DE3805666C2 - Torsions-Schwingungsdämpfer mit verdrehwinkelabhängiger Reibung - Google Patents
Torsions-Schwingungsdämpfer mit verdrehwinkelabhängiger ReibungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere
für Kupplungsscheiben von Kraftfahrzeug-Reibungskupplungen, bestehend aus
einem Reibbelagträger mit daran in axialem Abstand befestigten Deckblechen, die
eine Nabenscheibe umgeben, Torsionsfedern für den Lastbereich in Fenstern von
Nabenscheibe und Deckblechen, einer Nabe mit Innen- und Außenverzahnung,
wobei die Nabenscheibe mit einer Innenverzahnung mit Spiel in Umfangsrichtung
entsprechend dem Wirkungsbereich eines Leerlaufdämpfers in die Außenverzah
nung der Nabe eingreift und wenigstens eine Torsionsfeder für den Leerlaufbe
reich in einem Fenster der Nabenscheibe angeordnet ist und die Ansteuerung von
einem fest auf der Nabe angeordneten Bauteil erfolgt.
Ein Torsionsschwingungsdämpfer der o. g. Bauart ist beispielsweise aus der
DE 35 45 723 A1 bekannt. Die hieraus bekannte Leerlauffedereinrichtung ist mit
zwei Deckblechen ausgestattet, von denen eines drehfest und axial fest durch
einen Verstemmbereich der Nabe fixiert ist und das andere drehfest in die Ver
zahnung der Nabe eingreift. Beide sind symmetrisch zur Nabenscheibe der
Lastfedereinrichtung angeordnet. Beide Deckbleche der Lastfedereinrichtung sind
in radialer Richtung bis zur Nabe heruntergezogen.
Weiterhin ist es aus der DE 35 42 491 A1 bekannt, die Leerlauffedereinrichtung
axial außerhalb der Lastfedereinrichtung anzuordnen. Dabei sind beide Deckble
che der Lastfedereinrichtung in ihrem Innendurchmesser bis zur Nabe herunterge
zogen. Die Ansteuerung der Leerlauffedereinrichtung erfolgt durch die Deckble
che der Lastfedereinrichtung.
Aus der US 4,562,913 ist es weiterhin bekannt, eine Leerlauffedereinrichtung
mit zwei parallel verlaufenden Blechen zu bilden, wobei das Ausgangsteil etwa in
der Ebene des einen Deckbleches der Lastfedereinrichtung angeordnet ist und das
andere parallel zum Ausgangsteil der Lastfedereinrichtung verläuft und mit die
sem gekoppelt ist. Der axiale Platzbedarf ist entsprechend hoch.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Anmeldung die Aufgabe zu
grunde, den in der Kupplungsscheibe integrierten Leerlaufdämpfer möglichst ein
fach aufzubauen, wobei die Möglichkeit einer großen Anpassungsfähigkeit für
unterschiedliche Anforderungen des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer
möglichst geringen Anzahl von Einzelteilen erhalten bleiben muß bei gleichzeitig
geringem axialen Platzbedarf.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches
gelöst. Durch Anordnung nur einer Mitnehmerscheibe für die Leerlauftorsionsfe
der ist ein sehr einfacher und übersichtlicher Aufbau gewährleistet. Dabei ist die
Nabenscheibe drehfest auf die sowieso vorhandene Außenverzahnung und der
Nabe aufgesetzt. Zur axialen Platzeinsparung ist die auf der Seite des Deckble
ches angeordnete Mitnehmerscheibe in ihrem Innendurchmesser ausgespart, so
daß beide Teile im wesentlichen in einer Ebene angeordnet werden können. Dabei
ist es natürlich vorteilhaft, gegebenenfalls mehrere am Umfang verteilte Leerlauf
torsionsfedern vorzusehen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, die Mitnehmerscheibe auch axial fest auf der Nabe
anzuordnen, so daß sie zusammen mit einem weiteren fest auf der Nabe ange
ordneten Bauteil auf der der Nabenscheibe abgewandten Seite des der Mitneh
merscheibe gegenüberliegenden Deckbleches die axiale Führung der verdrehbaren
Bauteile gegenüber der Nabe übernimmt. Dadurch ist beispielsweise eine erhebli
che Unempfindlichkeit der fertigen Konstruktion bei Wartung bzw. Reparatur ge
genüber äußeren Einflüssen sichergestellt.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, auf der Außenseite des Deckbleches eine Last
reibfeder in vorgespannter Position anzuordnen, wozu ein Druckring vorgesehen
ist, der über axial verlaufende Arme am Deckblech bzw. an der Nabenscheibe
eingehakt ist. In Verbindung mit einer axialen Abstützung an der Nabe sichert
dieser vorgespannte Druckring die entsprechend niedriger liegende Vorspannung
der Leerlaufreibfeder.
