Die Endbereiche
15c werden an die Halteplatte 5 gedrückt, so daß diese über die Anschlagbolzen 7
eine Kupplungsplatte 4 hin zu dem Flansch 3 drückt und dadurch eine Reibscheibe
8 durch die Platte 4 gegen den Flansch 3 gedrückt wird.
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Im eingerückten Zustand der Kupplung werden die Kupplungsplatte 4
und die Halteplatte 5 in ähnlicher Weise wie bei der herkömmlichen Ausbildung gegenüber
dem Flansch verdreht, und an den Kontaktflächen der Reibscheiben 8 und 9 entsteht
Reibung. Die Reibungskraft bewirkt ein Hysteresedrehmoment in der Drehmoment-Torsionswinkel-Charakteristik,
wobei Zahngeräusche der Getrieberäder in dem Getriebe und anderen Bereichen verhindert
werden Wie vorstehend erläutert, wird eine Reibungseinrichtung, die zwischen zumindest
einer der Seitenplatten 4,5 und dem Flansch 3 der Nabe 1 vorgesehen ist, durch ein
einzelnes Federelement 15 gebildet, das einen Belleville-Federbereich 15a aufweist,
der indirekt oder direkt an den Flansch 3 zu drücken ist, sowie einen Verbindungsbereich
(z.B. in Form der Klauen 16).
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Aus diesem Grunde ist eine einzelne Reibungsplatte der herkömmlichen
Art nicht erforderlich, wodurch die Anzahl der Bauteile sowie das Gewicht der Scheibe
reduziert wird.
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Nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die
in Figur 5 gezeigt ist, wird anstelle des Federelements 15 in den Figuren 3 und
4 ein Federelement 18 aus Kunstharz verwendet, welches hinsichtlich der Form und
Abmessungen im wesentlichen identisch mit dem Federelement 15, jedoch geringfügig
dicker als dieses ausgebildet ist. Die Reibscheibe 9 in Figur 2 entfällt bei der
Scheibe gemäß Figur 5. Ein Belleville -Federbereich 18a des Elements 18 dient nicht
nur als Feder, sondern auch als Reibscheibe. In Endbereichen von Armen 18b, die
an der Außenperipherie des Federbereichs 18a ausgeformt sind, befinden sich wiederum
Klauen 19, die in Öffnungen 17 der Halteplatte 5 eingreifen. Bei dieser zweiten
Ausführungsform wird die
die Anzahl der Teile und das Gewicht der
Scheibe noch weiter verringert. Da das Element 18 aus Kunstharz über eine geringere
elastische Kraft verfügt als jenes aus Stahl, wird an den Kontaktflächen zwischen
dem Bereich 18a und dem Flansch 3 eine kleine Reibungskraft erzeugt. Deshalb ist
auch das Hysteresedrehmoment klein, so daß dadurch die in einem kleinen Torsionswinkel
(bei Leerlauf des Motors) auftretenden Geräusche auf wirksame Weise noch weiter
verringert werden können.
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Nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die
in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist, wird ein Federelement 20 aus Kunstharz verwendet.
Das Element 20 weist Arme 20b auf, die abgeschrägt ausgebildet sind und von einem
ringförmigen Belleville-Federbreich 20a nach außen abspringen. Einige der Arme 20b
sind mit jeweils zwei anderen Armen 20b dazwischen an den Enden mit Klauen 21 ausgestattet,
die in Öffnungen 22 eingepaßt sind, welche an einem stufig ausgebildeten Bereich
einer Halteplatte 5 ausgebildet sind. Das Element 10 nach dieser dritten Ausführungsform
verfügt über eine einfache Form und Ausbildung, so daß die Herstellungskosten entsprechend
gering sind.
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Nach einer Abwandlung der Erfindung läßt sich die Anzahl der Arme
15b, 18b und 20b der Elemente 15, 18 und 20 ändern. Obwohl die Belleville-Federbereiche
15a und 18a in den dargestellten Ausführungsformen in deren freiem Zustand abgeschrägt
bzw. konisch ausgebildet sind, so daß deren Innenumfang jeweils an den Flansch 3
angrenzend angeordnet werden kann, ist die abgeschrägte bzw. konische Ausbildung
auch in umgekehrter Richtung möglich, und die Arme 15b und 18b können von dem Innenumfang
der umgekehrt ausgebildeten
Belleville-Federbereiche abragen.
Die Federelemente 18 und 20 können auch aus Kunststoff hergestellt sein. Reibscheiben
lassen sich jeweils zwischen den Federelementen 18 und 20 und dem Flansch 3 anordnen.
Die Federelemente 15 (18,20) können sowohl zwischen der Kupplungsplatte 4 als auch
der Halteplatte 5 und dem Flansch 3 angeordnet werden. Die vorliegende Erfindung
ist nicht nur für eine Kupplungsscheibe geeignet, sondern auch für eine solche Dämpfungsscheibe,
die direkt an einem Schwungrad befestigt ist.
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1 ... Keilnabe 2 ... innere Keilverzahnung 3 ... Flansch 4 ... Kupplungsplatte
5 ... Halteplatte 6 ... Ausnehmungen 7 ... Anschlagbolzen 8 ... Reibscheibe 9 ...
Reibscheibe 10 ... Reibplatte 10a... zylinderförmiger Flansch 10b... Klauen 11 ...
Reibfeder 12 ... Ausnehmungen 13 ... Pufferplatten 14 ... Belag 15 ... Federelement
15a... Belleville-Federbereich 15b... Arm 15c... Endbereich 16 ... Klauen 17 ...
Öffnungen 18 ... Federelement 18a... Belleville-Federbereich 18b... Arm 19 ... Verbindungsbereich
bzw. Klauen 20 ... Federelement 20a... Belleville-Federbereich 20b... Arm 21 ...
Verbindungsbereich bzw. Klauen 22 ... Öffnungen