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DE19949362A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Torsionsschwingungsdämpfer

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Publication number
DE19949362A1
DE19949362A1 DE19949362A DE19949362A DE19949362A1 DE 19949362 A1 DE19949362 A1 DE 19949362A1 DE 19949362 A DE19949362 A DE 19949362A DE 19949362 A DE19949362 A DE 19949362A DE 19949362 A1 DE19949362 A1 DE 19949362A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arrangement
transmission arrangement
transmission
friction
torsional vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19949362A
Other languages
English (en)
Inventor
Ruediger Herbst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Mannesmann Sachs AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Sachs AG filed Critical Mannesmann Sachs AG
Priority to DE19949362A priority Critical patent/DE19949362A1/de
Priority to US09/687,677 priority patent/US6446780B1/en
Publication of DE19949362A1 publication Critical patent/DE19949362A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123Wound springs
    • F16F15/1238Wound springs with pre-damper, i.e. additional set of springs between flange of main damper and hub

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfasst ein Nabenelement (12), eine Nabenscheibenanordnung (64), welche an dem Nabenelement (12) getragen ist, wobei die Nabenscheibenanordnung (64) eine erste Übertragungsanordnung (40) und eine bezüglich der ersten Übertragungsanordnung (40) um eine Drehachse (A) drehbare zweite Übertragungsanordnung (42) umfasst, eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung (40, 42) wirkende erste Dämpfungsanordnung (46), vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung (48), eine mit dem Nabenelement (12) drehfest verbundene oder integral ausgebildete dritte Übertragungsanordnung (44), eine zweite Dämpfungsanordnung (62), vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung (63), welche zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und einer Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) wirkt und eine Relativverdrehung zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und der einen Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) ermöglicht, und eine zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und wenigstens einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) wirksame erste Reibeinrichtung (110, 68, 70, 80, 120). Die erste Reibeinrichtung (110, 68, 70, 80, 120) umfasst einen ersten Reibeinrichtungsbereich (110), welcher ausgehend von einer Grund-Relativdrehstellung zwischen der dritten Übertragungsanordnung ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfassend ein Nabenelement, eine Nabenscheibenanordnung, welche an dem Naben­ element getragen ist, wobei die Nabenscheibenanordnung eine erste Übertragungsanordnung und eine bezüglich der ersten Übertragungsanord­ nung um eine Drehachse drehbare zweite Übertragungsanordnung umfasst, eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung wirkende erste Dämpfungsanordnung, vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung, eine mit dem Nabenelement drehfest verbundene oder integral ausgebildete dritte Übertragungsanordnung, eine zweite Dämpfungsanordnung, vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung, welche zwischen der dritten Übertragungs­ anordnung und einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung wirkt und eine Relativverdrehung zwischen der dritten Übertragungsanordnung und der einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung ermöglicht, und eine zwischen der dritten Übertragungsanordnung und wenigstens einer Übertragungs­ anordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung wirksame erste Reibeinrichtung.
Aus der DE 33 13 850 A1 ist eine Kupplungsscheibe bekannt, welche einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem vorangehend beschriebenen Aufbau enthält. Die dritte Übertragungsanordnung ist durch einen mit einem Nabenelement integral ausgebildeten nach radial außen vorstehenden scheibenartigen Bereich gebildet. Die zweite Übertragungsanordnung ist durch ein Nabenscheibenelement gebildet, das aus zwei Blechelementen zusammengesetzt ist und in seinem radial inneren Bereich die erste Übertragungsanordnung an beiden axialen Seiten umgibt. Zwischen der aus den beiden Blechteilen gebildeten zweiten Übertragungsanordnung und der aus dem scheibenartigen Abschnitt gebildeten dritten Übertragungsanord­ nung wirkt eine Dämpfungsfederanordnung zum Ermöglichen einer Relativdrehung dieser beiden Übertragungsanordnungen bezüglich einander im Leerlaufbereich.
Die zweite Übertragungsanordnung ist über einen Reibring mit einem ihrer Blechteile an einer axialen Seite der dritten Übertragungsanordnung radial an dem Nabenelement gelagert und axial an der dritten Übertragungsanord­ nung abgestützt. An der anderen axialen Seite der dritten Übertragungs­ anordnung ist eine Vorspannfeder vorgesehen, welche sich an dem anderen der Blechteile der zweiten Übertragungsanordnung einerseits und über einen Zwischenring andererseits an der dritten Übertragungsanordnung abstützt. Durch den Reibring, den Zwischenring und die Vorspannfeder ist eine zwischen der zweiten und der dritten Übertragungsanordnung wirkende Reibeinrichtung bereitgestellt, welche im Leerlaufbereich eine Umwandlung von Schwingungsenergie in Reibarbeit erzeugt und somit zur Dämpfung von Drehschwingungen beiträgt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vor­ liegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer derart auszubilden, dass insbesondere im Leerlauf oder Vordämpfungsbereich eine verbesserte Abstimmung auf bei bestimmten Antriebssystemen auftretende Schwin­ gungscharakteristiken vorgenommen werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Torsionsschwin­ gungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfassend ein Nabenelement, eine Nabenscheibenanordnung, welche an dem Nabenelement getragen ist, wobei die Nabenscheibenanordnung eine erste Übertragungsanordnung und eine bezüglich der ersten Übertragungs­ anordnung um eine Drehachse drehbare zweite Übertragungsanordnung umfasst, eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung wirkende erste Dämpfungsanordnung, vorzugsweise Dämpfungsfederanord­ nung, eine mit dem Nabenelement drehfest verbundene oder integral ausgebildete dritte Übertragungsanordnung, eine zweite Dämpfungsanord­ nung, vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung, welche zwischen der dritten Übertragungsanordnung und einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung wirkt und eine Relativverdrehung zwischen der dritten Übertragungsanordnung und der einen Übertragungs­ anordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung ermöglicht, und eine zwischen der dritten Übertragungsanordnung und wenigstens einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung wirksame erste Reibeinrichtung.
Bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ist ferner vorgesehen, dass die erste Reibeinrichtung einen ersten Reibeinrichtungs­ bereich aufweist, welcher ausgehend von einer Grund-Relativdrehstellung zwischen der dritten Übertragungsanordnung und der wenigstens einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung in einem Relativdrehwinkelbereich zwischen der dritten Übertragungsanord­ nung und der wenigstens einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung im wesentlichen keine Reibkraft erzeugt und bei Überschreiten des Relativdrehwinkelbereichs eine Reibkraft erzeugt.
Durch die Möglichkeit, die zur zweiten Dämpfungsanordnung parallel wirkende Reibeinrichtung mit einer Charakteristik auszugestalten, bei welcher ab einem bestimmten Relativdrehwinkel ein deutlicher Anstieg der Reibkraft erzeugt wird, also eine verschleppte Reibcharakteristik vorliegt, wird eine verbesserte Abstimmbarkeit auf bestimmte Schwingungen bzw. für bestimmte Antriebssysteme erhalten. Zusätzlich zu der Stärke der erzeugten Reibkraft liegt nämlich in der Größe des einstellbaren Relativ­ drehwinkelbereichs ein weiterer Parameter, welcher zur Abstimmung auf bestimmte Systeme verändert werden kann.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorge­ sehen, dass der erste Reibeinrichtungsbereich der ersten Reibeinrichtung nur zwischen der dritten Übertragungsanordnung und derjenigen Übertragungs­ anordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung wirksam ist, welche mit der zweiten Dämpferanordnung zusammenwirkt.
Die Abstimmung auf bestimmte Anforderungen kann dadurch weiter verbessert werden, dass die erste Reibeinrichtung ferner einen zweiten Reibeinrichtungsbereich aufweist, der im wesentlichen unabhängig von der Relativdrehstellung zwischen der dritten Übertragungsanordnung und der wenigstens einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Über­ tragungsanordnung eine Reibkraft erzeugt. Dies bedeutet also, dass auch innerhalb des Relativdrehwinkelbereichs bereits eine Grundreibung erzeugt wird, die bei Verlassen des Bereichs dann durch die verschleppt einsetzende Wirkung noch verstärkt wird.
Beispielsweise kann bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungs­ dämpfer vorgesehen sein, dass der erste Reibeinrichtungsbereich eine Reib­ elementenanordnung umfasst, die unter Vorspannung an der dritten Übertragungsanordnung oder/und der wenigstens einen Übertragungsanord­ nung von erster und zweiter Übertragungsanordnung anliegt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Reibelementenanordnung wenigstens ein Reibelement umfasst, das an der dritten Übertragungsanordnung oder/und der wenigstens einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung reibend angreift. Dieses wenigstens eine Reib­ element kann an der wenigstens einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung reibend angreifen und kann mit der dritten Übertragungsanordnung drehfest gekoppelt oder koppelbar sein.
Die verschleppte Reibungscharakteristik kann in einfacher Weise dadurch erhalten werden, dass das wenigstens eine Reibelement ausgehend von einer Grund-Relativdrehstellung zwischen der dritten Übertragungsanord­ nung und der wenigstens einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung in einem Relativdrehwinkelbereich zwischen der dritten Übertragungsanordnung und der wenigstens einen Übertragungs­ anordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung bezüglich der dritten Übertragungsanordnung im wesentlichen frei bewegbar ist und bei Überschreiten des Relativdrehwinkelbereichs mit der dritten Übertragungs­ anordnung zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist.
Aus Gründen der optimalen Bauraumausnutzung ist es bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die mit der zweiten Dämpfungsanordnung zusammenwirkende eine Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung in ihrem mit der zweiten Dämpfungsanordnung zusammenwirkenden Bereich in Achsrichtung beidseits der dritten Über­ tragungsanordnung jeweils einen Scheibenbereich aufweist, und dass die erste Reibeinrichtung an wenigstens einem der Scheibenbereiche reibend angreift. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die wenigstens eine Übertragungsanordnung von erster und zweiter Über­ tragungsanordnung bezüglich der dritten Übertragungsanordnung in beiden axialen Richtungen im wesentlichen symmetrisch aufgebaut ist.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers kann beispielsweise derart sein, dass die wenigstens eine Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung wenigstens zwei Scheiben­ teile aufweist, die in ihrem mit der zweiten Dämpfungsanordnung zusammenwirkenden Bereich zum Vorsehen der beiden Scheibenbereiche in axialem Abstand liegen und radial außerhalb der Scheibenbereiche miteinander verbunden sind. Die beiden Scheibenteile können dann in ihrem miteinander verbundenen Bereich zur Zusammenwirkung mit der ersten Dämpfungsanordnung ausgebildet sein.