Auf den einander zugekehrten Ringflächen sowohl des Druckringes als auch des
axial festen Bauteiles, welches ebenfalls drehfest auf der Nabe befestigt ist, sind
axial aufsteigende Rampen vorgesehen, desgleichen dazwischen in einem Käfig
angeordnete Wälzkörper, so daß beim Verdrehen von Belagträger und Deckblech
gegenüber der Nabe außerhalb des Leerlaufbereiches eine gezielte Änderung der
Vorspannung der Lastreibfeder bewirkt wird. Auf diese Weise ist eine sehr vari
antenreiche Abstimmung der Reibeinrichtung für den Lastbereich möglich. So
können beispielsweise die Reibkräfte in Verdrehrichtung kontinuierlich ansteigend
ausgeführt werden, sie können auch degressiv ausgeführt werden und es ist
möglich, im Zug- und Schubbereich völlig unterschiedliche Reibkraftverläufe zu
realisieren.
Die Verbindung zwischen Reibring und Deckblech kann beispielsweise über eine
Loch-Zapfen-Verbindung hergestellt werden, wobei der Innendurchmesser des
Deckbleches größer ist als der Außendurchmesser der Verzahnung der Nabe.
Damit ist sichergestellt, daß keine Berührung Metall auf Metall stattfindet. Der
Reibring durchdringt dann mit axial verlaufenden Zapfen die Nabenscheibe in ent
sprechend großen Öffnungen und ist auf der gegenüberliegenden Seite mit einem
weiteren Reibring drehfest, aber axial verschiebbar verbunden. Dieser weitere
Reibring wirkt über einen Druckring auf die Leerlaufreibfeder, welche an der Mit
nehmerscheibe anliegt. Dabei ist die Leerlaufreibfeder in einer axialen Aussparung
der Mitnehmerscheibe derart angeordnet, daß sie ihre maximale Vorspannung
beim Aufliegen des Druckringes an der Mitnehmerscheibe erreicht.
Der Druckring ist in diesem Falle an seinem Außenumfang mit axial verlaufenden
Armen versehen, die durch Öffnungen im Deckblech ohne Spiel in Umfangsrich
tung hindurchreichen, Öffnungen in der Nabenscheibe mit Spiel in Umfangsrich
tung durchdringen und auf der der Mitnehmerscheibe zugewandten Seite durch
nach innen abgebogene Anschläge abgestützt sind. Dadurch ist eine drehfeste
Mitnahme zwischen Deckblech und Druckring gewährleistet.
Nach einer anderen möglichen Ausführungsform ist der Druckring im Bereich sei
nes Innendurchmessers mit axial verlaufenden Armen versehen, die sich im Be
reich des Innendurchmessers des Deckbleches axial abstützen. Der Druckring mit
den bereits vorgeformten Anschlägen wird durch entsprechende Öffnungen im
Bereich des Innendurchmessers des Deckbleches bajonettartig verbaut. In dieser
Stellung wird der Druckring dadurch gehalten, daß der Reibring auf der Innenseite
des Deckbleches gegenüber diesem über entsprechende gegenseitige Konturen
drehfest angeordnet und der Druckring ebenfalls im Reibring durch einen um
fangsmäßigen Formschluß gehalten ist. Auch hier erfolgt die Führung des Deck
bleches über den Reibring, der auf dem Außendurchmesser der Nabe beweglich
geführt ist.
Die Erfindung wird anschließend an Hand zweier Ausführungsbei
spiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch die obere Hälfte einer Kupplungs
scheibe;
Fig. 2 einen im wesentlichen tangentialen Schnitt durch die ver
drehwinkelabhängige Verschiebeeinrichtung für die Last
reibfeder;
Fig. 3 und 4 einen senkrechten und einen tangentialen Teilschnitt
durch die Anordnung der Leerlauf-Torsionsfeder;
Fig. 5 den Längsschnitt durch die obere Hälfte einer anderen Aus
führungsform einer Kupplungsscheibe;
Fig. 6 und 7 Schnitt und Ansicht des Druckringes gem. Fig. 5;
Fig. 8 und 9 Schnitt und Ansicht des Reibringes gem. Fig. 5;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der Montage von Druck
ring, Deckblech und Reibring;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines Teilbereiches der
Wellscheibe, die als Leerlaufreibfeder fungiert.
Die Fig. 1 zeigt in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 einen
Torsions-Schwingungsdämpfer mit einer Leerlauf- und einer Last-
Torsionsdämpfeinrichtung. Die Nabe 1 ist mit einer Innenverzah
nung 17 zum drehfesten Aufsetzen auf eine Getriebewelle ausge
stattet. Sie weist eine Außenverzahnung 16 auf, die der Kraftein
leitung von den Reibbelägen 40 her über die am Umfang verteilten
Last-Torsionsfedern 8 und eine oder mehrere ebenfalls am Umfang
verteilte Leerlauf-Torsionsfeder(n) 11 dient. Die Reibbeläge 40
sind an einem Belagträger 39 befestigt, der über Niete 38 an den
beiden Deckblechen 7 und 37 befestigt ist. Das Deckblech 37 ist
in seinem Innendurchmesser ausgespart, um Teile der in der glei
chen Ebene angeordneten Leerlauf-Torsionsdämpfeinrichtung platz
sparend unterzubringen. In entsprechenden Fenstern in den Deck
blechen 7 und 37 sowie in Fenstern der zwischen beiden angeordne
ten Nabenscheibe 10 sind die Last-Torsionsfedern 8 angeordnet.
