DE3421100C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsscheibe, insbe­ sondere für die Kupplungsscheibe eines Kraftfahrzeugs oder der­ gleichen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Eine bekannte Dämpfungsscheibe dieser Art - DE-OS 32 05 039 - ist im Rahmen der Reibungseinrichtung mit gewellten Federn versehen, die zwischen dem Nabenflansch und den Zwischen­ platten angeordnet sind und selbst als Reibelemente dienen. Die gewellten Federn berühren allerdings nur mit ihren Schei­ teln die Anlagefläche des Nabenflansches und der Zwischenplat­ ten, wodurch die Gefahr besteht, daß bei entsprechend langem Einsatz Oberflächenbeschädigungen auftreten und sich die Reib­ charakteristiken dadurch ändern. Darüber hinaus ist die Last- Weg-Charakteristik einer gewellten Feder im wesentlichen li­ near, wodurch der Nachteil entsteht, daß bei geringen Längen­ abweichungen verhältnismäßig große Belastungsabweichungen auftreten, weshalb ein konstantes Hysterese-Drehmoment nicht erreichbar ist, so daß die Geräusche im Antriebsmechanismus während des Leerlaufbetriebes und konstanten Fahrbetriebes bei hoher Geschwindigkeit nicht mehr zuverlässig gedämpft wer­ den.

Es ist bekannt - DE-OS 27 51 044 -, bei einer anders aufge­ bauten Dämpfungsscheibe eine die Reibkraft hervorrufende Wel­ lenfeder ausschließlich als Kraftspeicher zu verwenden und ge­ gen Relativbewegungen zu den anliegenden Teilen dadurch zu schützen, daß die Wellenfeder an einer Hülse mit einem Radial­ flansch abgestützt ist, die mit axial vorspringenden Nuten, in die entsprechende Vorsprünge einer Scheibe eingreifen, axial verschieblich und in Drehrichtung gekuppelt verbunden ist.

Dadurch lassen sich zwar die Änderungen der Federspannung durch Zerstörung der anliegenden Flächen aufgrund von Rei­ bung in Drehrichtung verhindern, doch führen auch hier ge­ ringfügige axiale Längenänderungen, beispielsweise durch Ver­ schleiß von Reibbelägen, zu entsprechenden Änderungen der Druckbeaufschlagung, so daß eine konstante Hysterese nicht er­ reichbar ist. Ähnliche Verhältnisse herrschen bei einer weiter­ hin bekannten Reibscheibe - DE-PS 8 66 281 -, bei der anstelle der gewellten Feder eine Tellerfeder eingesetzt ist, die jedoch ebenfalls eine stark von der axialen Längenänderung durch Druckbeaufschlagung abhängige Federdruck-Charakteristik auf­ weist. Sowohl die gewellte Feder als auch die Tellerfeder nach diesem Stand der Technik sind mit geschlossenen äußeren und inneren peripheren Umlaufkanten ausgebildet. Auch ist es be­ kannt - DE-OS 32 06 623 -, an einer Hülse Nocken anzubringen, die in entsprechende Aussparungen einer Scheibe eingreifen, um eine axial verschiebbare, verdrehsichere Kupplung zu er­ reichen.

Es ist grundsätzlich bekannt - VDI-Zeitschrift Bd. 81, Nr. 48, Seite 1390 -, Tellerfedern so zu bemessen, daß sich Federkenn­ linien ergeben, die an gegebene Forderungen angepaßt sind. Es ist weiterhin bekannt - DE-GM 79 32 117 -, bei Reibungs­ kupplungen Tellerfedern zu verwenden, die ausgehend von ihrer peripher inneren Berandung bis etwa zur Hälfte ihrer Radialab­ messung mit radial gerichteten schlitzförmigen Ausnehmungen versehen sind. Schließlich ist es noch bekannt - DE-OS 29 34 135 -, Ausnehmungen an der Peripherie von Tellerfedern zugleich zur Beeinflussung der Federwirkung und zur Drehmit­ nahme zu verwenden. Dabei sind allerdings ausdrücklich unter­ schiedliche Ausbildungen für die Drehmitnahme einerseits und die Abstützung andererseits vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungs­ scheibe mit den eingangs genannten Merkmalen zur Verfügung zu stellen, mit der auch bei axialen Längenabweichungen gleichmäßige Federdruckbelastungen und damit konstante Hyste­ rese-Drehmomente erreichbar sind, ohne die Abmessungen der Scheibe vergrößern zu müssen.

