DE10005447B4

DE10005447B4 - Kupplung mit einer Dämpferfeder

Info

Publication number: DE10005447B4
Application number: DE10005447A
Authority: DE
Inventors: Hiromi Wako Sumi; Norikazu Wako Maeda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: ITTO20000117A1; IT1319891B1; JP4179694B2; US6360861B1; JP2000227127A; DE10005447A1

Abstract

Kupplung mit einer Dämpferfeder (4), umfassend:
ein Kupplungselement (5), das mit einem angetriebenen Zahnrad (3) und einer angetriebenen Welle (9), auf die ein Drehmoment einer Antriebswelle übertragen wird, gekuppelt und abgekuppelt werden kann, wobei das Kupplungselement (5) koaxial und drehbar an der angetriebenen Welle (9) angeordnet ist;
eine Mehrzahl von Dämpferfedern (4), welche eine Relativdrehung zwischen dem angetriebenen Zahnrad (3) und dem Kupplungselement (5) gestatten, indem sie gedehnt und verkürzt werden, und das Drehmoment des angetriebenen Zahnrads (3) auf das Kupplungselement (5) übertragen, und wobei die Dämpferfedern (4) zwischen dem angetriebenen Zahnrad (3) und dem Kupplungselement (5) in Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; und
eine Reibungsfeder (20) zum Drücken des angetriebenen Zahnrads (3) in einer Axialrichtung, um so das angetriebene Zahnrad (3) in Kontakt mit dem Kupplungselement (5) oder einem Element (18) zu bringen, das mit dem Kupplungselement (5) integriert ist, und die Resonanz der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung mit einer Dämpferfeder, die eine Kraftübertragungseinrichtung für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Motorrad oder dgl., bildet und ferner insbesondere eine Struktur zur Dämpfung der Resonanz der Dämpferfeder.

Als Stand der Technik ist beispielsweise aus der 9 der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 4-30337 U eine Kupplung mit einer Dämpferfeder bekannt, die eine Kraftübertragungseinrichtung eines Motorrads bildet und eine Struktur zur Dämpfung der Resonanz der Dämpferfeder besitzt.

Eine in der Publikation beschriebene Kupplung mit einer Dämpferfeder ist eine Mehrscheibenreibungskupplung, die in einer Kraftübertragungseinrichtung eines Motorrads verwendet wird, das mit einem Verbrennungsmotor versehen ist. Die Kupplung ist mit einem primären angetriebenen Zahnrad versehen, auf welches das Drehmoment einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors übertragen wird, einem Kupplungsaußenelement, das mit einer Hauptwelle eines Getriebes über eine Reibungsplatte gekuppelt oder entkuppelt werden kann, und einem Kupplungszentralelement und einer Mehrzahl von Dämpferfedern, die zwischen dem primären angetriebenen Zahnrad und dem Kupplungsaußenelement mit Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.

Ferner ist die Kupplung mit einer Reibungsfeder versehen, die eine kegelförmige Tellerfeder umfaßt, um die basierend auf einer Drehmomentschwankung der Kurbelwelle beruhende Resonanz der Dämpferfedern zu dämpfen. Die Reibungsfeder ist zwischen einer Kupplungsseitenplatte und dem primären angetriebenen Zahnrad angeordnet, ist an einer Innenseite der in der Umfangsrichtung angeordneten Dämpferfedern angeordnet und drückt das primäre angetriebene Zahnrad in eine Axialrichtung, um so das primäre angetriebene Zahnrad mit dem Kupplungsaußenelement in Kontakt zu bringen. Ferner sind verschiebliche Kontaktflächen zwischen dem primären angetriebenen Zahnrad, dem Kupplungsaußenelement und einem Nockenring an einer Innenseite der Dämpferfedern angeordnet.

Gemäß der Mehrscheibenreibungskupplung wird das von der Kurbelwelle auf das primäre angetriebene Zahnrad übertragene Drehmoment über die Dämpferfedern auf das Kupplungsaußenelement übertragen und wird überdies von der Reibungsplatte über das Kupplungszentalelement beim Einrücken der Kupplung auf die Hauptwelle übertragen. Ferner kann die Dämpferfeder zwischen dem primären angetriebenen Zahnrad und dem Kupplungsaußenelement gedehnt und verkürzt werden und folglich ist eine Dämpfungsfunktion vorgesehen, so daß eine Übertragung einer beim Einkuppeln der Kupplung oder dgl. erzeugten abrupten Drehmomentänderung zum Kupplungsaußenelement verhindert wird. Diese Vorgänge sind dieselben wie jene bei einer bekannten Mehrscheibenreibungskupplung.

Ferner führen die Drehmomentschwankungen der Kurbelwelle zur Dehnung und Verkürzung der Dämpferfeder und wenn eine Frequenz der Drehmomentschwankung der natürlichen Frequenz der Dämpferfeder genau entspricht, wird die Dämpferfeder in Resonanz gebracht. Jedoch wird das Reibungsdrehmoment von der basierend auf der Druckkraft der Reibungsfeder auf den verschieblichen Kontaktflächen erzeugten Reibungskraft dafür verwendet, um zu verhindern, daß sich das primäre angetriebene Zahnrad relativ zu dem Kupplungsaußenelement dreht und daher wird die Resonanz gedämpft.

