DE1600192B2 - Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer, insbesondere für eine Reibscheibenkupplung für Kraftfahrzeuge, bei der zwischen der Mitnehmerscheibe und einem Flansch der Nabe Federn in zwei Gruppen für verschiedene Betriebsbereiche angeordnet und zur Umwandlung der Schwingungsenergie durch Federbelastung gegeneinander gedruckte Reibflächen getrennt für die zwei Federgruppen vorgesehen sind.

Es sind bereits Kupplungsscheiben mit Schwingungsdämpfer bekannt, bei denen eine Platte durch eine Tellerfeder an Reibringe angedrückt und die Kraft der Tellerfeder durch einen Gewindering einstellbar ist. Durch diese Einstellbarkeit kann die Dämpfungskraft zwar eingestellt werden, dieses ist jedoch nur innerhalb einer bestimmten Größenordnung wirksam. Besonders bei Kraftfahrzeugen überlagern sich jedoch störende Drehschwingungen verschiedener Größenordnung in bezug auf Drehmoment und Amplitude, z. B. die Drehschwingungen der Kurbelwelle und die der Getrieberäder und -wellen.

Es sind daher bereits Dämpfungseinrichtungen an Kupplungsscheiben vorgeschlagen worden, die sowohl eine Dämpfung der Drehschwingungen im Leerlauf als auch im Normalbetriebsbereich ermöglichen, indem einem ersten Schwingungsdämpfer mit einer flachen Federkennlinie und kleinem Reibmoment ein zweiter Dämpfer anschließt, der eine steile Federkennlinie und starkes Reibmoment aufweist, wobei bei Wirkung des zweiten Dämpfers der erste Dämpfer starr ist (DT-AS 1 680 669). Kupplungsscheiben mit derartigen Dämpfungseinrichtungen sind baulich durch eine axiale Hintereinanderschaltung der beiden Dämpfer gelöst, so daß ein axial relativ langes Bauelement entsteht, das zwischen der Schwungscheibe eines Motors und dem Ausrücklager der Kupplung oft nicht untergebracht

ίο werden kann. Von Nachteil ist weiterhin, daß jeweils nur ein Dämpfer in einem Betriebsbereich arbeitet, während der andere kurzgeschlossen ist.

Es ist weiterhin eine Kupplungsscheibe mit einer Dämpfungseinrichtung vorgeschlagen worden, bei der gleichfalls zwei Dämpfer und zwei dazugehörige Federgruppen zur elastischen Drehmomentübertragung vorhanden sind, wobei jedoch eine hohe Dämpfung um die Null-Lage des Dämpfungsdiagramms mit abnehmender Dämpfung bei höheren Momenten er-

ao reicht wird. Diese Dämpfungseinrichtung weist mehrere in Umfangsrichtung belastbare Federn auf, die in Durchbrüchen eines Nabenflansches und einer beidseits des Nabenflansches liegenden Gegenscheibe sowie einer jeweils zwischen beiden liegenden Zwischenscheibe angeordnet sind.

Die Gegenscheiben stehen in ständigem Reibschluß mit dem Nabenflansch, desgleichen die Zwischenscheiben. Während die Reibkraft zwischen Nabenflansch und Gegenscheiben über den gesamten Torsionsweg wirkt, reiben die Zwischenscheiben erst, nachdem eine der Federn einen Spannungswert übersteigt, dann jedoch auch nur bis zu einem festgelegten Anschlag. Eine zweite Federgruppe schaltet sich bei noch größerem Torsionsweg der ersten Federgruppe an (DT-AS 1 575 746).

Kupplungsscheiben mit Dämpfungseinrichtungen dieser Art bauen zwar relativ kurz, sie können jedoch die Aufgabe der vorher beschriebenen Dämpfungseinrichtungen nicht erfüllen, da bei der ersteren Art die Dämpfungskraft bei geringen Momenten klein sein muß, damit der Dämpfer überhaupt ansprechen kann, während die letztere Art eine hohe Dämpfungskraft gerade bei geringen Momenten durch die Addition der beiden Dämpfer um die Null-Lage des Diagramms erreicht.

Um eine progressive Federkraft durch Zuschalten von weiteren Federn zu einer ersten Feder oder Federgruppe zu erreichen, ist es bekannt, daß im Flansch der Nabe und den Abdeckscheiben sich einmal gleich große Ausnehmungen zur Aufnahme der ersten Federgruppe befinden und zum anderen weitere Ausnehmungen für weitere Federn in den Abdeckscheiben vorgesehen sind, denen längere Ausnehmungen im Flansch gegenüberliegen (französische Patentschrift 1411 155 mit 1. Zusatznummer 88 012).

