DE4403354A1 - Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft Reibungskupplungsdämpferanordnungen und insbesondere solche Anordnungen, die Reibungshysterese und begrenzte Winkelauslenkung schaffen.

Bekanntlich besitzen Reibungskupplungen, die in einer drehmo­ mentübertragenen Beziehung zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet sind, eine Federdämpfer­ anordnung, die so betreibbar ist, daß sie die Übertragung von Torsionsstörungen zwischen dem Motor und dem Getriebe be­ grenzt. Federdämpferanordnungen besitzen im allgemeinen eine Vielzahl von in Käfigen angeordneten Federbauteilen, die zwi­ schen den Eingangs- und Ausgangsbauteilen eines Dämpfers an­ geordnet sind. Die in Käfigen angeordneten Federbauteile sind im allgemeinen aufgrund der Konstruktion in ihrer Bewe­ gung eingeschränkt. Diese Bewegungseinschränkung steuert die innerhalb der Dämpferanordnung gestattete Winkelauslenkung. Die Winkelauslenkungsgrenzen werden im allgemeinen durch Nie­ ten versehen, die am Federkäfig befestigt und mit Fingern oder Vorsprüngen auf der Ausgangsnabe der Dämpferanordnung ausgerichtet sind.

Bekanntlich schließen diese Dämpferanordnungen auch eine Rei­ bungshysteresecharakteristik ein. Die Reibungshysterese ist im allgemeinen ein Ergebnis von Reibungsplatten, die zwi­ schen benachbarten Bauteilen der Dämpferanordnung angeordnet sind, welche relativ drehbar sind. Das Reibungshysterese­ ausmaß wird gesteuert entweder durch ein eine Normalkraft schaffendes Federbauteil oder durch innerhalb der Dämpfer­ anordnung vorliegende Anordnungskräfte. Das üblichere und konsistentere Mittel zum Schaffen der Reibungshysteresekraft ist die Verwendung einer Unterlegscheibenfeder, die die Rei­ bungsplatten zwischen den benachbarten Bauteilen zusammen­ drückt.

Die vorliegende Erfindung strebt danach, die Herstellungskom­ plexität, Kosten und Zusammenbau der Federdämpferanordnungen zu reduzieren.

Eine Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung nach der vorlie­ genden Erfindung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet.

Die vorliegende Anordnung sieht Vorsprünge innerhalb eines der Dämpferbauteile, wie beispielsweise der Ausgangsnabe, vor, die eine Halte- und Anordnungsfläche für ein Unterleg­ scheibenfederbauteil festlegen und eine Unterlage schaffen, um mit dem Käfigbauteil reibschlüssig so in Eingriff zu ge­ langen, daß die Reibungshysterese geschaffen wird.

Die Vorsprünge werden auf der Ausgangsnabe zum Zeitpunkt ih­ rer Herstellung geschaffen und erfordern keine anderen Ar­ beits- oder Herstellungstechniken als die normalen Stanz- bzw. Prägetechniken. Auch zum Zeitpunkt der Herstellung be­ sitzt die Ausgangsnabe eine Vielzahl von Anschlagsansätzen, die entweder durch Vorsprünge gebildet werden oder an der äu­ ßeren Peripherie der Ausgangsnabe ausgebildet sind. Die Ansätze sind beim Zusammenbau in Fenstern im Federkäfig aus­ gerichtet. Die Fenster werden im Federkäfigbauteil während des Stanz- bzw. Prägeverfahrens für diese Bauteile gebildet, es gibt somit eine Reduzierung in den Gesamtherstellungsan­ forderungen und in der Anzahl von Teilen, die innerhalb der Dämpferanordnung verwendet werden.

Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte Dämpferanordnung zu schaffen, in der Vorsprünge auf einem der Dämpferbauteile ausgebildet sind, um Anordnungs- und Hal­ teflächen für eine innerhalb der Dämpferanordnung angeordne­ te Unterlegscheibenfeder zu schaffen.

Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Dämpfer­ anordnung, in der Vorsprünge in einem der Dämpferbauteile während dessen Hersteilung geschaffen werden und mit einem benachbarten Bauteil zusammenwirken, um eine Reibungshystere­ se zwischen den Dämpferbauteilen zu schaffen.