Um die Resonanz der Dämpferfeder auf diese Weise zu dämpfen, wird ein Reibungsdrehmoment mit einer erforderlichen Größe benötigt, die durch die auf den verschieblichen Kontaktflächen erzeugte Reibungskraft und einen Abstand von einer Achslinie der Hauptwelle, die eine Drehmittelachse des primären angetriebenen Zahnrads bildet, zu einem Arbeitspunkt der Reibungskraft bestimmt wird. Wenn jedoch die verschieblichen Kontaktflächen, wie bei der oben beschriebenen bekannten angewandten Technik, an einer Innenseite der Dämpferfeder angeordnet sind, ist der Abstand von der Achslinie der Hauptwelle zu den verschieblichen Kontaktflächen vergleichsweise gering und folglich muß die auf den verschieblichen Kontaktflächen erzeugte Reibungskraft erhöht werden, indem die Druckkraft durch die Federkraft der Reibungsfedern erhöht wird, um so das oben beschriebene Reibungsdrehmoment in der erforderlichen Größe bereitzustellen. Wenn jedoch die Druckkraft erhöht wird, wirkt die große Druckkraft auf die verschieblichen Kontaktflächen des primären angetriebenen Zahnrads und des Kupplungsaußenelements und folglich ist es notwendig, eine Verschleißfestigkeitsoberflächenbehandlung an beiden Elementen durchzuführen, um so das Auftreten von Verschleiß zu vermindern, der durch die Druckkraft an den verschieblichen Kontaktflächen der beiden Elemente verursacht wird, was Schwierigkeiten verursacht, da die Zahl der Arbeitsschritte und die Kosten erhöht werden.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, bei einer solchen Situation das Problem zu lösen, eine Kupplung mit einer Dämpferfeder bereitzustellen, bei der das Reibungsdrehmoment zur Resonanzdämpfung einer Dämpferfeder durch eine geringe Druckkraft einer Reibungsfeder bereitgestellt werden kann.

Aus der DE 36 07 116 A1 ist eine Kupplung mit Druckfedern und einem ersten und einem zweiten Schwungrad bekannt. Das zweite Schwungrad kann mit dem ersten Schwungrad und einer Kurbelwelle, auf die ein Drehmoment einer Antriebswelle übertragen wird, gekuppelt und abgekuppelt werden. Das zweite Schwungrad ist koaxial und drehbar an der Kurbelwelle angeordnet. Mehrere Druckfedern, die eine Relativbewegung zwischen den beiden Schwungrädern gestatten, übertragen das Drehmoment des ersten Schwungrads auf das zweite Schwungrad. Die Druckfedern sind in Abständen in einer Umfangsrichtung in Fenstern des ersten Schwungrads angeordnet. Mit einer Tellerfeder kann das erste Schwungrad in Axialrichtung gedrückt werden, um so das erste Schwungrad in Kontakt mit dem zweiten, und in Kontakt mit zwei, mit dem zweiten Schwungrad drehfest verbundenen, Seitenscheiben zu bringen. Die Resonanz der Druckfedern kann durch Reibung gedämpft werden, die an Kontaktflächen zwischen den beiden Schwungrädern erzeugt wird. Dabei sind die Tellerfeder und die Kontaktflächen radial außerhalb der Druckfedern angeordnet.

Aus der DE 34 11 092 C2 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt. Diese umfasst eine Kupplung mit Schraubenfedern und ein Schwungrad, das in zwei Schwungmassen aufgeteilt ist. Die zweite Schwungmasse kann mit der ersten Schwungmasse und einer Kurbelwelle gekuppelt und abgekuppelt werden. Die zweite Schwungmasse ist koaxial und drehbar an der Kurbelwelle angeordnet. Mehrere Schraubenfedern gestatten eine Relativbewegung zwischen den Schwungmassen und übertragen das Drehmoment von der ersten auf die zweite Schwungmasse. Die Schraubenfedern sind in Abständen in einer Umfangsrichtung in Ausnehmungen in der ersten Schwungmasse angeordnet. Mit einer Tellerfeder kann die erste Schwungmasse in Axialrichtung gedrückt werden, um so die erste Schwungmasse mit der zweiten und mit zwei Scheiben in Kontakt zu bringen, die mit der zweiten Schwungmasse drehfest verbunden sind. Die Resonanz der Schraubenfedern kann dabei durch eine an einem Reibring zwischen den Schwungmassen erzeugte Reibung gedämpft werden. Die Tellerfeder und der Reibring sind radial außerhalb der Schraubenfedern angeordnet.

Bei den beiden zuletzt genannten Techniken besteht das Problem, dass die Kontaktflächen verschleißen und damit die Haltbarkeit der Anordnung reduziert wird.

Die Dokumente DE 34 48 520 C2 und DE 28 26 274 A1 zeigen jeweils gattungsgemäße Kupplungen mit einer Dämpferfeder, wobei die Kupplungsaussenseitenplatte und die Kupplungsinnenseitenplatte mit dem Kupplungselement drehfest verbunden sind. Die Reibeinrichtung befindet sich hier jeweils radial innerhalb der Dämpferfedern. Die US 4,585,105 zeigt eine Mehrscheibenreibungskupplung mit Dämfungsfeder. Hinsichtlich Kupplungen mit Drehschwingungsdämpfern, die zusätzliche Reibungsdämpfer aufweisen, wird ferner auf die Dokumente DE 37 03 123 A1 , DE 36 42 909 A1 , DE 36 28 773 A1 , DE 36 09 149 A1 , DE 35 46 503 A1 , DE 35 45 857 C1 , DE 35 19 912 C2 , DE 34 11 239 A1 und DE 29 31 423 A1 hingewiesen.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine Kupplung mit einer Dämpferfeder bereitzustellen, bei der das Reibungsdrehmoment zur Resonanzdämpfung einer Dämpferfeder durch eine geringe Druckkraft einer Reibungsfeder bereitgestellt werden kann, um so den Verschleiß der Kontaktflächen zu reduzieren und damit die Haltbarkeit der Anordnung zu verlängern.