Bei diesen Kupplungsscheiben besteht jedoch die Gefahr, daß die großen Ausnehmungen relativ schnell ausschlagen und damit der konstruktiv vorgesehene Dämpfungswert verlorengeht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplungsscheibe mit einer Dämpfungseinrichtung zu schaffen, bei der bei geringen zu übertragenden Drehmomenten eine flache Dämpfungscharakteristik mit geringer Dämpfungskraft und bei hohen, zu übertragenden Momenten eine steile Dämpfungscharakteristik mit hoher Dämpfungskraft erreicht wird, ohne daß die Kupplungsscheibe in axialer Richtung mehr Raum als üblich benötigt und beide Dämpfer der Einrichtung über den gesamten

Betriebsbereich zuverlässig arbeiten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Kupplungsscheibe, bei der zwischen einer Mitnehmerscheibe und einem Flansch der Nabe Federn in zwei Gruppen für verschiedene Betriebsbereiche angeordnet und zur Umwandlung der Schwingungsenergie durch Federbelastung gegeneinander gedruckte Reibflächen getrennt für die zwei Federgruppen vorgesehen sind, wobei beiderseits des Flansches der Nabe an der Mitnehmerscheibe befestigte durch Niete in gleichem Abstand gehaltene Abdeckscheiben angeordnet und mit Ausnehmungen versehen sind, die mit Ausnehmungen des Flansches der Nabe korrespondieren und Federn aufnehmen, wobei sich im Flansch der Nabe sowie den Abdeckscheiben einmal gleich große Ausnehmungen zur Aufnahme weicher Federn befinden und zum anderen weitere Ausnehmungen für härtere Federn in Abdeckscheiben vorgesehen sind, denen längere Ausnehmungen im Flansch gegenüberliegen, die eine Abdeckscheibe auf der Nabe zentriert und die ao andere Abdeckscheibe mit einer mit der Nabe in Reibschluß stehenden Hülse drehstarr verbunden ist, sich zwischen einem Flansch der Hülse und der mit ihr verbundenen Abdeckscheibe eine Reibscheibe befindet, die durch eine sich am freien Ende der Hülse abstützenden Feder belastet ist, und die Reibscheibe mit einer Nase mit gleichem Drehspiel wie die Längendifferenz der gegenüberliegenden Ausnehmung in die Abdeckscheiben und den Flansch für die harten Federn eingreift und diese im belastungsfreien Zustand formschlüssig umfaßt.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit geringerem Bauaufwand sowie mit weniger Bedarf an Bauvolumen gegenüber bekannten und vorgeschlagenen Ausführungen der gewünschte Dämpfungseffekt zuverlässig über eine lange Lebensdauer erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand von zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Kupplungsscheibe einer Reibscheibenkupplung mit einer Dämpfungseinrichtung im Schnitt entlang Linie A-ßder F i g. 2,

Fig.2 einen Teilschnitt entlang der Linie C-D der Fig. 1,

F i g. 3 eine Teilansicht der F i g. 2 bei Ausschlag des Schwingungsdämpfers,

F i g. 4 ein Drehmoment-Weg-Schaubild der relativen Bewegung zwischen der Nabe und der Mitnehmerscheibe.