Das Deckblech 7 reicht weiter nach radial innen als das Deckblech
37 und es ist über einen Reibring 9 auf dem Außendurchmesser der
Verzahnung 16 der Nabe 1 verdrehbar geführt. Dabei ist der Innen
durchmesser 23 des Deckbleches 7 größer als der Außendurchmes
ser der Verzahnung 16 ausgeführt, um hier eine Reibung Metall auf
Metall zu unterbinden. Radial innerhalb der Last-Torsionsfedern 8 -
aber radial außerhalb des Reibringes 9 - sind in der Naben
scheibe 10 in entsprechenden Fenstern 30 eine oder mehrere
Leerlauf-Torsionsfeder(n) 11 angeordnet. Diese sind, wie insbe
sondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, in geschlossenen Fenstern 29
der Mitnehmerscheibe 15 gelagert, welche radial innerhalb des
Deckbleches 37 drehfest und axial fest auf der Außenverzahnung 16
der Nabe 1 angeordnet ist. Die Mitnehmerscheibe 15 weist zu die
sem Zwecke im Bereich ihres Außenumfanges axial abgewinkelte
Lappen 28 auf, die die Fenster 29 zur Aufnahme der Federn 11 auf
weisen und die Nabenscheibe 10 in entsprechenden Fenstern 30
durchdringen. Diese Fenster 30 sind in Umfangsrichtung mit Fort
sätzen 31 versehen, in welche die Lappen 28 bei Relativverdrehung
gegenüber der Nabenscheibe 10 eintauchen können. Diese Art der
Ansteuerung der Leerlauf-Torsionsfedern 11 ist deshalb vorteil
haft, weil die sonst übliche zweite Mitnehmerscheibe entfällt und
der dazu notwendige Platz besser für die konstruktive Ausgestal
tung von Reibeinrichtungen verwendet werden kann. Die Nabenschei
be 10 greift mit ihrer Innenverzahnung 18 mit Spiel in Umfangs
richtung entsprechend dem Wirkungsbereich der Leerlaufdämpfein
richtung in die Außenverzahnung 16 der Nabe 1 ein. Die Naben
scheibe 10 ist in Achsrichtung nicht in der Verzahnung festge
legt, sondern wird hier durch die Teile der Reibeinrichtung fi
xiert. Der bereits angesprochene Reibring 9 durchdringt mit axial
verlaufenden Zapfen 25 die Nabenscheibe 10 in Öffnungen 26, die
in Umfangsrichtung entsprechend dem maximalen Verdrehwinkel aus
gebildet sind. Diese Zapfen 25 greifen auf der gegenüberliegenden
Seite drehfest, aber axial verschiebbar in einen Reibring 12 ein,
der sich über einen Druckring 13 und eine Leerlaufreibfeder 14
an der Mitnehmerscheibe 15 abstützt. Der Reibring 12 weist zu
diesem Zwecke Löcher 27 auf. Im Prinzip gleich ist die Loch-
Zapfen-Verbindung 24 zwischen Reibring 9 und Deckblech 7. Auf der
Außenseite des Deckbleches 7, also auf der von der Nabenscheibe 10
abgewandten Seite, stutzt sich eine Lastreibfeder 6 ab, die über
einen Druckring 5 axial vorgespannt ist. Der Druckring 5 greift
mit an seinem Außenumfang angeordneten, axial abgewinkelten Ar
men 34 in Umfangsrichtung spielfrei durch Öffnungen 35 im Deck
blech 7 und durch umfangsmäßig größer ausgeführte Öffnungen in
der Nabenscheibe 10 durch diese hindurch und ist auf deren dem
Deckblech 7 abgewandten Seite nach radial innen durch Anschlä
ge 36 in der vorgespannten Lage gehalten. In axialem Abstand zum
Druckring 5 befindet sich im axialen Endbereich der Nabe 1 ein
axial festes Bauteil 2, welches ebenfalls drehfest mit seiner In
nenverzahnung 19 in die Außenverzahnung 16 der Nabe 1 eingreift.
Diese drehfeste Verbindung ist ebenfalls bei der Mitnehmerschei
be 15 aber eine Innenverzahnung 20 bewerkstelligt. Zwischen dem
Bauteil 2 und dem Druckring 5 ist ein Käfig 4 mit mehreren am Um
fang verteilten Wälzkörpern 3 in Form von Kugeln angeordnet, wo
bei die einander zugekehrten Flächen des Bauteiles 2 und des
Druckringes 5 mit Rampen 21 bzw. 22 versehen sind, die in Umfangs
richtung unterschiedliche axiale Abstände vom Käfig 4 aufweisen.