Gemäß Anspruch 1 der Erfindung ist eine Kupplung mit einer Dämpferfeder vorgesehen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß in einer Kupplung mit einer Dämpferfeder ein Kupplungselement, das mit einem angetriebenen Zahnrad und einer angetriebenen Welle, auf die ein Drehmoment einer Antriebswelle übertragen wird, gekuppelt und abgekuppelt werden kann, koaxial und drehbar an der angetriebenen Welle angeordnet ist, wobei eine Mehrzahl von Dämpferfedern, welche eine Relativdrehung zwischen dem angetriebenen Zahnrad und dem Kupplungselement gestatten, indem sie gedehnt und verkürzt werden und das Drehmoment des angetriebenen Zahnrads auf das Kupplungselement übertragen, zwischen dem angetriebenen Zahnrad und dem Kupplungselement in Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind und eine Reibungsfeder zum Drücken des angetriebenen Zahnrads in einer Axialrichtung umfassen, um so das angetriebene Zahnrad in Kontakt mit dem Kupplungselement oder einem Element zu bringen, das in das Kupplungselement integriert ist, und die Resonanz der Dämpferfederen durch eine an verschieblichen Kontaktflächen der beiden Elemente erzeugte Reibungskraft zu dämpfen, wobei die Reibungsfeder und die verschieblichen Kontaktflächen an einer Außenseite der Dämpferfedern angeordnet sind.

Weiterhin wird erfindungsgemäß die Reibungsfeder durch ein Andruckteil gegen das angetriebene Zahnrad gedrückt. Dabei ist der Reibungskoeffizient zwischen dem Andruckteil und der Reibungsfeder geringer als der Reibungskoeffizient an den verschieblichen Kontaktflächen.

Gemäß Anspruch 1 der Erfindung ist die Reibungsfeder an der Außenseite der in Umfangsrichtung angeordneten Dämpferfedern angeordnet, drückt das angetriebene Zahnrad in der Axialrichtung zu dem Kupplungselement oder zu dem mit dem Kupplungselement integrierten Element, um so die beiden Elemente miteinander in Kontakt zu bringen, wobei die durch den Kontakt ausgebildeten verschieblichen Kontaktflächen an der Außenseite der Dämpferfedern angeordnet sind und daher sind die verschieblichen Kontaktflächen, welche die Reibungskraft erzeugen, an der Außenseite der Dämpferfedern angeordnet und sind an Positionen angeordnet, an welchen die Abstände von der Achslinie der angetriebenen Welle größer als jene der verschieblichen Kontaktflächen gemäß der herkömmlichen angewandten Technik sind, welche an der Innenseite der Dämpferfedern angeordnet sind. Daher kann die Reibungskraft für das Bereitstellen des benötigten Reibungsdrehmoments zum Dämpfen des Resonanz der Dämpferfeder kleiner als beim Stand der Technik sein und daher kann die Reibungskraft der Reibungsfeder klein sein. Auf diese Weise wird die von dem angetriebenen Zahnrad auf das Kupplungselement oder das mit dem Kupplungselement integrierte Element an den verschieblichen Kontaktflächen ausgeübte Druckkraft ebenfalls gering und folglich wird das Auftreten von Verschleiß an den verschieblichen Kontaktflächen unterdrückt und die Haltbarkeit verbessert. Da ferner das Auftreten von Verschleiß unterdrückt wird, besteht keine Notwendigkeit, eine Verschleißwiderstandsoberflächenbehandlung an den verschieblichen Kontaktflächen durchzuführen und daher wird die Zahl der Arbeitsschritte reduziert und die Kosten können verringert werden.

