DE3813295A1 - Torsionsschwingungsdaempfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solcher Dämpfer ist aus der FR-A 22 79 491 bekannt, bei dem zumindest eine relativ schwache Feder vorgesehen ist, die eine gewisse Zentrierung während der Ruhestellung zwischen der Nabe und der Nabenscheibe herbeiführt.

Diese Feder ist zwischen der Nabe und der Nabenscheibe einge­ setzt.

Um insbesondere die Geräusche zu reduzieren, wenn sich das erste in Umfangsrichtung wirkende Spiel reduziert, hat man in der DE-A 34 27 246 einen Vordämpfer mit zwei Steigungen vor­ geschlagen.

In dieser Schrift sind die Federn derart angeordnet, daß die Komplexität der Vorrichtung wesentlich erhöht ist, das glei­ che gilt hinsichtlich des axialen Raumbedarfs.

Die Erfindung gestattet es, das gleiche Problem mit einer An­ ordnung zu lösen, die besonders einfach und leicht zu montie­ ren ist und die keine durchgreifende Änderung des allgemeinen Aufbaus erfordert, wie man ihn bei einem allgemein bekannten Torsionsschwingungsdämpfer antrifft, der mit einem Vordämpfer mit einer einzigen Steigung ausgestattet ist. Die Erfindung erlaubt es darüber hinaus, daß der axiale Raumbedarf der Vor­ richtung nicht signifikant vergrößert werden muß.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Hauptanspruchs gelöst. Die zweiten Fe­ dermittel des Vordämpfers sind vorzugsweise Schraubenfedern mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innen­ durchmesser der Federn des Hauptdämpfers. Sie sind in diesen oder in bestimmten von ihnen angeordnet. Jede dieser Federn ist beispielsweise zusammengedrückt zwischen einem Widerlager der Hilfsscheibe und der Hauptscheibe selber eingesetzt.

Die Erfindung betrifft des weiteren besondere Einzelheiten bezüglich der Montage der Reibmittel des Hauptdämpfers und der Reibmittel des Vordämpfers, insbesondere die Zusammenord­ nung dieser Reibmittel mit der Hilfsscheibe neben der Haupt­ scheibe.

Im folgenden wird die Erfindung und deren Vorteile in Bezug auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig 1 Eine Teilansicht eines Schnitts durch eine Rei­ bungskupplung, die mit einer erfindungsgemäßen Dämpfervorrichtung ausgestattet ist, wobei der Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2 durchge­ führt ist, und

Fig. 2 eine Ansicht eines Schnitts entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist.

In den Figuren weist eine Reibungskupplung 11 eine Dämpfungs­ vorrichtung 12 auf, die im wesentlichen von zwei drehbaren, koaxialen Teilen 13, 14 gebildet wird. Das erste Teil 13 be­ steht im wesentlichen aus einer Nabe 15, die drehfest mit ei­ ner Welle (nicht dargestellt) verbunden ist und einer ring­ förmigen Scheibe oder Hauptscheibe 16. Die Nabe 15 weist ra­ dial vorspringend am Außenumfang Zahnungen 17 auf, die sich parallel zur Achse x′x der Vorrichtung erstrecken und zwar über einen Abschnitt ihrer begrenzten Länge. Diese Zahnungen 17 arbeiten mit Ausnehmungen 18 zusammen, die an dem Innenum­ fang der Hauptscheibe 16 ausgebildet sind. Diese Ausnehmungen 18 sind in Umfangsrichtung länger als ein Zahn der Zahnungen 17, und zwar derart, daß ein erstes Spiel 2 J₁ zwischen der Nabe und der Hauptscheibe definiert wird.

Das zweite Teil 14 weist zwei parallel angeordnete Ringflan­ sche 20, 21 auf, die in einem Abstand zu beiden Seiten der Hauptscheibe 16 angeordnet sind. Diese beiden Flansche sind durch Abstandsmittel an ihren Außenumfängen miteinander ver­ bunden und auf Abstand gehalten, wobei es sich bei diesen Ab­ standsmitteln um Bolzen 23 handeln kann, die sich parallel zur Achse x′x erstrecken. Der erste Flansch 20 trägt eine Scheibe 24, die ihrerseits am Außenumfang zu beiden Seiten Reibbeläge 25, 25′trägt.