Um eine geeignete Zentrierung der Nabenscheibenanordnung des erfin­ dungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers bezüglich des Naben­ elementes zu erhalten, ist erfindungsgemäß ferner eine Lagerungsanordnung vorgesehen, durch welche die Nabenscheibenanordnung an dem Naben­ element gelagert ist, wobei die Lagerungsanordnung durch eine erste Vorspannanordnung in Lagerungssitz an dem Nabenelement vorgespannt ist und einen Lagerring mit einer im wesentlichen konusartigen, balligen oder dergleichen Lagerfläche umfasst, mit welcher dieser gegen eine im wesentli­ chen komplementär geformte Gegen-Lagerfläche des Nabenelements in den Lagerungssitz vorgespannt ist. Um auch parallel zur zweiten Dämpfungsein­ richtung, welche im allgemeinen eine Haupt- und Lastdämpfungseinrichtung ist, eine Reibeinrichtung wirken zu lassen, d. h. auch im Einsatzbereich des Lastdämpferbereichs Schwingungsenergie durch Erzeugung von Reibarbeit abführen zu können, kann bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwin­ gungsdämpfer ferner eine zweite Reibeinrichtung vorgesehen sein zur Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung, wobei die zweite Reibeinrich­ tung wenigstens ein durch eine Vorspannanordnung beaufschlagtes und an der ersten Übertragungsanordnung oder/und der zweiten Übertragungs­ anordnung bei Relativverdrehung unter Erzeugung einer Reibungsdämp­ fungskraft verschiebbares Reibelement umfasst.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers kann vereinfacht werden, wenn die Lagerungsanordnung wenigstens einen Teil des wenigstens einen Reibelementes der zweiten Reibeinrichtung bildet.
Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein, dass eine Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung im wesentlichen scheibenartig ausgebildet ist, dass die andere Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung an jeder axialen Seite der scheibenartigen Übertragungs­ anordnung ein Deckscheibenelement umfasst, wobei die beiden Deck­ scheibenelemente miteinander drehfest verbunden sind, und dass die Lagerungsanordnung mit einem Reibbereich zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung und einem der Deckscheibenelemente der anderen Übertragungsanordnung liegt.
Der Kraftrückschluss innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers kann dadurch erhalten werden, dass die Vorspannanordnung zwischen der scheibenartigen Übertragungsanordnung und dem anderen der Deck­ scheibenelemente wirkt und die scheibenartige Übertragungsanordnung in Richtung auf das eine Deckscheibenelement zu vorspannt, derart, dass der Reibbereich der Lagerungsanordnung zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung und dem einen Deckscheibenelement zur Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft geklemmt ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Lagerring mit der ersten Übertragungsanordnung oder der zweiten Übertragungsanordnung im wesentlichen drehfest verbunden ist.
Hierzu kann der Lagerring wenigstens einen Kopplungsabschnitt umfassen, mit welchem dieser mit der ersten Übertragungsanordnung oder der zweiten Übertragungsanordnung gekoppelt ist.
Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer vorzugs­ weise eine den Lagerring in den Lagerungssitz vorspannende Vorspann­ anordnung vorgesehen, welche sich an dem Nabenelement einerseits und derjenigen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung andererseits abstützt, an welcher die Lagerungsanordnung unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschiebbar ist. Diese Vorspann­ anordnung kann sich an dem anderen Deckscheibenelement der anderen Übertragungsanordnung abstützen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kupplungsscheibe, welche einen erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer enthält.
Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Axialansicht eines erfindungsgemäßen Torsionsschwin­ gungsdämpfers, welcher in Form einer Kupplungsscheibe aufgebaut ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs einer Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des oberen Teils der Fig. 2;
Fig. 4 eine Axialansicht eines mit einer Nabe koppelbaren Ringes einer Leerlaufdämpferanordnung;
Fig. 5 eine Axialansicht eines Reibringes für eine der Leerlaufdämp­ feranordnung zugeordnete Reibeinrichtung;
Fig. 6 eine Schnittansicht des in Fig. 5 dargestellten Reibringes längs einer Linie VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine der Fig. 3 entsprechende Teilansicht, welche eine alternative Ausgestaltung im Bereich der Lagerung der Naben­ scheibenanordnung am Nabenelement zeigt;
Fig. 8 eine weitere der Fig. 3 entsprechende Teilansicht, welche eine alternative Ausgestaltung im Bereich der Lagerung der Naben­ scheibenanordnung am Nabenelement zeigt;
Fig. 9 eine Abwandlung der in Fig. 8 dargestellten Ausgestaltungs­ form.
Die Fig. 1 bis 6 zeigen eine erste Ausgestaltungsform eines erfindungs­ gemäßen Torsionsschwingungsdämpfers 10, welcher hier als eine Kupp­ lungsscheibe aufgebaut ist. Es sei darauf verwiesen, dass ein Aufbau eines Torsionsschwingungsdämpfers, wie er hier dargestellt und beschrieben ist, auch in anderen Bereichen, beispielsweise bei einem Zwei-Massen- Schwungrad oder als Torsionsschwingungsdämpfer in einem Drehmoment­ wandler, eingesetzt werden kann.