Da ferner die verschieblichen Kontaktflächen an der Außenseite der Dämpferfedern angeordnet sind, kann eine Fläche der verschieblichen Kontaktflächen größer ausgebildet werden als eine Fläche der verschieblichen Kontaktflächen gemäß dem Stand der Technik und daher kann der auf der Druckkraft des angetriebenen Zahnrads basierende Druck, der auf das Kupplungselement oder das mit dem Kupplungselement integrierte Element ausgeübt wird, reduziert werden und auch diesbezüglich kann das Auftreten von Verschleiß an den verschieblichen Kontaktflächen unterdrückt werden, ohne einen Durchmesser des angetriebenen Zahnrads und einen Durchmesser des Kupplungselements oder des mit dem Kupplungselement integrierten Elements zu vergrößern.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird wie folgt unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Es stellt dar:
1 eine Schnittansicht einer Mehrscheibenreibungskupplung mit einer Dämpferfeder gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1 ist eine Schnittansicht einer Mehrscheibenreibungskupplung 1, bei der eine Kupplung mit einer Dämpferfeder gemäß der Erfindung verwendet wird. Die Mehrscheibenreibungskupplung 1 ist mit einer Kraftübertragungseinrichtung eines Motorrads integriert, die an einem V-Zweizylinder-OHV-Verbrennungsmotor angebracht ist. Ferner wird gemäß der Kraftübertragungseinrichtung das Drehmoment einer Kurbelwelle des Verbren nungsmotors über die Mehrscheibenreibungskupplung 1, ein normales Geschwindigkeitsänderungsgetriebe vom Eingriffstyp und eine Antriebskette auf ein Hinterrad übertragen.
Die Mehrscheibenreibungskupplung 1 ist mit Elementen versehen, welche wie unten gezeigt, ähnlich wie jene einer herkömmlichen bekannten Mehrscheibenreibungskupplung aufgebaut sind.
Ein primäres angetriebenes Zahnrad 3, das ein angetriebenes Zahnrad bildet, das mit einem primären Antriebszahnrad 2 im Eingriff ist, das durch eine Keilwellennut an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angebracht ist, welche eine Antriebswelle bildet, ist koaxial und drehbar durch eine Hauptwelle 9 des Geschwindigkeitsänderungsgetriebes getragen, die eine angetriebene Welle bildet. Ein Kupplungsaußenelement 5 in einer Form eines Zylinders mit Boden, das ein Kupplungselement bildet, ist mit dem primären angetriebenen Zahnrad 3 über Dämpferfedern 4 koaxial und drehbar mit der Hauptwelle 9 verbunden. Ein Kupplungszentralelement 8 ist durch eine Keilwellennut an der Hauptwelle 9 befestigt und wird integral mit der Hauptwelle 9 gedreht.
Eine Mehrzahl von Kupplungsscheiben 6 sind an ihren Außenumfängen mit Klauen versehen, die in eine Mehrzahl von sich in der Axialrichtung erstreckende Nuten 5c eingesetzt sind, die mit Abständen in der Umfangsrichtung an einem zylindrischen Abschnitt 5a des Kupplungsaußenelements 5 ausgebildet sind. Eine Mehrzahl von Kupplungsplatten 7 sind durch eine Keilwellennut an einem Außenumfang des Kupplungszentralelements 8 in der Axialrichtung verschieblich angebracht und so ausgebildet, daß sie die Kupplungsscheiben 6 abwechselnd überlappen. Die Kupplungsscheiben 6 und die Kupplungsplatten 7 bilden jeweils Reibungsplatten.
Eine Druckplatte 10 ist koaxial zu einem in der Hauptwelle 9 ausgebildeten hohlen Abschnitt angeordnet und ist drehbar an einem vorderen End abschnitt einer Ausrückstange 11 angebracht, die durch Hydraulikdruck in der Axialrichtung beweglich ist. Ferner drückt die Druckplatte 10 durch die Federkraft einer Kupplungsfeder 12 normalerweise auf die Kupplungsscheiben 6 und die Kupplungsplatten 7, wodurch die Kupplung 1 dabei durch die Reibung zwischen den Kupplungsscheiben 6 und den Kupplungsplatten 7 in einen eingekuppelten Zustand gebracht wird. Ferner werden die Kupplungsplatten 7 zusammen mit der Ausrückstange 11 durch den Hydraulikdruck gegen die Federkraft der Kupplungsfeder 12 in der Axialrichtung bewegt und die Federkraft der Kupplungsfeder 12, welche auf die Kupplungsscheiben 6 und die Kupplungsplatten 7 wirkt, wird freigegeben, so daß Zwischenräume dazwischen ausgebildet werden und die Kupplung in einen ausgekuppelten Zustand gebracht wird.
Die Drehmomentübertragung der Kurbelwelle gemäß einer solchen Mehrscheibenreibungskupplung 1 geschieht folgendermaßen.
Das Drehmoment der Kurbelwelle, das von dem primären Antriebszahnrad 2 auf das primäre angetriebene Zahnrad 3 übertragen wird, wird über die Dämpferfedern 4 auf das Kupplungsaußenelement 5 übertragen. Wenn die Kupplung 1 in den eingekuppelten Zustand gebracht ist, wird das Drehmoment des Kupplungsaußenelements 5 über die Kupplungsscheiben 6 und die Kupplungsplatten 7, welche die Reibungsplatten bilden, zum Kupplungszentralelement 8 und weiter auf die Hauptwelle 9 übertragen. Wenn dann die Kupplung 1 in den ausgekuppelten Zustand gebracht ist, sind Zwischenräume zwischen den Kupplungsscheiben 6 und den Kupplungsplatten 7 ausgebildet und folglich wird die Drehmomentübertragung an den Abschnitten unterbrochen. Auf diese Weise kann das Kupplungsaußenelement 5 mit der Hauptwelle 9 gekuppelt und von dieser abgekuppelt werden. Ferner können die Dämpferfedern 4 zwischen dem primären angetriebenen Zahnrad 3 und dem Kupplungsaußenelement 5 gedehnt und verkürzt werden und folglich wird verhindert, daß eine durch das Kuppeln der Kupplung 1 im ausgekuppelten Zustand oder dgl. bewirkte abrupte Drehmomentänderung auf das Kupplungsaußenelement 5 übertragen wird.
Als nächstes wird das primäre angetriebene Zahnrad 3 und das Kupplungsaußenelement 5 der Mehrscheibenreibungskupplung 1 detailliert beschrieben.
Eine zylindrisch ausgebildete Kupplungsaußenführung 13 ist an dem Außenumfang der Hauptwelle 9 angebracht. Ferner ist das primäre angetriebene Zahnrad 3 mit einem Nabenabschnitt 3a versehen, der an dem Außenumfang eines äußeren Laufrings eines Nadellagers 14 angebracht ist, das am Außenumfang der Kupplungsaußenführung 13 angebracht ist, wobei ein mit Zähnen ausgebildeter Zahnradabschnitt 3b mit Zähnen des primären Antriebszahnrads 2 im Eingriff ist, und mit einem flacher Plattenabschnitt 3c versehen, der zwischen dem Nabenabschnitt 3a und dem Zahnradabschnitt 3b ausgebildet ist. Ferner wird eine Endfläche des Nabenabschnitts 3a auf einer Seite des Kupplungsaußenelements 5 in Kontakt mit einer Druckscheibe 15 gebracht, welche in Kontakt mit einer Endfläche des Kupplungszentralelements 8 gebracht wird, wobei eine Endfläche des Nabenabschnitts 3a an einer Seite der Hauptwelle 9 zur Montage des Getriebes in Kontakt mit einem Antriebskettenrad 16 zum Antrieb eines Zubehörteils gebracht wird, das integral mit dem primären angetriebenen Zahnrad 3 über einen Eingriffsabschnitt gedreht wird, der mit dem Nabenabschnitt 3a in Eingriff ist, um so zu verhindern, daß sich das primäre angetriebene Zahnrad 3 in der Axialrichtung bewegt.