Einem Hauptdämpfer zugehörige Schraubenfedern 27 sind im we­ sentlichen in Umfangsrichtung zwischen den beiden koaxialen, verdrehbaren Teilen 13 und 14 angeordnet.

Diese Federn sind in Fenster eingesetzt, die sowohl in der Hauptscheibe 16, als auch in den Flanschen 20, 21 ausgearbei­ tet sind. Sie werden somit während der Relativdrehung zwi­ schen der Scheibe und den Flanschen belastet. Der erste Flansch 20 ist drehfest mit einem Zentrierlager 28 verbunden, der auf einem nicht gezahnten Abschnitt der Nabe 15 drehbar angeordnet ist. Der zweite Flansch 21 ist drehbar auf einem Zentrierlager 29 gehalten, das auf einem anderen, nicht ge­ zahnten Abschnitt der Nabe 15 aufgesetzt ist. Die beiden La­ ger 28 und 29 sind zu beiden Seiten der Verzahnungen 17 vor­ gesehen. Soweit es insbesondere den Flansch 21 und dessen La­ ger 29 betrifft, ist zu bemerken, daß diese beiden Teile ge­ geneinander axial bewegbar sind, beispielsweise dank einer üblichen Nut-Feder-Anordnung, die auf dem Lager und dem zweiten Flansch vorgesehen ist.

Erste Federmittel, die einem Vordämpfer angehören sind zwi­ schen der Hauptscheibe 16 und der Nabe 15 vorgesehen. Es han­ delt sich um mindestens eine Schraubenfeder 32, die in einer entsprechenden Aufnahme 33 eingesetzt ist. Diese Aufnahme 33 ist von zwei Ausnehmungen 34, 35 gebildet, die jeweils am Außenumfang der Nabe 15 und dem Innenumfang der Hauptscheibe 16 ausgearbeitet sind. Die Feder 32 stützt sich gegen im we­ sentlichen radial verlaufende Flächen dieser Ausnehmungen ab und zwar unter Zwischenschaltung von Aufnahmeschuhen 36. Diese Anordnung entspricht der Beschreibung in dem französi­ schen Patent 22 70 491. Es ist zu bemerken, daß neben der Dämpfungsfunktion, die bei schwachen Vibrationen wirkt, diese Federn relativ schwacher Federstärke in der Ruhestellung der Anordnung die Zentrierung der Scheibe 16 in Bezug auf die Nabe 15 derart bewirken, daß das vorbeschriebene erste Spiel auf der Ebene der Verzahnung der Nabe sich in zwei Spiele J ₁ zu beiden Seiten eines Zahns verteilt.

Gemäß eines wesentlichen Merkmals der Erfindung weist die Vorrichtung eine ringförmige Hilfsscheibe 40 auf, die im we­ sentlichen parallel zur Hauptscheibe verläuft und an ihrem Innenumfang mit Ausnehmungen 41 ausgestattet ist. Diese ist mit einem zweiten Umfangsspiel 2 J ₂ auf den Zähnen 17 der Nabe 15 aufgesetzt. Die Hilfsscheibe 40 ist im vorliegenden Fall zwischen der Hauptscheibe 16 und dem zweiten Flansch 21 ange­ ordnet. Die Größe der Ausnehmungen der Hilfsscheibe 40 ist geringer als diejenige der Ausnehmungen der Hauptscheibe 16. Darüber hinaus besitzt die Hilfsscheibe 40 am Außenumfang Arme 42, die in der Ebene der Scheibe gebogen sind, um jeweils einen seitlichen Abschnitt 42 a zu bilden, der in etwa die Form eines Kreisabschnitts aufweist. Jeder seitliche Ab­ schnitt endet mit einer Auflagerfläche 44, die sich senkrecht zur Ebene der Hilfsscheibe erstreckt, wobei der Arm derart konform ausgebildet ist, damit sich sein Ende, das entspre­ chende Auflager 14 trägt, in den Innenraum einer der vorge­ nannten Federn 27 hinein erstrecken kann. In dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel wird die Auflagerfläche 44 einfach durch eine Verlängerung des seitlichen Abschnitts 42 a gebil­ det, der im rechten Winkel abgebogen wird. In dem Innenraum zumindest bestimmter der Federn 27 des Hauptdämpfers sind zweite Federmittel eingesetzt, die Teil des Vordämpfers sind. Diese Federmittel stützen sich jeweils gegen die zugeordneten Auflagerflächen 44 ab. Sie werden von Schraubenfedern 46 ge­ bildet, die in den Federn 27 eingesetzt sind. Jede Feder 46 besitzt somit ein Ende, das sich in Anlage gegen ein Auflager 44 befindet und ein anderes, das gegen das eine oder das an­ dere der drehbaren Teile anliegt, beispielsweise gegen einen Fensterrand der Hauptscheibe 16.