Bei einer Dämpfungsscheibe mit den Merkmalen des Oberbegrif­ fes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäß ausgestaltete Dämpfungsscheibe bzw. de­ ren erste Reibungseinrichtung im Bereich der einen Zwischen­ platte zeichnet sich dadurch aus, daß die als Tellerfeder aus­ gebildete Feder zwischen einer Zwischenplatte und einem Radialflansch einer Hülse angeordnet ist, die über radiale Vor­ sprünge in entsprechende Ausnehmungen der Zwischenplatte ein­ greifend mit dieser in Umfangsrichtung verkuppelt ist, so daß keine in Rotationsrichtung auf die Feder ausgeübten Reibbean­ spruchungen auftreten. Darüber hinaus ist diese Tellerfeder in gleicher Weise wie die angrenzende Zwischenplatte an ihrer in­ neren Peripherie mit Ausnehmungen versehen, die ebenfalls von den außenseitigen axialen Vorsprüngen der Hülse durchgriffen werden. Aufgrund dieser von der inneren Peripherie ausgehen­ den, sich in radialer Richtung erstreckenden Ausnehmungen wird die Tellerfeder "weicher", d. h. sie erhält eine im Mittel­ bereich besonders abgeflachte Kennlinie. Dafür wird jedoch kein besonderer Raumbedarf benötigt, weil sich die Feder mit ihrer inneren, durch die Ausnehmungen unterbrochenen Peripherie bis auf die zwischen den Rippen verlaufenden peripheren Außen­ flächen der Hülse erstreckt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung wiedergegebe­ nen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt einer Kupplungsscheibe nach einer ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Hülse und einer ko­ nischen Feder;

Fig. 3 eine graphische Darstellung einer Last-Kom­ pressions-Charakteristik einer konischen Fe­ der;

Fig. 4 einen Teilschnitt einer Scheibe nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung;

Fig. 5 einen Teilschnitt einer Scheibe nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung.

In Fig. 1 ist eine Keilnabe 11 an deren inneren Peri­ pherie mit einer Keilverzahnung 12 ausgebildet, die auf die Eingangswelle eines nicht abgegebildeten Getrie­ bes aufzukeilen ist. Rund um die Keilnabe 11 ist ein innerer Flansch 13 einstückig bzw. integral ausgebil­ det und weist einige, zum Beispiel drei, äußere Zähne auf. Ein im wesentlichen ringförmiger äußerer Flansch 15 ist rund um den inneren Flansch 13 angeord­ net.

Der Flansch 15 weist innere Zähne auf, die jeweils mit den äußeren Zähnen ineinandergreifen. Ra­ diale Lücken 20 sind zwischen den äußeren Zähnen und dem äußeren Flansch und radiale Lücken zwi­ schen dem inneren Flansch 13 und den inneren Zähnen 16 ausgebildet. In Fig. 1 ist ein Paar ringförmiger Zwischenplatten 23 und 24 durch Niete 25 an beiden Flächen des Flansches 15 befestigt. Wie an späterer Stelle näher erläutert, sind die Zwischenplatten 23 und 24 um die Nabe 11 herum drehbar befestigt, so daß der Flansch 15 unter Beibehaltung der Lücken getragen bzw. gehalten wird.

Eine Hülse 26 ist zwischen der Zwischenplatte 23 und der Nabe 11 angeordnet und aus Kunstharz oder einem Metall mit geringem Reibungskoeffizienten hergestellt. Die Hülse 26 ist an einem Ende mit einem einstückigen bzw. integralen Radialflansch 26 a versehen. Eine Tellerfeder 27 ist zwischen dem ra­ dial inneren Bereich der Zwischenplatte 23 und dem Flansch 26 a vorgesehen, so daß letzterer gegen den in­ neren Flansch 13 gedrückt wird. Die Feder 27 weist die in Fig. 3 gezeigte Last-Kompressions-Charakteristik auf.

Eine relative Drehung der Zwischenplatte 23, konischen Feder 27 und Hülse 26 wird wie folgt verhindert. Wie der vergrößerte Bereich von Fig. 1 zeigt, ist die Hülse 26 an der äußeren Peripherie mit einer Vielzahl (zum Beispiel vier) einstückiger bzw. integraler Rip­ pen 26 b versehen, die sich von dem Flansch 26 a zu dem anderen Ende der Hülse 26 erstrecken. Die Rippen 26 b sind auch in Fig. 2 dargestellt. Die Tellerfeder 27 (Fig. 2) und die Zwischenplatte 23 sind an deren innerer Peripherie jeweils mit einer Vielzahl (zum Beispiel zwölf) von Ausnehmungen 27 a und 23 a ausgebil­ det. Vier der Ausnehmungen 23 a und vier der Ausnehmun­ gen 27 a greifen mit den Rippen 26 b ineinander. Eine Reibscheibe 28 (Reibelement) ist zwischen der Zwi­ schenplatte 24 und dem inneren Flansch 13 angeordnet.