In dem flachen Plattenabschnitt 3c sind jeweils sechs erste Durchgangslöcher 3d mit im wesentlichen rechteckiger Form und drei zweite Durchgangslöcher 3e mit elliptischer Form in Abständen in der Umfangsrichtung auf einem Umkreis ausgebildet, dessen Mittellinie durch die Achslinie der Hauptwelle 9 geht. Diese ersten und zweiten Durchgangslöcher 3d und 3e sind in der Umfangsrichtung aufgereiht, um eine Anordnung zu ergeben, bei der zwei erste Durchgangslöcher 3d zwischen zwei zweiten Durchgangslöchern 3e vorgesehen sind.
In das jeweils erste Durchgangsloch 3d ist eine Dämpferfeder 4 eingesetzt, die eine Schraubenfeder in einem zusammengedrückten Zustand umfaßt, so daß beide Endabschnitte der Dämpferfeder 4 über Federsitze auf die beiden Endabschnitte des ersten Durchgangslochs 3d drücken. Dabei wird das jeweils zweite Durchgangsloch 3e von einer Muffe 17 mit einer zylindrischen Form durchdrungen, in welche eine Niete 21, welche später beschrieben wird, eingesetzt ist. Der Durchmesser des zweiten Durchgangslochs 3e ist größer als der Außendurchmesser der Muffe 17 und ein Spiel ist dazwischen in der Umfangsrichtung ausgebildet und daher kann das primäre angetriebene Zahnrad 3 und das Kupplungsaußenelement 5 relativ zueinander innerhalb des Spielbereichs bewegt werden.
Das Kupplungsaußenelement 5 in der Form des Zylinders mit Boden ist mit dem zylindrischen Abschnitt 5a und dem Seitenwandabschnitt 5b, der einen Bodenabschnitt davon bildet, auf der Seite des primären angetriebenen Zahnrads 3 versehen. Der Außenumfang des Nabenabschnitts 3a des primären angetriebenen Zahnrads 3 ist in ein an dem mittleren Abschnitt des Seitenwandabschnitts 3b ausgebildetes Durchgangsloch eingesetzt und folglich ist das Kupplungsaußenelement 5 zusammen mit dem primären angetriebenen Zahnrad 3 drehbar auf der Achslinie der Hauptwelle 9 zentriert.
Sechs Ausnehmungsabschnitte 5d zur Aufnahme der Dämpferfedern 4 sind auf einer Seite des primären angetriebenen Zahnrads 3 des Seitenwandabschnitts 5b in Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet, die den ersten Durchgangslöchern 3d des primären angetriebenen Zahnrads 3 korrespondieren. Ferner ist der Seitenwandabschnitt 5b mit drei Nietenlöchern 5e für die Nieten 21 ausgebildet, welche die zweiten Durchgangslöcher 3e des primären angetriebenen Zahnrads 3 in Abständen in der Umfangsrichtung durchdringen, die den zweiten Durchgangslöchern 3e korrespondieren.
Ferner ist die Seite des primären angetriebenen Zahnrads 3 des Kupplungsaußenelements 5 mit einer ringförmigen Kupplungsaußenseitenplatte 18 versehen, welche einer Größe und einer Seitenfläche des flachen Plattenabschnitts 3c des primären angetriebenen Zahnrads 3 entspricht. Ferner ist die Kupplungsaußenseitenplatte 18 mit sechs Ausnehmungsabschnitten 18d ausgebildet, die den Ausnehmungsabschnitten 5d des Seitenwandabschnitts 5b des Kupplungsaußenelements 5 zur Aufnahme der Dämpferfeder 4 entsprechen und ist mit drei Durchgangslöchern 18e ausgebildet, welche groß genug sind, damit die Muffen 17 hindurchgehen, welche den Nietenlöchern 5e des Seitenwandabchnitts 5b entsprechen. Der Ausnehmungsabschnitt 18d wird hergestellt, indem man eine Metallplatte H-förmig einschneidet und die Schnittabschnitte so biegt, daß sie im wesentlichen dem Außenumfang der Dämpferfedern 4 gemäß dem Durchmesser und der Länge der Dämpferfedern 4 entsprechen, und das Bezugszeichen 18f der 1 bezeichnet eine Öffnung, welche durch Fabrikation eines Seitenabschnitts des Schnittabschnitts hergestellt ist, der so gebildet wird, daß er in der Axialrichtung der Dämpferfeder 4 in der oben beschriebenen gebogenen Form entspricht. Als Material für die Kupplungsaußenseitenplatte 18 kann ein Material verwendet werden, das einen passenden Reibungskoeffizienten und einen Verschleißwiderstand aufweist, der sich von einem Material zur Ausbildung des Kupplungsaußenelements 5 unterscheidet.
Ferner ist die Kupplungsaußenseitenplatte 18 an dem Seitenwandabschnitt 5b in einem Zustand angebracht, in welchem die Ausnehmungsabschnitte 18d an den Ausnehmungsabschnitten 5d des Kupplungsaußenelements 5 angebracht sind, wobei die Durchgangslöcher 18e konzentrisch zu den Nietenlöchern 5e angeordnet sind und der Außenumfang des Nabensabschnitts 3a in das Mittelloch bzw. Zentrierloch eingesetzt ist. Folglich ist die Kupplungsaußenseitenplatte 18 ein Element, das integral mit dem Kupplungsaußenelement 5 dreht und folglich entspricht die Kupplungsaußenseitenplatte 18 einem Element, das mit dem Kupplungsaußenelement 5 integral ist.
Ferner ist der Nabenabschnitt 3a mit einem Ölloch 3f ausgebildet, um ein Schmiermittel nicht nur zu einem Abschnitt, wo der Nabenabschnitt 3a und der Seitenwandabschnitt 5b zusammengepaßt sind, sondern auch zu den jeweiligen Kontaktabschnitten des primären angetriebenen Zahnrads 3 des Kupplungsaußenelements 5 und der Kupplungsaußenseitenplatte 18 zuzuführen, um mit einem Ölloch in Verbindung zu stehen, das im äußeren Laufring des Nadellagers 14 vorgesehen ist. Ferner wird das Schmiermittel Abschnitten des Kupplungsaußenelements 5 und der Kupplungsaußenseitenplatte 18 zugeführt, die miteinander über die Öffnungen 18f in Kontakt sind, welche an den Bodenabschnitten der Ausnehmungsabschnitte 18d der Kupplungsaußenseitenplatte 18 ausgebildet sind.