Es ist zu bemerken, daß das Hinzufügen der zweiten Federmit­ tel (die dazu bestimmt sind, den Vordämpfer mit einer zweiten Steigung zu versehen) die axiale Länge der Vorrichtung nicht wesentlich vergrößert, da die zugeordneten Federn in dem be­ reits vorher existierenden Raum im Inneren der Federn des Hauptdämpfers eingesetzt sind, und daß das Hinzufügen der Hilfsscheibe und der Reibmittel, die diesen zugeordnet sind, (diese werden nachfolgend näher beschrieben) es nicht erfor­ derlich machen den Abstand zwischen den beiden Flanschen 20, 21 zu vergrößern.

Wie bereits erwähnt, weist der Hauptdämpfer Reibmittel 48 auf, die axial zwischen dem ersten Flansch 20 und der Haupt­ scheibe 16 eingesetzt sind. Diese Reibmittel bestehen aus ei­ nem metallischen Ring 50, der außen Laschen 51 trägt, die mit Spiel in Fenster der Hauptscheibe 16 eingesetzt sind, wobei an diesem metallischen Ring ein Reibring 52 angeklebt ist. Die Anordnung wird zwischen dem ersten Flansch 20 und der Hauptscheibe 16 durch die Wirkung einer ringförmigen metalle­ nen Feder 54 geklemmt. Diese ist in Anlage zwischen dem zwei­ ten Flasch 21 und der anderen Fläche der Hauptscheibe 16 ein­ gesetzt. Um dies zu ermöglichen, trägt die Feder 54 mit Schultern versehene Laschen 56, die in Bohrungen 57 der Scheibe 16 eingesetzt sind und die Hilfsscheibe 40 durch in Umfangsrichtung verlängerte Öffnungen 59 durchqueren. Die Länge dieser Öffnungen 59 ist derart bemessen, daß ein freier Verdrehweg der Hilfsscheibe in Bezug auf die ringförmige Fe­ der 54 möglich ist.

Im übrigen besitzt der Vordämpfer ebenfalls besondere Reib­ mittel, die zwischen der Hauptscheibe 16 und der Hilfsscheibe 40 wirken. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen einfachen Reibring 60, der zwischen diesen beiden Scheiben unter Wirkung der Federkraft eingeklemmt wird, die von metallenen Laschen 54 a ausgeht, welche in den Federn 54 ausgeschnitten und abgebogen sind. Zwischen dem zweiten Flansch 21 und seinem Auflager 29 ist ein Belleville- Ring 62 unter Vorspannung eingesetzt. Diese Anordnung defi­ niert den Federn 32 angepaßte Reibmittel. Die von den Laschen 54 a entwickelte Belastung ist den Federn 46 angepaßt. Der ringförmige Reibring 60 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als derjenige des Umkreises, auf welchem die La­ schen 56 der Feder 54 vorgesehen sind.

Auf diese Weise stellen die Laschen 56 ebenfalls eine Zen­ trierung des Reibrings 60 sicher.

Der Betriebsablauf des oben beschriebenen Dämpfers ist wie folgt:
Bei geringen Schwingungen treten die ersten Federmittel des Vordämpfers über den gesamten Vibrationsbereich, der das er­ ste oben genannte Spiel nicht überschreitet, in Funktion. In dieser Betriebsphase wird die Anordnung des zweiten drehbaren Teils 14 der Hauptscheibe 16 und selbst der Hilfsscheibe 60 nicht belastet und der Ablauf erfolgt so, als wenn alle diese Elemente drehfest miteinander verbunden wären und zwar wegen der Stärke der Federn 27. Bei stärkeren Vibrationsamplituden nimmt die Zahnung 27 der Nabe 15 die Hilfsscheibe 40 mit und die Federn 46 werden belastet, was einer zweiten Steigung im Betrieb des Vordämpfers entspricht. Darüberhinaus treten die Zahnungen 17 in Kontakt mit der Hauptscheibe 16 und die Fe­ dern 27 des Hauptdämpfers treten in Aktion.