Die Kupplungsscheibe besteht im wesentlichen aus einer Mitnehmerscheibe 1 mit den Kupplungsbelägen 2, einer die Mitnehmerscheibe 1 verdrehbar aufnehmenden Nabe 3, Abdeckscheiben 4; 5 und den zwischen der Nabe 3 und den mit der Mitnehmerscheibe 1 durch Abstandsniete 6 fest verbundenen Abdeckscheiben 4; 5 angeordneten Schraubenfedern 7; 8. Die Schraubenfedern 7; 8 sind im Bereich von Ausnehmungen 10; 11 eines Flansches 12 der Nabe 3 zwischen in deckungsgleiche Ausnehmungen 13; 14 der Abdeckscheiben 4; 5 ragenden Klammern 9 angeordnet. Die Ausnehmungen 13 für die härteren Federn 7 in den Abdeckscheiben 4; 5 sind in Drehrichtung schmaler als die für die gleichen Federn 7 vorgesehenen Ausnehmungen 10 im Flansch 12 der Nabe 3. Die Ausnehmungen 11 im Flansch 12 und die Ausnehmungen 14 in den Abdeckscheiben 4; 5 zur Aufnahme der weicheren Federn 8 sind dagegen gleich breit. Auf der Nabe 3 ist eine gegenüber der Abdeckscheibe 5 verdrehfeste Hülse 15 verdrehbar gelagert, die mit ihrem Flansch 16 durch eine Druckfeder 17 an eine Reibfläche 18 des Flansches 12 der Nabe 3 angedrückt wird. Eine auf der Hülse 15 angeordnete Tellerfeder 19 hält die Abdeckscheibe 5, eine den Flansch 12 und eine zwischen Flansch 12 und Abdeckscheibe 5 befindliche Reibscheibe 20 in Kraftschluß. Die Reibscheibe 20 hat Nasen 22, die mit Spiel 23 in die Ausnehmungen 10 des Flansches für die härteren Federn 7 ragen, und nicht näher bezeichnete Nasen, die die Federn 7 umfassen. Wird über die Kupplungsscheibe ein Drehmoment Md übertragen, dann werden, bevor von der Mitnehmerscheibe 1 die Nabe 3 mitgenommen wird, zuerst die weichen Federn 8 gespannt. Dabei wird innerhalb des Spiels 23 die Mitnehmerscheibe 1 mit ihren Abdeckscheiben 4; 5 samt der Hülse 15 und der auf ihr gelagerten Reibscheibe 20 gegenüber der Nabe 3 verdreht, wobei der Flansch 16 der Hülse 15 und die Reibfläche 18 des Flansches 12 der Nabe 3 durch die Druckfeder 17 kraftschlüssig verbunden sind. Mit steigendem Drehmoment Md wird das Spiel 23 überwunden, und die Federn 7 kommen mit zum Tragen. Da die Nasen 22 der Reibscheibe 20 nach Überwindung des Spieles 23 ah dem Rand der Ausnehmungen 10 des Flansches anschlagen, verdreht sich auch die Reibscheibe 20 gegenüber der Hülse 15.

Wenn also Relativbewegungen zwischen der Mitnehmerscheibe 1 und der Nabe 3 durch Drehschwingungen geringer Intensität auftreten, wie sie beispielsweise im Leerlaufbetrieb zwischen einem Verbrennungsmotor und dem über eine Reibscheibenkupplung verbundenen Schaltgetriebe vorkommen, dann wird diese geringe Schwingungsenergie, die sonst zu unangenehmen Klappergeräuschen der Zahnräder führen kann, von den weichen Federn 8 aufgenommen und an den Reibflächen 16 zwischen der Hülse 15 und der Nabe 3 vernichtet. Die während des Fahrbetriebes auftretenden Torsionsschwingungen wesentlich stärkerer Intensität werden in der üblichen Weise von den härteren Federn 7 aufgefangen und durch die Reibung an der Reibscheibe abgebaut. Dadurch ergibt sich das aus F i g. 4 ersichtliche Diagramm, in dem das zu übertragende Drehmoment über der Schwingungsamplitude bzw. der Winkelauslegung /der Nabe 3 gegenüber der Mitnehmerscheibe 1 aufgetragen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer, insbesondere für eine Reibscheibenkupplung für Kraftfahrzeuge, bei der zwischen der Mitnehmerscheibe und einem Flansch der Nabe Federn in zwei Gruppen für verschiedene Betriebsbereiche angeordnet und zur Umwandlung der Schwingungsenergie durch Federbelastung gegeneinander gedrückte Reibflächen getrennt für die zwei Federgruppen vorgesehen sind, wobei beidseits des Flansches der Nabe an der Mitnehmerscheibe befestigte durch Niete in gleichem Abstand gehaltene Abdeckscheiben angeordnet und mit Ausnehmungen versehen sind, die mit Ausnehmungen des Flansches der Nabe korrespondieren und Federn aufnehmen, wobei sich im Flansch der Nabe sowie den Abdeckscheiben einmal gleich große Ausnehmungen zur Aufnahme weicher Federn befinden und zum anderen weitere Ausnehmungen für härtere Federn in den Abdeckscheiben vorgesehen sind, denen längere Ausnehmungen im Flansch gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abdeckscheibe (4) auf der Nabe (3) zentriert und die andere Abdeckscheibe (5) mit einer mit der Nabe in Reibschluß stehenden Hülse (15) drehstarr verbunden ist, daß sich zwischen einem Flansch (16) der Hülse und der mit ihr verbundenen Abdeckscheibe eine Reibscheibe (20) befindet, die durch eine sich am freien Ende der Hülse abstützenden Feder (19) belastet ist, und daß die Reibscheibe mit einer Nase (22) mit gleichem Drehspiel (23) wie die Längendifferenz der gegenüberliegenden Ausnehmungen (13, 10) in die Abdeckscheiben und den Flansch für die harten Federn eingreift und diese im belastungsfreien Zustand formschlüssig umfaßt.