Eine Seite des flachen Plattenabschnitts 3c des primären angetriebenen Zahnrads 3, die einer Seite davon gegenüberliegt, wo das Kupplungsaußenelement 5 angeordnet ist, ist mit einer ringförmigen Kupplungsseitenplatte 19 versehen, welche hinsichtlich der Größe und der Seitenfläche dem flachen Plattenabschnitt 3c des primären angetriebenen Zahnrads 3 entspricht, um die Dämpferfedern 4 stabil zu halten. Ferner ist der Nabenabschnitt 3a des primären angetriebenen Zahnrads 3 in ein Mittelloch der Kupplungsseitenplatte 19 eingesetzt. Die Kupplungsseitenplatte 19 ist jeweils mit sechs Ausnehmungsabschnitten 19d zur Aufnahme der Dämpferfedern 4 gemäß den ersten Durchgangslöchern 3d des primären angetriebenen Zahnrads 3, und mit drei Nietenlöcher 19e gemäß den Nietenlöchern 5e in dem Seitenwandabschnitt 5b des Kupplungsaußenelements 5 in Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Eine Reibungsfeder 20 ist vorgesehen, welche eine konusförmige Tellerfeder zwischen der Kupplungsseitenplatte 19 und dem flachen Plattenabschnitt 3c des primären angetriebenen Zahnrads 3 zur Anordnung an einer Außenseite der Dämpferfedern 4 umfaßt, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Ferner ist die Reibungsfeder 20 durch eine Umfangsfläche in einer Nähe eines Außenumfangsrands der Kupplungsseitenplatte 19 gepreßt und dessen Federkraft wird dafür verwendet, um das primäre angetriebene Zahnrad 3 in der Axialrichtung zum Seitenwandabschnitt 5b des Kupplungsaußenelements 5 hin zu drücken, wenn das Kupplungsaußenelement 5 und die Kupplungsseitenplatte 19 durch die Nieten 21 über die Muffen 17, in welche die Nieten 21 eingesetzt sind, integral fest angebracht sind. Da ferner das Kupplungsaußenelement 5 und die Kupplungsseitenplatte 19 durch die Nieten 21 integral sind, ist die Kupplungsseitenplatte 19 ein Element, das integral mit dem Kupplungsaußenelement 5 dreht und folglich entspricht die Kupplungsseitenplatte 19 einem Element, das mit dem Kupplungsaußenelement 5 integral ist.
Durch die Reibungskraft der Reibungsfeder 20 wird der flache Plattenabschnitt 3c des primären angetriebenen Zahnrads 3 gegen die Kupplungsaußenseitenplatte 18 gedrückt, die an dem Kupplungsaußenelement 5 angebracht ist, wobei beide Elemente in einer Position an der Außenseite der Dämpferfedern 4 und einer Position, welche einer Position des flachen Plattenabschnitts 3c gegenüberliegt, der mit der Reibungsfeder 20 versehen ist, miteinander in Kontakt gebracht werden, wobei eine ringförmige verschiebliche Kontaktfläche 22 an dem Kontaktabschnitt ausgebildet ist. Wenn folglich das primäre angetriebene Zahnrad 3 und das Kupplungsaußenelement 5 relativ zueinander innerhalb eines Spielbereichs, der zwischen den Umfangsrändern der zweiten Durchgangslöcher 3e und den Außenumfängen der Muffen 17 ausgebildet ist, in der Umfangsrichtung gedreht werden, wird eine Reibungskraft gemäß der Druckkraft basierend auf der Federkraft der Reibungsfeder 20 an der verschieblichen Kontakt fläche 22 erzeugt, wodurch das Reibungsdrehmoment zur Verhinderung der Relativdrehung erzeugt wird.
Die Reibungskraft wird durch ein Experiment oder dgl. auf die erforderliche Höhe eingestellt, um eine Resonanz der Dämpferfedern 4 in ähnlicher Weise zu der oben beschriebenen herkömmlichen Technologie in dieser Hinsicht zu dämpfen. Wenn ferner das gemäß der Ausführungsform benötigte Reibungsdrehmoment gleich bleibt wie jenes beim herkömmlichen Stand der Technik, ist die verschiebliche Kontaktfläche 22, welche die Reibungskraft erzeugt, an der Außenseite der Dämpferfedern 4 angebracht und ist an einer Position angebracht, welche einen Abstand von der Achslinie der Hauptwelle 9 besitzt, der größer als der der verschieblichen Kontaktfläche gemäß der herkömmlichen Technik ist, welche an der Innenseite der Dämpferfedern 4 angeordnet ist (der Reibungskoeffizient der verschieblichen Kontaktfläche der herkömmlichen Technologie ist so eingestellt, daß er der Ausführungsform entspricht) und folglich kann die Reibungskraft zur Erzeugung des erforderlichen Reibungsdrehmoments kleiner gehalten werden als das bei der herkömmlichen Technik und folglich kann die Federkraft der Reibungsfeder 20 kleiner sein. Auf diese Weise wird die Kraft, mit der das primäre angetriebene Zahnrad 3 zur Kupplungsaußenseitenplatte 18 gepreßt wird, an der verschieblichen Kontaktfläche 22 kleiner. Der Verschleiß an der verschieblichen Kontaktfläche 22 wird unterdrückt und die Haltbarkeit wird unterstützt.
Ferner ist die ringförmige verschiebliche Kontaktfläche 22 an der Außenseite der Dämpferfedern 4 angeordnet und folglich kann die Fläche der verschieblichen Kontaktfläche 22 größer als die Fläche der verschieblichen Kontaktfläche gemäß dem Stand der Technik ausgebildet werden und folglich kann der Druck, der basierend auf der Druckkraft des primären angetriebenen Zahnrads 3 auf die Kupplungsaußenseitenplatte 18 ausgeübt wird, reduziert werden und folglich wird der Verschleiß an der verschieblichen Kontaktfläche 22 unterdrückt.
Ferner kann beim Einstellen der Federkraft die Federkraft dadurch eingestellt werden, daß die Federkraft der Reibungsfeder 20 oder der Reibungskoeffizient der verschieblichen Konaktfläche 22 eingestellt werden. Ferner kann zum Einstellen der Federkraft der Reibungsfeder 20 die Federkraft dadurch eingestellt werden, daß die Federkonstante der Feder oder die Länge der Muffe 17 eingestellt werden. Ferner kann der Reibungskoeffizient der verschieblichen Kontaktfläche 22 dadurch eingestellt werden, daß der Reibungskoeffizient durch Änderung des Materials des primären angetriebenen Zahnrads 3 oder der Kupplungsaußenseitenplatte 18 oder durch einen Grad an Schmierung, Oberflächenbehandlung oder dgl. eingestellt wird.
Ferner wird beim Drehen des primären angetriebenen Zahnrads 3 und des Kupplungsaußenelements 5 relativ zueinander die Reibungsfeder 20 zusammen mit dem primären angetriebenen Zahnrad 3 hinsichtlich des Reibungskoeffizienten zwischen dem primären angetriebenen Zahnrad 3 und der Kupplungsseitenplatte 19 gedreht und folglich wird die Reibungskraft an Abschnitten der Reibungsfeder 20 und der Kupplungsseitenplatte 19 erzeugt, die miteinander in Kontakt sind, und ein Reibungsdrehmoment wird durch die Reibungskraft erzeugt, wobei jedoch der Reibungskoeffizient an dem Kontaktabschnitt so eingestellt ist, daß er kleiner als der Reibungskoeffizient an der verschieblichen Kontaktfläche 22 ist. Daher wird der Hauptteil des Reibungsdrehmoments zum Dämpfen der Resonanz der Dämpferfedern 4 von dem Reibungsdrehmoment geteilt, das durch die Reibungskraft an der verschieblichen Kontaktfläche 22 erzeugt wird. Der Resonanzdämpfungsvorgang hängt von dem durch die Reibungskraft an der verschieblichen Kontaktfläche 22 erzeugten Reibungsdrehmoment ab.
Der Vorgang zur Dämpfung der Resonanz der Dämpferfedern 4 durch die Reibungsfeder 20 in einer so aufgebauten Mehrscheibenreibungskupplung 1 wird nachfolgend beschrieben.