Ein Paar Seitenplatten 30 und 31, nämlich eine Kupp­ lungsplatte und eine Halteplatte, sind jeweils an axial äußeren Seiten der Zwischenplatten 23 und 24 an­ geordnet. Eine Reibscheibe 29 ist zwischen der Zwi­ schenplatte 23 und der Seitenplatte 30 vorgesehen. Ei­ ne Reibscheibe 29′ befindet sich zwischen der Zwi­ schenplatte 24 und der Seitenplatte 31. Beide Platten 30 und 31 sind über Hülsen 32 und 32′ drehbar auf die Nabe 11 aufgepaßt. Ähnlich wie die Hülse 26, weisen die Hülsen 32 und 32′ jeweils Radialflansche 32 a und 32′ a sowie äußere Rippen 32 b und 32′ b auf. Die Flan­ sche 32 a und 32′ a berühren jeweils die Innenflächen der Seitenplatten 30 und 31. Die Rippen 32 b und 32′ b greifen jeweils mit den an der inneren Peripherie der Seitenplatten 30 und 31 ausgebildeten Ausnehmungen 30 a und 31 a ineinander. Die radial äußeren Bereiche der Seitenplatten 30 und 31 sind durch Anschlagbolzen 33, die sich durch Öffnungen 34 in dem Flansch 15 und Aus­ nehmungen 35 und 36 in den Zwischenplatten 23 und 24 hindurch erstrecken, fest miteinander verbunden. Sich in Umfangsrichtung erstreckende Lücken sind zwischen Kanten der Öffnungen 34 und den Anschlag­ bolzen 33 ausgebildet.

Beide Zwischenplatten 23 und 24 weisen Öff­ nungen 39 und 40 auf, die mit den Öffnungen 37 axial fluchten und dieselbe Länge wie diese aufweisen.

Eine dünne erste Torsionsfeder 41 greift in die Öff­ nung 40. Die Vorsprünge 37 weisen abragende Bereiche 37 a auf, welche in die Enden der Feder 41 eintreten und verhindern, daß die Feder heraustritt.

Der Flansch 15 ist mit Öffnungen 42 versehen, zum Bei­ spiel drei, die in Umfangsrichtung voneinander beab­ standet sind. Die Zwischenplatten 23 und 24 weisen Öffnungen auf, die mit den Öffnungen 42 fluchten. In den Seitenplatten 30 und 31 sind Öffnungen 43 und 44 ausgebildet, die in axialer Richtung mit den Öffnungen 42 fluchten. Dicke zweite Torsionsfedern 45 greifen in die Öffnungen 42, 43 und 44.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine Vielzahl von Puf­ ferplatten 52 (wovon nur eine abgebildet ist) durch Niete 51 an dem radial äußeren Bereich der Seitenplat­ te 30 befestigt. Ein Paar ringförmiger Reibbeläge 53 ist an beiden Flächen der Platten 52 befestigt. Die Beläge 53 sind zwischen dem Schwungrad eines Motors und einer Druckplatte (beides nicht abgebildet) ange­ ordnet.

Da die Hülse 26 gemäß diesem Ausführungsbeispiel großflächig am Flansch 13 anliegt, wird verhindert, daß sich die Hülse 26 und die Nabe 11 verklemmen bzw. festfressen. Die Kompressions-Last- Charakteristik der konischen Feder 27 weist - wie in Fig. 3 gezeigt - eine solch lange Sektion X 1 auf, daß sich die Last bzw. Belastung mit Bezug auf die große Kompressionslänge nicht sehr stark ändert, und der be­ absichtigte Wert der Kompression ist auf einen mittle­ ren Wert l′ in der Sektion X 1 eingestellt. Wenn des­ halb der tatsächliche Kompressionswert durch einen Wert Δ l′ von dem beabsichtigten Wert l′ abweicht, so kann die Abweichung Δ p′ der Kompressionslast p′ aus­ reichend klein sein. Demgemäß ist ein stabiles erstes Hysteresedrehmoment H 1 (Reibungsdrehmoment) möglich, so daß die Geräusche im Antriebsmechanismus ausrei­ chend verringert werden. Da ferner die relative Dre­ hung der Zwischenplatte 23, der konischen Feder 27 und der Hülse 26 verhindert wird, wird die konische Feder 27 nicht durch Reibung verschoben, so daß Verschleiß und Verformung der Feder 27 dadurch sicher ausge­ schlossen sind.