Für den Ring 60 kann man analoge Belastungsmittel vorsehen, wie diejenigen, die zwischen der Nabe 15 und dem Flansch 21 angeordnet sind.

Claims (7)

1. Torsionsschwingungsdämpfer mit zwei drehbaren koaxialen Teilen (13, 14), wobei ein erstes Teil (13) mit einer mit Umfangsspiel mit einer im wesentlichen ringförmigen Hauptscheibe (16) verbundenen Nabe (15) ausgestattet ist, welche selber unter Zwischenschaltung von Schrau­ benfedern (27), die im wesentlichen in Umfangsrichtung eingesetzt sind und Teil des Hauptdämpfers bilden, mit dem zweiten drehbaren Teil verbunden ist, wobei die Nabe außen Verzahnungen (17) aufweist, die mit am Innenumfang der Hauptscheibe ausgebildete Ausnehmungen (18) zusam­ menwirken, wobei diese Ausnehmungen etwas größer sind als die Zähne, um ein erstes Spiel zu definieren, und mit ersten Federmitteln (32), die Teil eines Vordämpfers bilden, der zwischen der Scheibe und der Nabe eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Hilfs­ scheibe (40) vorgesehen ist, die an ihrem Innenumfang Ausnehmungen (42) aufweist, welche mit einem zweiten Umfangsspiel auf die Zähne (17) der Nabe greifen, wobei die Größe der Ausnehmungen der Hilfsscheibe geringer ist als die Länge der Ausnehmungen der Hauptscheibe, und daß die Hilfsscheibe (40) Arme 42 trägt, welche seitlich Auflagerflächen (44) aufweisen und daß die Hilfsscheibe so ausgebildet ist, daß die Arme mit den Auflagerflächen jeweils in die Innenräume zumindest bestimmter der Schraubenfedern (27) hineinragen und daß zweite Feder­ mittel, die einen Teil des Vordämpfers bilden, in solche Innenräume eingesetzt sind und sich jeweils gegen die genannten Auflageflächen (44) abstützen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Federmittel Schraubenfedern (46) umfassen, welche in den Federn (27) des Hauptdämpfers eingesetzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feder (46) von den zweiten Federmitteln sich mit einem ihrer beiden Enden gegen eine vorgenannte Aufla­ gerfläche (44) abstützt und das andere Ende gegen die Hauptscheibe (16) anliegt.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das zweite drehbare Teil (14) zwei Ringflansche (20, 21) aufweist, die axial von Abstands­ mitteln auf Abstand gehalten sind und wobei der Haupt­ dämpfer zwischen einem ersten Flansch (20) und der Hauptscheibe eingesetzte Reibmittel (48) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibmittel von einer ringförmigen Feder (54) geklemmt werden, die in Anlage zwischen dem zweiten Flansch (21) und der Hauptscheibe (16) sitzt und wobei die ringförmige Feder Laschen (56) besitzt, die in Bohrungen der Scheibe eingesetzt sind und durch in Umfangsrichtung verlängerte Öffnungen (59) der Hilfsscheibe hindurchragen, derart, daß zwischen den Laschen und der Hilfsscheibe ein freier vorbestimmter Verdrehweg ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordämpfer Reibmittel (60) aufweist, die zwischen der Hauptscheibe und der Hilfsscheibe wirken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibmittel des Vordämpfers einen Reibring (60) umfassen, der zwischen der Hauptscheibe und der Hilfs­ scheibe eingesetzt ist und daß dieser Reibring durch die Laschen (56) der ringförmigen Feder (54) zentriert gehalten ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Feder (54) Laschen (54 a) besitzt, welche die Hilfsscheibe in Richtung der Reibscheibe (60) bela­ sten.