Die Kupplungsscheibe 10 weist ein Nabenelement 12 mit einer Innenver­ zahnung 14 auf, welche in an sich bekannter Weise mit einer Getriebeein­ gangswelle drehfest verbunden werden kann. Das Nabenelement 12 weist in seinem radial äußeren Bereich eine Verzahnung 16 auf, in welche eine entsprechende Innenverzahnung 20 einer Nabenscheibe 18 eingreift, so dass durch die Verzahnungen 16, 20 ein vorbestimmtes Umfangsdrehspiel der Nabenscheibe 18 bezüglich des Nabenelements 12 ermöglicht ist. Man erkennt insbesondere in Fig. 3, dass die Nabenscheibe 18 aus zwei Scheibenteilen 22, 24 aufgebaut ist, die in ihrem radial äußeren Bereich aneinander anliegen und in ihrem radial inneren Bereich zueinander einen axialen Abstand aufweisen und mit jeweiligen Scheibenbereichen 26, 28 beidseits eines mit dem Nabenelement 12 drehfest verbundenen Flansches oder Scheibenteils 30 liegen. In Achsrichtung beidseits der Nabenscheibe 18 liegen Deckscheibenelemente 32, 34, die in an sich bekannter Weise miteinander durch Abstandsbolzen 36 oder dergleichen fest miteinander verbunden sind.
In der dargestellten Ausführungsform können beispielsweise die beiden Deckscheibenelemente 32, 34, von welchen das in der Fig. 3 links erkennbare Deckscheibenelement 32 die Reibbeläge 38 der Kupplungs­ scheibe 10 trägt, als eine erste Übertragungsanordnung 40 bezeichnet werden, die Nabenscheibe 18, gebildet aus den beiden Scheibenteilen 22, 24, kann als eine zweite Übertragungsanordnung 42 bezeichnet werden, und der Flansch oder das Scheibenteil 30, welches mit dem Nabenelement 12 drehfest verbunden ist, kann als dritte Übertragungsanordnung 44 bezeichnet werden. Es sei darauf verwiesen, dass die Reibbeläge 38 in an sich bekannter Weise über eine Belagfederung in Achsrichtung aneinander oder an einem Belagträger 39 abgestützt sein können.
Zwischen der ersten Übertragungsanordnung 40 und der zweiten Über­ tragungsanordnung 42 wirkt eine erste Dämpfungsanordnung 46. Diese umfasst, wie insbesondere auch in Fig. 1 erkennbar, jeweilige Dämpfungs­ federanordnungen 48, die in Federfenstern 50, 52 der Deckscheiben­ elemente 32, 34 einerseits und einem zugeordneten Federfenster 54 der Nabenscheibe 18 andererseits angeordet sind und sich dort an jeweiligen Steuerkanten in Umfangsrichtung oder näherungsweise in Umfangsrichtung abstützen. Man erkennt in den Fig. 1 bis 3, dass jede Dämpfungsfeder­ anordnung 48, von welchen in der dargestellten Ausgestaltungsform in Umfangsrichtung verteilt vier vorgesehen sind, drei ineinander geschachtel­ te, d. h. konzentrisch ineinander liegende Federn 56, 58 und 60 umfasst. Die Federn 56 und 58 erstrecken sich über die gesamte Länge der jeweiligen Federfenster und stützen sich somit auch im unbelasteten Betrieb an den jeweiligen Steuerkanten bei den Umfangsendbereichen ab. Die innerste Feder 60 kann eine kürzere Erstreckungslänge aufweisen und liegt im nicht oder nur wenig belasteten Zustand nur in einem Endbereich an den zugeordneten Federfenstern an. Die Funktionsweise dieser Dämpfungsfeder­ anordnung 46 wird nachfolgend noch beschrieben werden.
Auch zwischen der zweiten Übertragungsanordnung 42 und der dritten Übertragungsanordnung 44 wirkt eine Dämpfungsanordnung 62, welche in Umfangsrichtung verteilt mehrere Dämpfungsfedern 63 aufweist, die in jeweiligen Federfenstern der Scheibenteile 22, 24 der Nabenscheibe 18 einerseits und des Flansches oder Scheibenteils 30 andererseits aufgenom­ men sind. Die Dämpfungsanordnung 62 bildet einen Leerlaufdämpfer, wohingegen die Dämpfungsanordnung 46 einen Haupt- oder Lastdämpfer bildet.