Eine Darstellung dieser Situation ist in Fig. 2 wiedergegeben,
welche einen etwa tangentialen Schnitt durch die Kugeln 3, den
Käfig 4 und die Bauteile 2 und 5 wiedergibt. In Fig. 2 ist eine
Ruhestellung des Torsions-Schwingungsdämpfers wiedergegeben, von
der aus zuerst der Leerlaufbereich und dann der Lastbereich bei
Relativverdrehung zwischen den Bauteilen 2 und 5 überstrichen
wird. Durch die drehfeste Anbindung des Druckringes 5 an das
Deckblech 7 wird dieser gegenüber dem Bauteil 2 bei Torsionsbe
aufschlagung mitgenommen. Dadurch verdrehen sich die Bauteile 2
und 5 gegeneinander, bis im Anschluß an den Leerlaufbereich die
Rampen 21 bzw. 22 wirksam werden und durch die dazwischen ange
ordneten Kugeln 3 eine entsprechende Axialverschiebung des Druck
ringes 5 in Richtung auf das Deckblech 7 zu bewirken. Damit wird
die Lastreibfeder 6 in ihrer Vorspannung verändert und diese Ver
änderung wirkt sich auf die Reibeinrichtung für den Lastbereich
aus. Eine nähere Erläuterung erfolgt in der Funktionsbeschrei
bung. Zur Vermeidung einer Überbelastung der relativ schwachen
Leerlaufreibfeder 14 ist diese in einer Aussparung 33 der Mitneh
merscheibe 15 angeordnet. Diese Aussparung 33 sichert einen Min
desteinbauraum in vorgespanntem Zustand für die Leerlaufreibfe
der 14.
Die Montage der Einzelteile des Torsions-Schwingungsdämpfers er
folgt derart, daß zuerst die Mitnehmerscheibe 15 axial und umfangs
mäßig fest mit der Nabe 1 verbunden wird. Danach werden sämtliche
Teile von der linken Seite her aufgefädelt. Als letztes wird das
Bauteil 2 befestigt, indem durch Kraftaufwendung von der linken
Seite her die Leerlaufreibfeder 14 in ihre dargestellte Einbaula
ge gebracht wird, ohne die Vorspannkraft der Lastreibfeder 6 zu
überschreiten. In diesem spielfreien Zustand wird das Bauteil 2
mit der Nabe 1 verstemmt.
Die Funktion des Torsions-Schwingungsdämpfers ist folgende:
Bei einer geringen Torsionsbeaufschlagung der Reibbeläge 40 ar beitet der Torsions-Schwingungsdämpfer lediglich im Leerlaufbe reich, was bedeutet, daß die Deckbleche 7 und 37 zusammen mit der Nabenscheibe 10 eine drehfeste Einheit bilden und sich innerhalb des Spieles zwischen der Innenverzahnung 18 der Nabenscheibe 10 und der Außenverzahnung 16 der Nabe 1 frei bewegen. In diesem Be reich erfolgt keine Beaufschlagung der Kugeln 3 durch die Ram pen 21 und 22 und es ist lediglich die durch die Leerlaufreibfe der 14 aufgebrachte Reibkraft zu überwinden. Diese wirkt sich entweder zwischen dem Reibring 12 und dem Druckring 13 oder zwi schen dem Druckring 13 und der Leerlaufreibfeder 14 aus, da ja die Mitnehmerscheibe 15 drehfest mit der Nabe 1 verbunden ist und die rollende Reibung zwischen Druckring 5 und Bauteil 2 durch die Kugeln 3 vernachlässigt werden kann. Beim Überschreiten des Leer laufbereiches kommt die Nabenscheibe 10 mit ihrer Innenverzahnung 18 an der Außenverzahnung 16 der Nabe 1 zum Anschlag und gleich zeitig werden die Rampen 21 bzw. 22 gegenüber den Kugeln 3 wirk sam, so daß von diesem Moment an die Nabenscheibe 10 und die Mit nehmerscheibe 15 relativ zueinander stillstehen, wodurch die Leerlauf-Torsionsfedern 11 nicht weiter beaufschlagt werden. Gleichzeitig erfolgt eine Beaufschlagung der Last-Torsionsfe dern 8, da sich ja die Deckbleche 7 und 37 gegenüber der Nabe 1 weiter verdrehen. Diese Verdrehung bewirkt eine Reibkrafterzeu gung zwischen Reibring 9 und Reibring 12 einerseits und Naben scheibe 10 andererseits. Zudem wirkt infolge der durch die Ram pen 21 und 22 ausgelösten Vergrößerung des Abstandes der Bautei le 5 und 2 voneinander und somit die Veränderung der Vorspann kraft der Lastreibfeder 6 die gesamte Axialkraft auf den Druck ring 13, wodurch dieser gegenüber der Mitnehmerscheibe 15 eben falls eine Reibkraft erzeugt. Durch entsprechende Ausbildung der Rampen 21 und 22 ist es nun möglich, in Abhängigkeit vom Verdreh winkel die Reibkraft im Lastbereich unterschiedlich zu steuern, wobei ebenfalls in sehr einfacher Weise diese Reibkrafterzeugung im Schub- und Zugbereich unterschiedlich ausgeführt werden kann. Damit ist auf einfache Weise eine leichte Beeinflussung der Reib kraft im Lastbereich möglich.