Die vorliegende Erfindung schafft außerdem eine verbesserte Dämpferanordnung, in der eine Reibungshysterese durch in ei­ nem Bauteil ausgebildete Vorsprünge geschaffen wird, und in der außerdem das eine Bauteil in einen Reibungskontakt mit einem weiteren Dämpferbauteil durch ein Unterlegscheibenfe­ dermittel gedrängt wird, das auf in einem der Dämpferbautei­ le ausgebildeten Vorsprüngen gehalten wird und angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine verbesserte Dämpferanordnung, in der auf den Dämpferkomponenten ein­ stückig eine Vielzahl von Anordnungs- und Anschlagsbauteilen ausgebildet sind, die zusammenwirken, um begrenzte Winkelaus­ lenkung innerhalb des Dämpfers und Halte- und Anordnungsmit­ tel zur Reibungsdämpfung zu schaffen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine entlang der Linie 1-1 aus Fig. 2 vor­ genommene Schnittansicht, die eine Ausfüh­ rungsform einer Reibungskupplungs- und Däm­ pferanordnung zeigt, die innerhalb einer Drehmomentkonverteranordnung angeordnet ist;

Fig. 2 eine entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1 vor­ genommene Ansicht;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 1, welche die innerhalb der Anordnung enthaltenen Vorsprungsmerkmale der vorliegen­ den Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Teils der in Fig. 3 gezeigten Anordnung, wobei Teile des Feder­ käfigs entfernt sind, um eine uneingeschränk­ te Ansicht einiger der Merkmale der Anordnung zu gestatten;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 3, die eine al­ ternative Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 4, die eine Endansicht der in Fig. 5 gezeigten Anordnung zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 3, die eine weitere alternative Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 8 eine Endansicht der in Fig. 7 gezeigten Aus­ führungsform.

Nach den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung, in denen gleiche Zei­ chen die gleichen oder entsprechenden Teile durch die ver­ schiedenen Ansichten hindurch repräsentieren, ist insbeson­ dere in Fig. 1 eine Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung eines Drehmomentkonverters zu sehen, allgemein mit 10 be­ zeichnet. Der Drehmomentkonverter 10 ist eine herkömmliche Antriebsübertragungsvorrichtung mit einer Eingangsschale 12, die an einen Impeller 14 geschweißt ist, welcher zur to­ roidalen Fluidkommunikation mit einer Turbine 16 und einem Stator 18 angeordnet ist.

Der Stator 18 ist antriebsmäßig verbunden durch eine Ein-Weg-Vorrichtung 20 mit einer Hülsenwelle 22, die am Ge­ triebegehäuse, nicht gezeigt, befestigt ist. Die Turbine 16 schließt eine Ausgangsnabe 24 ein, die bei 26 mit einer Aus­ gangswelle 28 keilverzahnt ist. Bekanntlich versieht die Aus­ gangswelle 28 des Drehmomentkonverters 10 einen Eingang für ein Vielfachgeschwindigkeitsgetriebe. Der Drehmomentkon­ verter 10 arbeitet auf eine bekannt Art und Weise, um einen Antrieb von einem Motor, nicht gezeigt, zu dem Getriebe und den Hinterrädern eines Fahrzeugs, nicht gezeigt, zu schaf­ fen. Der Drehmomentkonverter 10 ist ein Fluidantrieb und nimmt daher die Torsionsstörungen auf, die am Motor aufgrund der Zündfrequenz der Kolben erzeugt werden.

Um die Betriebseffizienz des Drehmomentkonverters zu verbes­ sern, ist eine Drehmomentkonverterkupplung 30 vorgesehen, um eine direkte Antriebsverbindung zwischen der Eingangsschale 12 und der Ausgangswelle 28 zu errichten. Bekanntlich kann die Drehmomentkonverterkupplung 30 fluidbetrieben sein und einen Reibungseingriff zum Übertragen des Drehmoments vom Mo­ tor zum Getriebe schaffen. Jedoch ist ebenfalls bekannt, daß diese Arten von drehmomentübertragenden Verbindungen, das heißt Kupplungen, Torsionsstörungen übertragen, die sich im Antriebszug an der Motorschnittstelle ergeben.