Die Deckscheibenelemente 32, 34, die Nabenscheibe 18, die Dämpfungs­ anordnungen 46, 62 und nachfolgend noch beschriebene, mit diesen Komponenten zusammenwirkenden Bauteile bilden zusammen eine Nabenscheibenanordnung 64, welche über einen Lagerring 66 auf dem Nabenelement 12 gelagert ist. Der Lagerring 66 weist dazu eine konusartig ausgebildete Lagerfläche 68 auf, welche auf einer komplementär ausgebilde­ ten Gegenlagerfläche 70 des Nabenelements 12 aufliegt. Es sei hier darauf verwiesen, dass anstelle der konusartigen Ausgestaltung auch eine ballige Ausgestaltung oder jegliche andere Ausgestaltung vorgesehen sein kann, welche ein geringfügiges Verkippen oder radiales Abweichen der Kupplungs­ scheibenanordnung 64 bezüglich des Nabenelements 12 ermöglicht. Der Lagerring 66 weist ferner eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Kopplungsvorsprüngen 72 auf, welche in Ausnehmungen 74, 76 in den Scheibenteilen 22, 24 eingreifen und somit den Lagerring 66 bezüglich der Nabenscheibe 18 drehfest halten und auch eine radiale Fixierung der Nabenscheibe 18 und somit der gesamten Nabenscheiben­ anordnung 64 bezüglich des Lagerrings 66 vorsehen. Ferner liegt der Lagerring 66 mit einer Reibfläche 75 an dem in der Fig. 3 rechts erkenn­ baren Deckscheibenelement 34 an.
Um die Nabenscheibenanordnung 64 axial bezüglich des Nabenelements 12 zu fixieren beziehungsweise zu zentrieren, wirkt zwischen einer Radial­ schulter 78 des Nabenelements 14 und dem in der Fig. 3 rechts erkenn­ baren Deckscheibenelement 32 eine Vorspannfeder 80, beispielsweise Wellfeder, Tellerfeder oder dergleichen, welche die gesamte Nabenscheiben­ anordnung 64 in der Fig. 3 nach links vorspannt und somit dafür sorgt, dass der Lagerring 66 in Lagerungssitz auf dem Nabenelement 12, d. h. der Gegenlagerfläche 70 desselben, aufsitzt. Beispielsweise kann hier zwischen der Radialschulter 78 und der Feder 80, beziehungsweise der Feder 80 und dem Deckscheibenelement 32 ein Reibring, Stützring oder dergleichen angeordnet sein.
Ferner ist eine zweite Vorspannfeder 82, beispielsweise wiederum eine Wellfeder oder Tellerfeder oder dergleichen, vorgesehen, welche einen Stützring 84 mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt gegen die Nabenscheibe 18 presst und sich dabei am Deckscheibenelement 32 abstützt. Der Stützring 84 greift mit axialen Fortsätzen 85 in Ausnehmun­ gen 86 des Deckscheibenelements 32 ein und ist somit bezüglich diesem und somit der ersten Übertragungsanordnung 40 drehfest gehalten.
Die Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des vorangehend beschriebenen Scheibenteils 30, das auch in der weggebrochenen Darstellung der Fig. 1 sichtbar ist. Das Scheibenteil 30 weist an seinem Innenumfangsbereich eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Kopplungsaus­ nehmungen 100 auf, mit welchen das Scheibenteil 30 axial auf die Außenverzahnung 16 des Nabenelements 12 aufgeschoben wird, so dass durch das Eingreifen der Verzahnung 16 in diese Ausnehmungen 100 eine drehfeste Verbindung zwischen dem Scheibenteil 30 und dem Naben­ element 12 gebildet ist. In Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei derartigen Kopplungsausnehmungen 100 ist jeweils eine Durchgriffs­ ausnehmung 102 vorgesehen, durch welche hindurch jeweils ein Kopp­ lungsvorsprung 72 des Lagerrings 66 ragen kann. Die Durchgriffsausneh­ mungen 102 weisen eine größere Umfangserstreckung auf, als die Kopplungsausnehmungen 100, so dass hier bei Relativdrehung zwischen dem Scheibenteil 30 und dem Lagerring 66 kein gegenseitiges Stören auftritt. Im Außenumfangsbereich weist das Scheibenteil 30 den Federn 63 der Dämpfungsanordnung 62 zugeordnet jeweilige Federaufnahmeaus­ nehmungen oder Federfenster 104 auf, an welchen in an sich bekannter Weise die Federn 63 sich in beiden Umfangsrichtungen abstützen können. Zwischen jeweils zwei derartigen Federaufnahmeausnehmungen 104 liegt jeweils eine Mitnahmeausnehmung 106, in die jeweils ein Mitnahmevor­ sprung 108 eines in den Fig. 5 und 6 dargestellten Reibrings 110 eingreift. Dieser Eingriff ist, wie man in Fig. 1 erkennt, derart, dass eine Umfangs­ relativbewegung zwischen dem Reibring 110 und dem Scheibenteil 30 auftreten kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Umfangserstreckung der Mitnahmevorsprünge 108 geringfügig kleiner ist als die Umfangser­ streckung der Mitnahmeausnehmungen 106, beispielsweise um einem Drehwinkelbereich von 2° bis 6°, vorzugsweise 4°. Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten neutralen Drehstellung kann also das Scheibenteil 30 sich in beiden Umfangsrichtungen beispielsweise jeweils um 2° bezüglich des Reibrings 110 verdrehen, bevor die Mitnahmevorsprünge 108 durch die Umfangsbegrenzungen der Mitnahmeausnehmungen 104 in Umfangs­ richtung mitgenommen werden.
In den Fig. 2 und 3 erkennt man, dass der Reibring 110 axial zwischen den beiden Scheibenbereichen 26, 28 der Scheibenteile 22, 24 der Naben­ scheibe 18 liegt. Bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausgestaltungs­ variante ist der Reibring 110 aus elastischem Material gebildet, das durch die Positionierung zwischen den beiden in axialem Abstand liegenden Scheibenbereichen 26, 28 komprimiert ist. Somit liegt der Reibring 110 unter Vorspannung an den Scheibenbereichen 26, 28 an. Der Reibring 110 bildet durch seine Wechselwirkung mit dem Scheibenteil 30 eine hinsichtlich ihrer Funktion nachfolgend noch beschriebene, verschleppt wirkende Reibeinrichtung für den Leerlaufdämpferbereich.