Wenn eine Frequenz einer in der Kurbelwelle verursachten Drehmomentschwankung genau der Eigenfrequenz der Dämpferfedern 4 entspricht, werden die Dämpferfedern 4 in Resonanz gebracht und das primäre angetriebene Zahnrad 3 wird relativ zu dem Kupplungsaußenelement 5 innerhalb des Spielbereichs in der Umfangsrichtung ausgeprägt drehen, der zwischen den Umfangsrändern der zweiten Durchgangslöcher 3e und den Außenumfängen der Muffen 17 ausgebildet ist. In diesem Moment wird die Reibungskraft gemäß der auf der Federkraft der Reibungsfeder 20 basierenden Druckkraft an der verschieblichen Kontaktfläche 22 erzeugt. Ferner wird das durch die Reibungskraft erzeugte Reibungsdrehmoment wirksam, um das primäre angetriebene Zahnrad 3 am Drehen relativ zu dem Kupplungsaußenelement 5 zu hindern und folglich wird die Resonanz der Dämpferfeder 4 gedämpft.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist wie oben beschrieben aufgebaut und erreicht demgemäß die folgenden Effekte.
Die Reibungsfeder 20, die an der Außenseite der in der Umfangsrichtung angeordneten Dämpferfedern 4 angeordnet ist, drückt das primäre angetriebene Zahnrad 3 in der Axialrichtung zur Außenseitenplatte, um so die beiden Elemente in Kontakt miteinander zu bringen, wobei die ringförmige verschiebliche Kontaktfläche 22, die durch den Kontakt ausgebildet wird, an der Außenseite der Dämpferfedern 4 angeordnet ist und folglich ist die verschiebliche Kontaktfläche 22, welche die Reibungskraft erzeugt, an der Außenseite der Dämpferfedern 4 angeordnet und ist an einer Position angeordnet, an welcher der Abstand von der Achslinie der Hauptwelle 9 größer ist als der von der verschieblichen Kontaktfläche gemäß dem Stand der Technik, welche an der Innenseite der Dämpferfeder 4 angeordnet ist. Daher kann die Reibungskraft zum Bereitstellen des benötigten Reibungsdrehmoments zum Dämpfen der Resonanz der Dämpferfedern 4 kleiner sein als beim Stand der Technik und folglich kann die Federkraft durch die Reibungsfeder 20 kleiner sein. Auf diese Weise wird die von dem primären angetriebenen Zahnrad 3 auf die Kupplungsaußenseitenplatte 18 ausgeübte Druckkraft an der verschieblichen Kontaktfläche 22 kleiner und folglich wird das Auftreten von Verschleiß an der verschieblichen Kontaktfläche 22 unterdrückt und die Haltbarkeit wird unterstützt. Da ferner das Auftreten von Verschleiß unterdrückt wird, ist es nicht notwendig, eine verschleißfeste Oberflächenbehandlung an der verschieblichen Kontaktfläche durchzuführen. Die Zahl der Arbeitschritte wird reduziert und die Kosten können vermindert werden.
Ferner ist die ringförmige verschiebliche Kontaktfläche 22 an der Außenseite der Dämpferfedern 4 angeordnet und folglich kann die Fläche der verschieblichen Kontaktfläche 22 größer gestaltet werden als die Fläche der verschieblichen Kontaktfläche gemäß dem Stand der Technik und daher kann ohne Vergrößerung des Durchmessers des primären angetriebenen Zahnrads 3 und des Durchmessers des Kupplungsaußenelements 5 der Druck reduziert werden, der auf der Druckkraft basiert, die von den primären angetriebenen Zahnrädern 3 auf die Kupplungsaußenseitenplatte 18 ausgeübt wird, und der Verschleiß der verschieblichen Kontaktfläche 22 wird auch diesbezüglich unterdrückt.
Durch die Federkraft der Reibungskupplung 20 an der Außenseite der Dämpferfedern 4 sind das primäre angetriebene Zahnrad 3 und das Kupplungsaußenelement 5 in einem Zustand, in welchem beide Elemente über die Kupplungsaußenseitenplatte 18 gegeneinander drücken, und folglich können die Dämpferfedern 4 stabil gehalten werden und die Wirkungsweise der Dämpferfedern 8 wird stabilisiert.
Durch den Einbau der an dem Kupplungsaußenelement 5 angebrachten Kupplungsaußenseitenplatte 18 kann der durch den Kontakt mit den Dämpferfedern 4 verursachte Verschleiß des Kupplungsaußenelements 5 verhindert werden und der Verschleiß des Kupplungsaußenelements 5 an der verschieblichen Kontaktfläche 22 verhindert werden, der dadurch verursacht wird, daß es durch das primäre angetriebene Zahnrad 3 gedrückt wird. In Anbetracht der Tatsache, daß die Kupplungsaußenseitenplatte 18 die verschiebliche Kontaktfläche 22 zusammen mit dem primären angetriebenen Zahnrad 3 ausbildet, kann als Material der Kupplungsaußenseitenplatte 18, das sich von dem Material unterscheidet, welches das Kupplungsaußenelement 5 ausbildet, außerdem ein Material mit einem passenden Reibungskoeffizienten und Verschleißfestigkeit verwendet werden und folglich kann eine Verschleißverminderung erreicht werden.
Obwohl gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Kupplungsaußenseitenplatte 18 eingebaut ist, kann auch auf die Platte verzichtet werden.
Obwohl gemäß der Ausführungsform die Reibungsfeder 20 zwischen der Kupplungsseitenplatte 19 und dem primären angetriebenen Zahnrad 3 vorgesehen ist, kann die Reibungsfeder 20 zwischen der Kupplungsaußenseitenplatte 18 und dem primären angetriebenen Zahnrad 3 vorgesehen sein, um so das primäre angetriebene Zahnrad 3 zur Kupplungsseitenplatte 19 hin zu drücken. Auch in diesem Fall kann auf die Kupplungsaußenseitenplatte 18 verzichtet werden, und in dem Fall ist die Reibungsfeder 20 zwischen dem Kupplungsaußenelement 5 und dem primären angetriebenen Zahnrad 3 vorgesehen.
Um eine Kupplung bereitzustellen, die eine Dämpferfeder aufweist, welche in der Lage ist, ein Reibungsdrehmoment zur Dämpfung der Resonanz der Dämpferfedern durch eine kleine Druckkraft bereitzustellen, welche von einer Reibungsfeder erzeugt wird, wird vorgeschlagen, daß bei einer Kupplung 1, bei welcher ein angetriebenes Zahnrad 3 und ein Kupplungselement 5 koaxial und drehbar an einer angetriebenen Welle 9 angeordnet sind, eine Mehrzahl von Dämpferfedern 4 zur Übertragung des Drehmoments von dem angetriebenen Zahnrad 3 auf das Kupplungselement 5, zwischen dem angetriebenen Zahnrad 3 und dem Kupplungselement 5 in Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind und welche mit einer Reibungsfeder 20 zum Drücken des angetriebenen Zahnrads 3 in einer Axialrichtung zum Kupplungselement 5 versehen sind, um so die beiden Elemente in Kontakt miteinander zu bringen und die Resonanz der Dämpferfedern 4 durch die Reibungskraft zu dämpfen, welche an der verschieblichen Kontaktfläche 22 der beiden Elemente erzeugt wird, wobei die Reibungsfeder 20 und die verschiebliche Kontaktfläche 22 an einer Außenseite der Dämpferfedern 4 angeordnet sind.