Um das zur Ausgangswelle 28 übertragene Ausmaß an Torsions­ vibration aufzunehmen und zu reduzieren, ist eine Dämpfer­ anordnung, allgemein mit 32 bezeichnet, vorgesehen. Die Dämp­ feranordnung 32 ist zwischen eine Druckplatte 34 der Drehmo­ mentkonverterkupplung 30 und eine auf der Ausgangsnabe 24 ausgebildete Keilnut 36 geschaltet. Wenn sich die Drehmoment­ konverterkupplung 30 in Eingriff befindet, wird somit eine Antriebsverbindung durch die Druckplatte 34 und die Dämpfer­ anordnung 32 zur Ausgangsnabe 24 geschaffen.

Die Dämpferanordnung 32 schließt einen Federkäfig, allgemein mit 38 bezeichnet, eine Ausgangsnabe 40 und eine Vielzahl von Federpackungen 42 ein. Die Federpackungen 42 gestatten eine Relativdrehung oder Winkelauslenkung zwischen dem Feder­ käfig 38 und der Ausgangsnabe 40. Diese Winkelauslenkung re­ duziert die Tendenz dazu, daß Torsionsvibrationen innerhalb vorbestimmter Frequenzbereiche übertragen werden.

Um die Zeitperiode zu reduzieren, die die Federpackungen 42 vibrieren oder zusammendrücken, ist eine Reibungshysterese vorgesehen. Die Kraft für die Reibungshysterese wird geschaf­ fen durch eine Unterlegscheibe- oder Bellevillefeder 44, die zwischen der Ausgangsnabe 40 und einer ersten Wand 46 des Fe­ derkäfigs 38 eingeschlossen ist. Auf der Ausgangsnabe 40 sind Haltevorsprünge 48 herausgedrückt, die wirksam die Unterlegscheibenfeder 44 anordnen und radial halten. Die Un­ terlegscheibenfeder 44 treibt die Trennung zwischen der er­ sten Wand 46 und der Ausgangsnabe 40 so, daß die Ausgangsna­ be 40 auf eine zweite Wand 50 des Federkäfigs 38 zu gedrängt wird. Auf der Ausgangsnabe 40 sind außerdem eine Vielzahl von Reibungsvorsprüngen 52 herausgedrückt. Wie am besten in den Fig. 2 und 4 zu sehen ist, sind die Reibungsvor­ sprünge 52 im wesentlichen länglich in Endansicht und schaf­ fen eine Unterlage, die gegen die zweite Wand 50 des Federkä­ figs 38 stößt.

Die ersten und zweiten Wände 46 und 50 des Federkäfigs 38 sind bevorzugt aus Metall herausgestanzt bzw. -geprägt und besitzen, während des Stanz- bzw. Prägeverfahrens, Fenster 54 und 56, die in ihren jeweiligen ersten und zweiten Wänden 46 und 50 herausgestanzt bzw. -geprägt sind. Diese Fenster 54, 56 versehen den Einschluß der Federpackungen 42 inner­ halb des Federkäfigs 38. Wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, sind die Federpackungen 42 gleichwinklig relativ zum Fe­ derkäfig 38 beabstandet.

In der ersten Wand 46 des Federkäfigs 38 ist ebenfalls, zum Zeitpunkt der Herstellung, ein Fenster oder eine Öffnung 58 herausgestanzt oder -geprägt, welches oder welche mit auf der Ausgangsnabe 40 ausgebildeten Vorsprüngen 60 zusammen­ wirkt. So sind zum Zeitpunkt der Herstellung des Federkäfigs 38 die notwendigen Elemente zum Schaffen von Hysterese, Fe­ dereinschluß und Auslenkungsanschlägen vorgesehen.

Die Ausgangsnabe 40 ist auch ein ausgestanztes bzw. -geprägtes und gezogenes Bauteil derart, daß der innere Teil 62 mit einer Keilnut zur Verbindung mit der Keilnut 36 ausge­ bildet und ein flacher ringförmiger Teil vorgesehen ist, um mit den Federpackungen 42 zusammenzuwirken. In der Ausgangs­ nabe 40 ist eine Vielzahl von Fenstern 64 ausgebildet, um ebenfalls die Federpackungen 42 zu umschließen. Die Fenster 64 besitzen eine Endwand 66, die gegen die Enden der Feder­ packungen 42 während einer Winkelauslenkung zwischen der Na­ be 40 und dem Federkäfig 38 stößt. Die Federpackungen 42 sind während dieser Winkelauslenkung zwischen einem Ende der Fenster 54, 56 und einer der Wände 66 der Ausgangsnabe 40 zu­ sammengedrückt. Dieser Betrieb von Federdämpfern ist be­ kannt.