Die Funktionsweise eines derart aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers wird nachfolgend beschrieben.
In einem Zustand, in welchem über die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Kupplungsscheibe 10 nur schwache Drehmomente oder Drehmoment­ schwankungen zu übertragen sind, befinden sich die Übertragungsanord­ nungen 40, 42 und 44 in Grundstellungen, d. h. Relativdrehstellungen, in welchen die Federn der jeweiligen Dämpfungsanordnungen 46 und 62 im wesentlichen entspannt oder im größtmöglichen Ausmaß entspannt sind. Steigt das zu übertragende Drehmoment an oder treten Drehmoment­ schwankungen auf, so werden zunächst die Federn 63 der Dämpfungs­ anordnung 62 komprimiert und stützen sich dabei in einem Endbereich an den Steuerkanten der Federfenster in den Scheibenteilen 22, 24 und im anderen Bereich an den Steuerkanten des Scheibenteils 30 ab. Bei dieser Relativverdrehung verdrehen sich also die erste und zweite Übertragungs­ anordnung 40, 42 gemeinsam bezüglich der dritten Übertragungsanordnung 44, da die Federn 56, 58, 60 der zweiten Dämpfungsanordnung 46 aufgrund ihrer größeren Federsteifigkeit im wesentlichen noch nicht komprimiert werden. Bei dieser Relativverdrehung tritt eine Reibung im Bereich der Abstützung der Wellfeder 80 an der Radialschulter 78 des Nabenelements 14 beziehungsweise am Deckscheibenelement 32 auf. Ferner tritt eine Reibung durch gegenseitiges Abgleiten der Lagerfläche 68 und der Gegenlagerfläche 70 auf. Da die Nabenscheibe 18 sich gemeinsam mit den Deckscheibenelementen 32, 34 verlagert, tritt im Bereich der Reibfläche 75 des Lagerrings 66 keine Reibung auf.
Nach Überschreiten eines bestimmten minimalen Drehwinkels zwischen der zweiten Übertragungsanordnung 42, d. h. der Nabenscheibe 18, und der dritten Übertragungsanordnung 44, d. h. dem Scheibenteil 30, ist das Umfangsbewegungsspiel, das zwischen den Mitnahmevorsprüngen 108 des Reibrings 110 und den Mitnahmeausnehmungen 106 des Scheibenteils 30 aufgebraucht. Ab diesem Zeitpunkt wird also der Reibring 110 durch das Scheibenteil 30 zur Drehung mitgenommen und verschiebt sich dabei unter Erzeugung einer Reibkraft entlang der Scheibenbereiche 26, 28 der zweiten Übertragungsanordnung 42. Zusätzlich zu der vorangehend beschriebenen Grundreibung, welche im wesentlichen unabhängig vom Relativdrehwinkel zwischen der zweiten Übertragungsanordnung 42 und der dritten Über­ tragungsanordnung 44 vorhanden ist, wird also nun eine verschleppt wirkende Reibung erzeugt. Bei Drehung in entgegengesetzter Richtung wird diese verschleppt wirkende Reibung erst dann wieder wirksam, wenn das vollständige Umfangsbewegungsspiel zwischen dem Reibring 110 und dem Scheibenteil 30 aufgebraucht ist. In diesem Bewegungszustand bildet also die Grund-Relativdrehstellung eine Drehstellung, in welcher in einer Richtung eine maximale Auslenkung erreicht worden ist und dann eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung einsetzt. Das heißt, nicht nur ausgehend von einer neutralen, nicht belasteten Stellung, sondern auch ausgehend von einer belasteten, einer bestimmten Drehschwingung zugeordneten Endstellung ist sowohl eine permanent wirkende Reibung als auch eine verschleppt wirkende Reibung vorhanden.
Steigt das Drehmoment an oder treten stärkere Drehschwingungen auf, so werden die Federn 63 der Dämpfungsanordnung 62 soweit komprimiert, bis die Verzahnungen 20, 16 an der Nabenscheibe 18 und dem Nabenelement 12 in Umfangsrichtung zur Anlage aneinander kommen und somit ein weiteres Drehen der Nabenscheibe 18, d. h. der zweiten Übertragungs­ anordnung 42, bezüglich des Nabenelements 12 verhindern. Erst dann, wenn diese Drehwinkelbegrenzung für die Dämpfungsanordnung 62 wirksam wird, werden zunächst die Federn 56, 58 der Dämpfungsanord­ nung 46 unter Abstützung an den Steuerkanten der Deckscheibenelemente 32, 34 einerseits beziehungsweise der Scheibenteile 22, 24 andererseits komprimiert. Es tritt nunmehr eine Relativdrehung zwischen der ersten Übertragungsanordnung 40 und der zweiten Übertragungsanordnung 42 sowie eine Relativdrehung zwischen der ersten Übertragungsanordnung 40 und dem Nabenelement 12 auf. Das heißt, es wird wiederum eine Reibung, d. h. eine im gesamten Drehbereich wirksame Grundreibung, durch Abstützung der Feder 80 am Nabenelement 12 einerseits beziehungsweise dem Deckscheibenelement 32 andererseits erzeugt, und es wird nun eine Reibung im Bereich der Reibfläche 75 des Lagerrings 66 erzeugt, da dieser mit einem Reibbereich 90, der sich zwischen die Nabenscheibe 18 und das Deckscheibenelement 34 erstreckt, in Achsrichtung durch die Vorspann­ wirkung der Feder 82 zwischen dem Deckscheibenelement 34 und dem Scheibenteil 24 der Nabenscheibe 18 geklemmt wird. Ferner wird im Bereich des Abstützrings 84 bezüglich der Nabenscheibe 18 eine Reibung erzeugt. Da die Nabenscheibe 18 sich bezüglich des Nabenelements 12 nicht dreht, tritt im Bereich der Lagerfläche 68 beziehungsweise Gegenlagerfläche 70 keine Reibung auf.