Bei einer geringen Torsionsbeaufschlagung der Reibbeläge 40 ar beitet der Torsions-Schwingungsdämpfer lediglich im Leerlaufbe reich, was bedeutet, daß die Deckbleche 7 und 37 zusammen mit der Nabenscheibe 10 eine drehfeste Einheit bilden und sich innerhalb des Spieles zwischen der Innenverzahnung 18 der Nabenscheibe 10 und der Außenverzahnung 16 der Nabe 1 frei bewegen. In diesem Be reich erfolgt keine Beaufschlagung der Kugeln 3 durch die Ram pen 21 und 22 und es ist lediglich die durch die Leerlaufreibfe der 14 aufgebrachte Reibkraft zu überwinden. Diese wirkt sich entweder zwischen dem Reibring 12 und dem Druckring 13 oder zwi schen dem Druckring 13 und der Leerlaufreibfeder 14 aus, da ja die Mitnehmerscheibe 15 drehfest mit der Nabe 1 verbunden ist und die rollende Reibung zwischen Druckring 5 und Bauteil 2 durch die Kugeln 3 vernachlässigt werden kann. Beim Überschreiten des Leer laufbereiches kommt die Nabenscheibe 10 mit ihrer Innenverzahnung 18 an der Außenverzahnung 16 der Nabe 1 zum Anschlag und gleich zeitig werden die Rampen 21 bzw. 22 gegenüber den Kugeln 3 wirk sam, so daß von diesem Moment an die Nabenscheibe 10 und die Mit nehmerscheibe 15 relativ zueinander stillstehen, wodurch die Leerlauf-Torsionsfedern 11 nicht weiter beaufschlagt werden. Gleichzeitig erfolgt eine Beaufschlagung der Last-Torsionsfe dern 8, da sich ja die Deckbleche 7 und 37 gegenüber der Nabe 1 weiter verdrehen. Diese Verdrehung bewirkt eine Reibkrafterzeu gung zwischen Reibring 9 und Reibring 12 einerseits und Naben scheibe 10 andererseits. Zudem wirkt infolge der durch die Ram pen 21 und 22 ausgelösten Vergrößerung des Abstandes der Bautei le 5 und 2 voneinander und somit die Veränderung der Vorspann kraft der Lastreibfeder 6 die gesamte Axialkraft auf den Druck ring 13, wodurch dieser gegenüber der Mitnehmerscheibe 15 eben falls eine Reibkraft erzeugt. Durch entsprechende Ausbildung der Rampen 21 und 22 ist es nun möglich, in Abhängigkeit vom Verdreh winkel die Reibkraft im Lastbereich unterschiedlich zu steuern, wobei ebenfalls in sehr einfacher Weise diese Reibkrafterzeugung im Schub- und Zugbereich unterschiedlich ausgeführt werden kann. Damit ist auf einfache Weise eine leichte Beeinflussung der Reib kraft im Lastbereich möglich.
In den Fig. 5 bis 11 ist eine weitere Variante der Erfindung
wiedergegeben. Fig. 5 zeigt den Längsschnitt durch die obere
Hälfte eines Torsions-Schwingungsdämpfers mit Reibbelägen 40,
welche an einem Reibbelagträger 39 befestigt sind. Dieser ist
über Niete 38 mit zwei Deckblechen 45 und 46 vernietet. Die bei
den Deckbleche 45 und 46 umschließen eine Nabenscheibe 47, die
mit einer Innenverzahnung 18 mit Spiel in Umfangsrichtung entspre
chend dem Wirkungsbereich einer Leerlaufdämpfeinrichtung in die
Außenverzahnung 16 einer Nabe 1 eingreift. Die Nabe 1 ist weiter
hin mit einer Innenverzahnung 17 zum drehfesten Verbinden mit ei
ner Getriebewelle ausgestattet. In entsprechenden Fenstern der
Deckbleche 45 und 46 sowie der Nabenscheibe 47 sind Last-Torsions
federn 8 angeordnet. Radial innerhalb dieser Last-Torsionsfedern
8 ist die Federeinrichtung für den Leerlaufbereich angeordnet,
die aus einer oder mehreren Leerlauf-Torsionsfeder(n) 11 besteht,
die in entsprechenden Fenstern 30 der Nabenscheibe 47 angeordnet
sind. Die Leerlauf-Torsionsfedern 11 werden über eine Mitnehmer
scheibe 59 angesteuert, die drehfest und axial fest auf der Nabe 1
angeordnet ist. Sie weist zu diesem Zwecke u. a. eine Innenver
zahnung 20 auf, die ohne Spiel in Umfangsrichtung in die Außen