Claims

Kupplung mit einer Dämpferfeder (4), umfassend: ein Kupplungselement (5), das mit einem angetriebenen Zahnrad (3) und einer angetriebenen Welle (9), auf die ein Drehmoment einer Antriebswelle übertragen wird, gekuppelt und abgekuppelt werden kann, wobei das Kupplungselement (5) koaxial und drehbar an der angetriebenen Welle (9) angeordnet ist; eine Mehrzahl von Dämpferfedern (4), welche eine Relativdrehung zwischen dem angetriebenen Zahnrad (3) und dem Kupplungselement (5) gestatten, indem sie gedehnt und verkürzt werden, und das Drehmoment des angetriebenen Zahnrads (3) auf das Kupplungselement (5) übertragen, und wobei die Dämpferfedern (4) zwischen dem angetriebenen Zahnrad (3) und dem Kupplungselement (5) in Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; und eine Reibungsfeder (20) zum Drücken des angetriebenen Zahnrads (3) in einer Axialrichtung, um so das angetriebene Zahnrad (3) in Kontakt mit dem Kupplungselement (5) oder einem Element (18) zu bringen, das mit dem Kupplungselement (5) integriert ist, und die Resonanz der Dämpferfedern (4) durch eine an verschieblichen Kontaktflächen (22) zwischen dem angetriebenen Zahnrad (3) und dem Kupplungselement (5) erzeugte Reibungskraft zu dämpfen, wobei die Reibungsfeder (20) und die verschieblichen Kontaktflächen (22) an einer Außenseite der Dämpferfedern (4) angeordnet sind, wobei die Reibungsfeder (20) durch ein Andruckteil (19) gegen das angetriebene Zahnrad (3) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungskoeffizient zwischen dem Andruckteil (19) und der Reibungsfeder (20) geringer ist als der Reibungskoeffizient an den verschieblichen Kontaktflächen (22).
Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ölloch (3f) zum Zuführen eines Schmiermittels zu dem Kupplungselement (5) oder dem mit dem Kupplungselement (5) integrierten Element (18).
Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölloch (3f) in einem Nabenabschnitt (3a) des angetriebenen Zahnrads (3) angeordnet ist.