Steigt das zu übertragende Drehmoment weiter an oder nehmen die Drehmomentschwankungen weiter zu, so werden die Federn 56, 58 soweit komprimiert, dass nunmehr auch die Feder 60 zwischen den zugeordneten Steuerkanten komprimiert wird, so dass eine weitere Feder bei jeder Dämp­ fungsfederanordnung 48 wirksam wird. Das heißt, es ist auch im Arbeits­ bereich des Hauptdämpfers, d. h. der Dämpfungsanordnung 46, eine abgestufte Federcharakteristik vorgesehen. Die durch den Lagerring 66 erzeugte Reibwirkung und auch die durch die Feder 80 erzeugte Reibwir­ kung wirken jedoch über den gesamten Arbeitsbereich des Last- oder Hauptdämpfers hinweg.
Man erkennt, dass bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe 10 die Dämpfungsanordnung 62 und die Dämpfungsanordnung 46 in Serie geschaltet sind, d. h. die Dämpfungsanordnung 46 wird im wesentlichen erst dann wirksam, wenn die Dämpfungsanordnung 62 durch eine Drehwinkelbegrenzung überbrückt wird. In den einzelnen Dämpfungsanord­ nungen 46, 62 wirken die jeweiligen Federn 56, 58, 60 beziehungsweise 63 parallel.
Aufgrund der bezüglich des Flansches oder Scheibenteils 30 symmetrischen Ausgestaltung sowohl der zweiten Übertragungsanordnung 20 als auch der ersten Übertragungsanordnung 40, d. h. in beiden axialen Richtungen ist der Aufbau dieser Übertragungsanordnung im wesentlichen gleich, lässt sich eine in Achsrichtung äußerst kurzbauende Anordnung schaffen, was zusätzlich dadurch unterstützt wird, dass keine separate Reibeinrichtung vorgesehen werden muss, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, da die Funktion der Reibeinrichtung für die Hauptdämpferstufe oder Lastdämp­ ferstufe durch den Reibring 66 mit übernommen wird.
Die Fig. 7 zeigt eine geringfügige Abwandlung der vorangehend be­ schriebenen Ausgestaltungsvariante, insbesondere hinsichtlich der Erzeugung der Grundreibung. Man erkennt, dass dort ein Reibring 120 vorgesehen ist, der mit einem radial innen liegenden Verzahnungsbereich in 124 in die Verzahnung 16 des Nabenelements 12 eingreift. Zwischen der Nabenscheibe 18, d. h. dem Scheibenbereich 26 derselben, und diesem Reibring 120 wirkt ein Vorspannfederelement 122, beispielsweise eine Tel­ lerfeder oder Wellfeder o. dgl., welches nunmehr den Reibring 120 axial gegen das Deckscheibenelement 32 vorspannt. Tritt eine Drehschwingung auf, welche zunächst zur gemeinsamen Auslenkung der Nabenscheibe 18 und der Deckscheibenelemente 32, 34 bezüglich des Scheibenteils 30 und des Nabenelements 12 führt, so wird durch den am Nabenelement 12 drehfest gehaltenen Reibring 120 nunmehr eine Reibung am Deckscheiben­ element 32 erzeugt, zu welcher ferner noch eine zwischen dem Lagerring 66 und dem Nabenelement 12 im Bereich der Flächen 68, 70 erzeugte Reibung hinzutritt. Wird der vorangehend angesprochene Freiwinkelbereich zwischen dem Reibring 110 und dem Scheibenteil 30 verlassen oder überschritten, so kommt nun die verschleppt wirkende Reibung des Reibrings 110 zur Wirkung, da dieser sich gemeinsam mit dem Scheibenteil 30 nunmehr bezüglich den Scheibenbereichen 26, 28 verdreht bzw. an diesen abgleitet.