verzahnung 16 der Nabe 1 eingreift. Die Mitnehmerscheibe 59 ent
spricht im wesentlichen der Mitnehmerscheibe 15 von Fig. 1 und
ist in ihrem Außenumfangsbereich entsprechend den Fig. 3 und 4
mit axial abgewinkelten Lappen 28 versehen, in denen sich Fen
ster 29 zur Aufnahme der Federn 11 befinden. Das Deckblech 46 ist
im Bereich der Ebene der Mitnehmerscheibe 59 angeordnet und an
seinem Innendurchmesser entsprechend ausgespart. Es greift aller
dings mit einzelnen Mitnehmernasen 50 umfangsmäßig zwischen die
Lappen 28 nach innen und ist dort drehfest, aber axial verschieb
bar mit einer Wellscheibe 49 verbunden, welche durch entsprechen
de Ausbildung axialer Wellen als Feder für die Leerlaufreibein
richtung fungiert. Zu beiden Seiten der Wellscheibe 49 sind Reib
ringe 48 angeordnet, die sich somit direkt zwischen Mitnehmer
scheibe 59 und Nabenscheibe 47 befinden. Eine perspektivische
Teilansicht der Wellscheibe 49 geht aus Fig. 11 hervor, die nach
radial außen offene Öffnungen 57 zeigt, die mit den Mitnehmerna
sen 50 des Deckbleches 46 in Umfangsrichtung spielfrei in Verbin
dung stehen. Weiterhin sind aus der Wellscheibe 49 im Bereich der
Öffnungen 57 axial abstehende Lappen 58 ausgestellt, welche die
Flächenpressung in diesem Bereich absenken.
Die Führung der beiden Deckbleche 45 und 46 gegenüber der Nabe 1
erfolgt über einen Reibring 44, der als Einzelteil in Ansicht und
Schnitt in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Das Deckblech 45
ist hierbei - wie auch aus der perspektivischen Skizze gem.
Fig. 10 ersichtlich - mit einer Innenkontur 51 versehen, die eine
drehfeste Verbindung mit der Außenkontur 55 des Reibringes 44 er
möglicht. Damit ist sichergestellt, daß beide Deckbleche 45 und
46 über den Reibring 44 drehbar auf dem Außendurchmesser der Na
be 1 gelagert sind und hier keine Metall-Metall-Berührung statt
findet. Zu diesem Zwecke weist der Reibring 44 einen Ringbereich 56
auf, der in Achsrichtung etwa entsprechend der Materialstärke des
Deckbleches 45 hervorsteht. Dieser Ringbereich 56 weist mehrere
am Umfang verteilte Erhebungen 54 auf, die sich in radialer Rich
tung erstrecken. Diese Erhebungen 54 greifen in die Aussparun
gen 52 des Deckbleches 45 ein. Diese Aussparungen 52 sind jeweils
am Umfang paarweise verteilt angeordnet und weisen umfangsmäßig
jeweils einen Abstand voneinander auf, der der umfangsmäßigen Er
streckung einer Aussparung 52 entspricht. Diese Anordnung erfolgt
im Hinblick auf die Befestigung des Druckringes 41, der auf der
Außenseite des Deckbleches 45 unter Zwischenschaltung der Last
reibfeder 6 angeordnet ist und mit axial verlaufenden Armen 42 im
Bereich seines Innendurchmessers die Innenkontur des Deckbleches
45 mit Anschlägen 43 hintergreift. Diese Anschläge 43 weisen eine
Kontur entsprechend den Aussparungen 52 im Deckblech 45 auf. Bei
der Montage werden die Anschläge 43 mit den Armen 42 durch eine
Serie von Aussparungen 52 im Deckblech 45 eingeführt und entspre
chend der gestrichelten Markierung A in Fig. 10 so weit umfangs
mäßig verdreht, daß die Anschläge 43 exakt zwischen zwei in Um
fangsrichtung aufeinanderfolgende Aussparungen 52 zu liegen kom
men. Danach erfolgt das Aufsetzen des Reibringes 44 entsprechend
dem Pfeil B gem. Fig. 10, wobei im Reibring 44 der Ringbereich 56
unterbrochen ist, und zwar genau zwischen jeweils zwei aufeinan
derfolgenden Erhebungen 44 durch eine entsprechende Öffnung 53.
Diese Öffnung 53 weist eine umfangsmäßige Erstreckung entspre
chend der Erstreckung der Anschläge 43 des Druckringes 41 auf.