Andere Ausführungen sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. In Fig. 4 wird eine lang ausgebildete Hülse 60 verwendet, die mit einem Radialflansch 60 a ausgebildet ist, der durch eine konische Feder 27 an einen inneren Flansch 13 gedrückt wird. Eine relative Drehung einer Zwischenplatte 23, der konischen Feder 27 und der Hülse 60 wird auf ähnliche Weise verhindert wie bei der ersten Ausführungsform. Eine Seitenplatte 30 weist an deren innerer Peripherie einen zylinder­ förmigen Flansch 30 c auf, der axial nach außen ab­ ragt. Der Flansch 30 c umschließt drehbar die Hülse 60.

Eine Reibscheibe 61 ist zwischen der Seitenplatte 30 und der Zwischenplatte 23 und eine Reibscheibe 28 zwi­ schen dem Flansch 13 und einer Zwischenplatte 24 ange­ ordnet. Eine Reibscheibe 62 befindet sich zwischen der Zwischenplatte 24 und einer Seitenplatte 31. Ein er­ stes Reibungsdrehmoment entsteht durch die Reibung zwischen der Hülse 60 und der Nabe 11 und zwischen der Reibscheibe 28 und dem Flansch 13 oder der Zwischen­ platte 24. Ein zweites und drittes Hysteresedrehmoment entsteht durch die Reibung zwischen der Hülse 60 und dem Flansch 60 a, zwischen der Reibscheibe 61 und der Platte 30 oder der Zwischenplatte 23 und zwischen der Reibscheibe 62 und der Zwischenplatte 24 oder der Platte 31.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt ist, ist eine Hülse 63 zwischen ei­ ner Seitenplatte 31 und einer Nabe 11 angeordnet. Die Hülse 63 weist an einem Ende einen Radialflansch 63 a auf, der über eine Reibscheibe 62 durch eine konische Feder 64 an eine Zwischenplatte 24 gedrückt wird. Eine relative Drehung der Platte 31, der Feder 64 und der Hülse 63 wird verhindert.

Die erfindungsgemäße Dämpfungsscheibe ist auch für eine Kupplungsscheibe geeignet, die ein Paar Zwischenplat­ ten und einen nicht geteilten Nabenflansch aufweist. Die erfindungsgemäße Scheibe eignet sich als Däm­ pfungsscheibe zum Beispiel in Schiffen, in welchen ei­ ne Seitenplatte direkt an dem Schwungrad des Motors befestigt ist.

Claims (3)

1. Dämpfungsscheibe mit einer an eine Welle anzuschließenden, einen radial abragenden Nabenflansch aufweisenden Nabe, mit einem Paar beidseitig des Nabenflansches angeordneter Seiten­ platten, mit Zwischenplatten, die relativ drehbar zwischen dem Nabenflansch und den Seitenplatten angeordnet sind, mit Tor­ sionsfedern, die den Nabenflansch und die Seitenplatten in Um­ fangsrichtung miteinander verbinden, mit einer ersten Rei­ bungseinrichtung, die zwischen dem Nabenflansch und den Zwi­ schenplatten angeordnet ist, und mit einer zweiten Reibungs­ einrichtung, die zwischen den Seitenplatten und den Zwischen­ platten angeordnet ist, wobei die erste Reibungseinrichtung eine zwischen den Nabenflansch und eine der Zwischenplatten eingesetzte, in axialer Richtung arbeitende ringförmige Feder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Tellerfeder (27) ausgebildet ist, die sich mit ihrem äußeren und inneren Rand abstützt, daß die Teller­ feder (27) und die dieser benachbart angeordnete Zwischen­ platte (23) jeweils von ihrem inneren Rand ausgehend mit einer Vielzahl von radial nach außen verlaufenden Ausnehmun­ gen (27 a bzw. 23 a) ausgebildet sind und daß eine Hülse (26) zwischen die Nabe (11) und die Zwischenplatte (23) eingesetzt ist, die an ihrer einen, dem Nabenflansch (13) zugewandten Stirnseite einen Radialflansch (26 a) aufweist und die an ihrer äußeren Peripherie mit einer oder mehreren axial verlaufen­ den Rippen (26 b) versehen ist, die eine oder entsprechend meh­ rere der Ausnehmungen (23 a bzw. 27 a) der Zwischenplatte (23) und der zwischen dieser und dem Radialflansch (26 a) der Hül­ se (26) angeordneten Tellerfeder (27) durchgreifen.

2. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die die Tellerfeder (27) tragende Hülse (60) in die innere Peripherie der benachbarten Seiten­ platte (30) hineinragt und daß diese Seitenplatte an der Hülse (60) drehbar gelagert ist.

3. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Tellerfeder (64) mit einer Hülse (63) vorgesehen ist, die zwischen einer Seiten­ platte (31) und der Nabe (11) angeordnet ist, wobei eine rela­ tive Drehung zwischen der Seitenplatte (31), der Tellerfeder (64) und der Hülse (63) verhindert ist.