An der Ausgangsnabe 40 sind außerdem zum Zeitpunkt der Her­ stellung sowohl die Haltevorsprünge 48 und die Reibungsvor­ sprünge 52 als auch die Vorsprünge 60 ausgebildet. So werden die notwendigen Elemente zum Schaffen der Vorteile der vor­ liegenden Erfindung bei der Herstellung der einzelnen Kompo­ nenten gebildet und erfordern nicht Extra-Herstellungsmit­ tel, noch erfordern sie die Hinzufügung anderer Komponenten.

Der Federkäfig 38, die Federpackungen 42 und die Ausgangsna­ be 40 werden zusammengebaut, und dann wird der Federkäfig 38 mit der Druckplatte 34 durch eine Vielzahl von Nieten 68 ver­ bunden. Auf diese Weise zusammengebaut ist die Drehmomentkon­ verterkupplung 30 und die Dämpferanordnung 32 bereit zur Po­ sitionierung innerhalb eines Drehmomentkonverters 10 zum Zeitpunkt des Drehmomentkonverterzusammenbaus.

Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Ausführungsform der Däm­ pferanordnung 32 sieht die Ausbildung der Haltevorsprünge 48 auf der ersten Wand 46 vor, während die Reibungsvorsprünge 52 auf der zweiten Wand 50 ausgebildet sind. So sind die je­ weiligen Vorsprünge zum Zeitpunkt der Herstellung der Wand­ komponenten ausgebildet. In der zweiten Wand 50 ist außerdem ein längliches Fenster 70 ausgebildet, das mit einem Vor­ sprungsanschlagsansatz 72 zusammenwirkt, der auf der Aus­ gangsnabe 40 ausgebildet ist. Diese miteinander in Eingriff befindlichen Komponenten werden ebenfalls auf ihren jeweili­ gen Dämpferteilen zum Zeitpunkt der Herstellung ausgebildet. Wiederum schafft die Dämpferanordnung 32 die notwendigen Hysteresereibungskomponenten und Winkelauslenkungsanschlags­ bauteile ohne die Notwendigkeit zu äußeren Komponenten, noch zusätzlichen Herstellungsschritten.

Eine weitere Ausführungsform ist in den Fig. 7 und 8 ge­ zeigt. In dieser Ausführungsform sind die Haltevorsprünge 48 an der inneren Peripherie 74 der ersten Wand 46 ausgebildet. In der zweiten Wand 50 ist eine Vielzahl von Fenstern 76 aus­ gebildet, die mit an der äußeren Peripherie der Ausgangsnabe 40 ausgebildeten Vorsprüngen 60 zusammenwirken. An der zwei­ ten Wand 50 ist außerdem ein Abschnitt 78 der Peripherie ra­ dial innen vom Fenster 76 aus versetzt von einem Wandab­ schnitt 80 ausgebildet, um eine ringförmige Reibungsfläche 82 zu schaffen, die mit der Ausgangsnabe 40 infolge der auf die Ausgangsnabe 40 durch die Unterlegscheibenfeder 44 ange­ wendeten Belastung zusammenwirkt.

Wie bei den oben für die Fig. 3 und 5 beschriebenen Aus­ führungsformen sind bei der Ausführungsform der Dämpfer­ anordnung in Fig. 7 ebenfalls die notwendigen Komponenten für Reibungshysterese und Winkelauslenkungsanschläge in den jeweiligen Komponenten zum Zeitpunkt der Herstellung geschaf­ fen.

Der Offenbarungsgehalt der U.S.-Patentanmeldung No. 013 513, von welchem diese Anmeldung die Priorität beansprucht, und der dieser Anmeldung beigefügten Zusammenfassung wird durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung einbezogen.