Durch diese Anordnung werden Druckring 41, Deckblech 45 und Reib
ring 44 in Umfangsrichtung drehfest miteinander gekoppelt. Der
Reibring 44 wird hierbei vorzugsweise als Spritzteil oder als
Warmfließteil hergestellt, so daß keinerlei spanabhebende Bear
beitung notwendig ist. Die Ausbildung des Druckringes 41 geht
aus dem Schnitt und der Ansicht entsprechend denk Fig. 6 und 7
hervor. Dabei ist in Fig. 7 die Innenkontur 51 des Deckbleches 45
gestrichelt eingezeichnet, und zwar in der Einbaulage nach der
Montage. Dabei ist zu erkennen, daß die Aussparungen 52 jeweils
symmetrisch zu den Anschlägen 43 angeordnet sind.
Aus Fig. 5 ist weiterhin ersichtlich, daß zwischen Druckring 41
und dem der Nabenscheibe 47 abgewandten Endbereich der Nabe 1 ein
Bauteil 2 angeordnet ist, das mit einer Innenverzahnung 19 dreh
fest in die Außenverzahnung 16 eingreift und nach durchgeführt er
Montage der Einzelteile axial fest angeordnet ist. Zwischen diesem
Bauteil 2 und dem Druckring 41 sind in einem Käfig 4 mehrere am
Umfang verteilte Wälzkörper in Form von Kugeln 3 angeordnet, die
bei Torsionsverdrehung über den Leerlaufbereich hinaus mit Ram
pen 21 bzw. 22 in bereits beschriebener Weise zusammenwirken. Da
bei sind die Rampen 21 des Druckringes 41 auch aus Fig. 7 ersicht
lich.
Die Montage des vorliegenden Torsions-Schwingungsdämpfers erfolgt
ebenfalls so, daß mit der Befestigung der Mitnehmerscheibe 59 auf
der Nabe 1 begonnen wird. Es schließen sich dann die Bauteile 48,
49 und 47 an. Die Vormontage der Bauteile 44, 45, 6 und 41 ist
bereits in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben worden. Nach dem
Auflegen des Käfigs 4 mit den Kugeln 3 erfolgt die Befestigung
des Bauteiles 2, welches ebenfalls drehfest auf der Verzahnung
aufsitzt und axial verstemmt wird. Auch hier erfolgt die axiale
Festlegung des Bauteiles 2 derart, daß die gewünschte Vorspannung
der Wellscheibe 49 über die vorgespannte Lastreibfeder 6 einge
stellt wird. Bei einer Relativverdrehung zwischen den Reibbelä
gen 40 und der Nabe 1 innerhalb des Leerlaufbereiches ist die
Lastreibeinrichtung wirkungslos, da die Bauteile 45, 46, 47, 44,
49 zusammen eine Einheit bilden und lediglich eine Relativverdre
hung zwischen der Wellscheibe 49 und der Mitnehmerscheibe 59
stattfindet. Damit ist lediglich der äußere der beiden Reibrin
ge 48 zu einer Reibungserzeugung im Einsatz. Er wird mit einer
niedrigen Vorspannkraft der Wellscheibe 49 beaufschlagt. Beim
Überschreiten des Leerlaufbereiches bleibt die Nabenscheibe 47
gegenüber der Nabe 1 stehen, so daß von diesem Zeitpunkt an in
Verbindung mit den Rampen 21 und 22 die Lastreibfeder 6 in Tätig
keit gesetzt wird und nunmehr eine entsprechend höhere Reibkraft
wirksam wird, die zudem auf sämtliche Reibringe 44 und 48 ein
wirkt.
Claims (13)
1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kupplungsscheiben von Kraft
fahrzeugreibungskupplungen, bestehend aus einem Reibbelagträger mit daran
in axialem Abstand befestigten Deckblechen, die eine Nabenscheibe umgeben,
Torsionsfedern für den Lastbereich in Fenstern von Nabenscheibe und Deck
blechen, eine Nabe mit Innen- und Außenverzahnung, wobei die Nabenscheibe
mit einer Innenverzahnung mit Spiel in Umfangsrichtung entsprechend dem
Wirkungsbereich eines Leerlaufdämpfers in die Außenverzahnung der Nabe
eingreift und wenigstens eine Torsionsfeder für den Leerlaufbereich in einem
Fenster der Nabenscheibe angeordnet ist und die Ansteuerung von einem fest
auf der Nabe angeordneten Bauteil erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Eingangsteil des Leerlaufdämpfers die Nabenscheibe (10) fungiert und
als Ausgangsteil nur eine neben der Nabenscheibe (10) verlaufende Mitneh
merscheibe (15, 59), die zumindest drehfest auf die Außenverzahnung (16)
der Nabe (1) aufgesetzt ist, die mit axial abgewinkelten Lappen (28) entspre
chend der Anzahl der Leerlauftorsionsfedern (11) diese mit geschlossenen
Fenstern (29) umfaßt und die im wesentlichen in der Ebene des einen Deck
blechs (37, 46) verläuft, wobei dieses Deckblech (37, 46) mit einer entspre
chenden Aussparung versehen ist.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere am Umfang verteilt angeordnete Leerlauftorsionsfedern (11) vor
gesehen sind.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mitnehmerscheibe (15, 59) axial fest auf der Nabe (1) angeordnet ist und zu
sammen mit einem weiteren fest auf der Nabe (1) angeordneten Bauteil (2) auf der
der Nabenscheibe (10, 47) abgewandten Seite des der Mitnehmerscheibe gegenüber
liegenden Deckbleches (7, 45) die axiale Führung der verdrehbaren Bauteile gegen
über der Nabe sicherstellt.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur radialen Führung von Belagträger (39) und Deckblechen (7, 37; 45; 46) das der
Mitnehmerscheibe (15, 59) gegenüberliegende Deckblech (7, 45) im Bereich seines In
nendurchmessers für eine Konturverbindung (24; 51, 54, 55) drehfest mit einem Reib
ring (9, 44) verbunden ist, der zwischen Deckblech und Nabenscheibe (10, 47) ange
ordnet und auf dem Außendurchmesser der Nabe (1) drehbar gelagert ist.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Außenseite des Deckbleches (7, 45) eine Lastreibfeder (6) in vorgespann
ter Position zwischen dem Deckblech und einem Druckring (5, 41) abgestützt ist, wo
bei der Druckring über axial verlaufende Arme (34, 42) am Deckblech bzw. an der
Nabenscheibe (47) eingehakt ist und eine geringe Vorspannung der Leerlaufreibfe
der (14, 49) sicherstellt.
6. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl der Druckring (5, 41) als auch das axial feste Bauteil (2), welches ebenfalls
drehfest auf der Nabe (1) befestigt ist, auf den einander zugekehrten Flächen mit in
Umfangsrichtung axial aufsteigenden Rampen (21, 22) versehen sind, die mit dazwi
schen in einem Käfig (4) angeordneten Wälzkörpern (3) außerhalb des Leerlaufberei
ches beim Verdrehen von Belagträger-Deckblechen (39; 7, 37; 45, 46) gegenüber der
Nabe (1) eine Kompression der Lastreibfeder (6) bewirken.
7. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompression der Lastreibfeder (6) unterschiedliche Werte in Zug- bzw.
Schubrichtung aufweist.
8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reibring (9) über eine Loch-Zapfen-Verbindung (24) mit dem im Innen
durchmesser (23) größer als die Nabe (1) gehaltenen Deckblech (7) verbunden ist und
der Reibring über axial verlaufende Zapfen (25) die Nabenscheibe (10) in umfangs
mäßig entsprechend großen Öffnungen (26) durchdringt, dort über eine Loch-
Zapfen-Verbindung (25, 27) drehfest, aber axial verschiebbar mit einem weiteren Rei
bring (12) verbunden ist, der über einen Druckring (13) die an der Innenseite der Mit
nehmerscheibe (15) an liegende Leerlaufreibfeder (14) vorspannt.
9. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leerlaufreibfeder (14) in einer axialen Aussparung (33) der Mitnehmerschei
be (15) zur Begrenzung der Vorspannung angeordnet ist.
10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckring (5) mit im Bereich seines Außendurchmessers angeordneten, axial
abgewinkelten Armen (34) das Deckblech (7) in Öffnungen (35) in Umfangsrichtung
spielfrei durchdringt, die Nabenscheibe (10) ebenfalls in Fenstern (30) mit Spiel in
Umfangsrichtung durchdringt und auf der der Mitnehmerscheibe (15) zugewandten
Seite durch nach innen abgebogene Anschläge (36) abgestützt ist.
11. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckring (41) mit im Bereich seines Innendurchmessers angeordneten, axial
abgewinkelten Armen (42) das Deckblech (45) über radial nach außen abgewinkelte
Anschläge (43) hintergreift und in dieser Stellung durch einen Reibring (44) zwischen
Deckblech (45) und Nabenscheibe (47) umfangsmäßig fixiert ist, indem der Reibring
mit dem Deckblech drehfest verbunden ist.
12. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Deckblech (45), ausgehend von der kreisrunden Innenkontur (51), symme
trisch zu jedem Arm (42) in montierter Stellung zwei Aussparungen (52) im Abstand
der umfangsmäßigen Erstreckung des Anschlages (43) angeordnet sind und in die In
nenkontur ein Reibring (44) eingesetzt ist - mit einer entsprechenden Außenkon
tur (55) - welche mit zwei Erhebungen (54) in die Aussparungen (12) eingreift und
mit einer axial durchgehenden Öffnung (53) entsprechend der umfangsmäßigen Er
streckung des Anschlages (43) der Arme (42) versehen ist.
13. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der dem Reibring (44) gegenüberliegenden Seite der Nabenscheibe (47) eine
Wellscheibe (49) zwischen zwei Reibringen (48) vorgespannt angeordnet ist, die über
radial außerhalb der Reibringe angeordnete Öffnungen (57) in drehfester, aber axial
verschiebbarer Verbindung mit nach radial innen weisen den und axial in Richtung
Nabenscheibe abgewinkelten Mitnehmernasen (50) des Deckbleches (46) steht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE |
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Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
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