Claims (6)

1. Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung mit einem Feder­ käfig (38), der ein Paar von beabstandeten Wänden (46, 50) und in den beabstandeten Wänden ausgebildete Feder­ fenster (54, 56) aufweist, einer Antriebsnabe (40) mit einem zwischen den beabstandeten Wänden des Federkäfigs angeordneten Wandabschnitt und darin ausgebildeten Feder­ fenstern (66), die mit den Federfenstern im Federkäfig ausrichtbar sind, und Federmitteln (42), die in jedem der Federfenster im Federkäfig und der Antriebsnabe ange­ ordnet sind, um eine federnde Antriebsverbindung zwi­ schen dem Federkäfig und der Antriebsnabe zu schaffen, gekennzeichnet durch Federhaltemittel (48), die durch eine Vielzahl von Vor­ sprüngen auf einem der Elemente Federkäfig oder Antriebs­ nabe definiert sind, durch Unterlegscheibenfedermittel (44), die auf den Federhaltemitteln gehalten und von die­ sen radial positioniert werden, durch Hysteresereibungs­ mittel (52, 82), die durch einen Versatzbereich auf einem der Elemente Antriebsnabe oder Federkäfig defi­ niert und in einen Reibungseingriff mit dem anderen der Elemente Antriebsnabe oder Federkäfig durch die Unterleg­ scheibenfedermittel gedrängt werden, und durch Antriebs­ vorsprungsmittel (60, 72), die auf einem der Elemente Antriebsnabe oder Federkäfig ausgebildet und in Fenster­ mitteln (58, 76, 70) angeordnet sind, die in dem anderen der Elemente Antriebsnabe oder Federkäfig ausgebildet sind, um damit zusammenzuwirken und somit eine Winkelaus­ lenkung zwischen der Antriebsnabe und dem Federkäfig auf einen vorbestimmten Winkel zu begrenzen.

2. Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung nach Anspruch 1, worin das Federhaltemittel durch eine Vielzahl von Vor­ sprüngen (48) auf einer (46) der beabstandeten Wände des Federkäfigs (38) definiert ist.

3. Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung nach Anspruch 2, worin das Hysteresereibungsmittel durch einen Versatzbe­ reich (82) auf der anderen der beabstandeten Wände (50) des Federkäfigs (38) definiert ist.

4. Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung nach Anspruch 2, worin das Hysteresereibungsmittel durch ein Vielzahl von Vorsprüngen (52) auf der anderen der beabstandeten Wände (50) des Federkäfigs (38) definiert ist.

5. Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung nach Anspruch 1, worin das Federhaltemittel durch eine Vielzahl von Vorsprüngen (48) auf der Antriebsnabe (40) und das Hysteresereibungsmittel durch eine Vielzahl von Vorsprüngen (52) auf der Antriebsnabe definiert ist.

6. Reibungskupplungs- und Dämpferanordnung mit einem Dämp­ fereingangsmittel (34) zum Schaffen eines Eingangs zur Dämpferanordnung (32), einem Dämpferausgangsmittel (24) zum Schaffen eines Ausgangs von der Dämpferanordnung, Fe­ dermitteln (42), die zwischen dem Dämpfereingangsmittel und dem Dämpferausgangsmittel angeordnet sind, um eine federnde Verbindung dazwischen zu schaffen, einem Feder­ käfig (38), der als eine Komponente in einem der Mittel Dämpfereingangsmittel oder Dämpferausgangsmittel defi­ niert ist und ein Gehäuse für die Federmittel schafft, und einer Antriebsnabe (40), die als eine Komponente im anderen der Mittel Dämpfereingangsmittel oder Dämpferaus­ gangsmittel definiert ist, gekennzeichnet durch Federhaltemittel (48), die durch eine Vielzahl von Vor­ sprüngen auf einem der Elemente Federkäfig oder Antriebs­ nabe definiert sind, ein Unterlegscheibenfedermittel (44), das auf den Federhaltemitteln gehalten und durch diese positioniert wird, um eine Hysteresekraft zu schaffen, durch Hysteresereibungsmittel (52, 82) zum Schaffen einer Reibungshysterese, die durch einen Ver­ satzbereich auf einem der Elemente Antriebsnabe oder Federkäfig definiert und in einen Reibungseingriff durch das Unterlegscheibenfedermittel mit einer Wand auf dem anderen der Elemente Antriebsnabe oder Federkäfig gedrängt wird, und durch Antriebsvorsprungsmittel (60, 72), die auf einem der Elemente Antriebsnabe oder Feder­ käfig ausgebildet und in Fenstermitteln (58, 76, 70) im anderen der Elemente Antriebsnabe oder Federkäfig zur Zusammenwirkung damit angeordnet sind, um eine Winkel­ auslenkung zwischen dem Dämpfereingangsmittel und dem Dämpferausgangsmittel auf einen vorbestimmten Winkel zu begrenzen.