Ferner erkennt man, dass bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 7 die Vorspannkraft für den Reibring 110 nicht mehr oder nicht mehr aus­ schließlich durch dessen Elastizität und Einspannung zwischen den Scheibenbereichen 26, 28 erzeugt wird. Vielmehr weist der Reibring 110, wie dies auch bereits in Fig. 6 erkennbar ist, in seinem radial äußeren Bereich eine stufenartige Einsenkung oder axiale Verdünnung 128 auf, an welcher sich ein Vorspannfederelement 130, beispielsweise wiederum eine Tellerfeder oder Wellfeder, axial abstützt. Das Widerlager bildet hier die Nabenscheibe 18 bzw. der Scheibenbereich 28 derselben. Es wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich eine derartige Ausgestaltung des Reibrings 110 mit durch eine Feder 130 erzeugter ausschließlicher oder zusätzlicher Vorspannkraft ebenso bei der Ausgestaltungsform gemäß den vorangehend beschriebenen Fig. 1 bis 3 eingesetzt werden kann.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass auch der Reibring 120 eine ver­ schleppte Wirkungscharakteristik aufweisen kann, wenn die Verzahnung 124 desselben bezüglich der Außenverzahnung 16 des Nabenelements 12 in Umfangsrichtung ein Bewegungsspiel aufweist. Erst wenn die Naben­ scheibe 18 und die Deckscheibenelemente 32 sich dann gemeinsam bezüglich des Nabenelements 12 in einem diesem Umfangsbewegungsspiel entsprechenden Ausmaß bewegt haben, wird der Reibring 120 wirksam. Dies kann noch im Wirkungsbereich des Reibrings 110 sein, kann jedoch auch erst dann auftreten, wenn der Leerlaufdämpferbereich bereits überschritten ist und bereits eine Relativdrehung zwischen dem Naben­ element 12 und den Deckscheibenelementen 32, 34 auftritt. In diesem Falle wird die Grundreibung für den Leerlaufdämpferbereich dann im wesentlichen durch die aneinander abgleitenden Flächen 68, 70 des Nabenelements 12 bzw. des Reibrings 66 erzeugt, was ggf. noch unterstützt ist durch das Einspannen des Federelements 80 zwischen dem Nabenelement 12 und dem Deckscheibenelement 32.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausgestaltungsform gemäß den Fig. 1 bis 3. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau beziehungsweise Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 8 ist der Lagerring 66 in axialer Richtung zwischen dem Deckscheibenelement 32 und dem Scheibenteil 22 der Nabenscheibe 18 angeordnet. Zwischen dem Deckscheibenelement 34 und dem Scheibenteil 24 wirkt nunmehr die Vorspannfeder 82, welche sich wiederum über einen Abstützring 84 an der Nabenscheibe 18 abstützt und somit die Vorspannkraft für die im Bereich der Reibfläche 75 zu erzeugende Reibungsdämpfungskraft liefert. Auch die Feder 80 wirkt nunmehr zwischen dem Deckscheibenelement 34 und dem Nabenelement 12. Insofern entspricht die Ausgestaltungsform gemäß Fig. 8 dem Aufbau der Fig. 1 bis 3 und stellt lediglich eine spiegelverkehrte Darstellung dar. Ein Unterschied besteht jedoch darin, dass der Lagerring 66 nunmehr sowohl bezüglich des Deckscheibenelements 32 als auch der Nabenscheibe 18 frei drehbar ist. Entsprechendes gilt auch für den Abstützring 84, über welchen die Feder 82 sich an der Nabenscheibe 18 abstützt. Das heißt, treten Relativ­ drehungen zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung 40, 42 auf, so werden der Lagerring 66 und der Stützring 84 sich zusam­ men mit derjenigen Komponente drehen, zu welcher sie die größere Haftreibung aufweisen. Das heißt, der Lagerring 66 kann sich entweder mit dem Deckscheibenelement 32 oder mit dem Scheibenteil 22 drehen oder er kann unter Umständen auch bezüglich beiden Teilen schlupfen. Ent­ sprechendes gilt für den Stützring 84; er kann sich mit dem Scheibenteil 24 oder mit der Feder 82 drehen, oder er kann sich bezüglich beiden Teilen drehen. Es sei darauf verwiesen, dass sowohl bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 8 als auch bei der Ausgestaltungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 eine Gleitreibungskraft im Bereich der Abstützung der Feder 82 am Deckscheibenelement 34 beziehungsweise 32 erzeugt werden kann. Dies wird dann der Fall sein, wenn durch die Abstützung der Federn 82 am Stützring 84 in diesem Bereich eine größere Haftreibungskraft erzeugt wird, als durch die Abstützung dieser Feder 82 am zugeordneten Deckscheiben­ element 34 oder 32.
Auch bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 8 ist wieder der Reibring 110 vorgesehen, welcher eine verschleppt wirkende Reibung für die Leerlauf­ dämpferstufe erzeugt. Der Reibring 110 weist hier eine nutartige in Umfangsrichtung sich erstreckende Vertiefung 132 auf, in welcher nunmehr das Federelement 130 aufgenommen ist. Auch hier kann also die Vorspann­ kraft für die durch den Reibring 110 bereitgestellte Reibwirkung durch die eigene Elastizität des Reibrings 110 oder/und durch die Federkraft der Feder 130 erzeugt werden. Die Grundreibung wird auch hier wieder durch die Abgleitbewegung der Flächen 68, 70 aneinander sowie die im Bereich des Federelements 80 auftretende Reibung bezüglich des Nabenelements 12 oder/und des Deckscheibenelements 34 erzeugt.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 8 das Scheibenteil 30 nicht die Durchgriffsausnehmung 102 aufweisen muss, da der Reibring 66 keine Kopplungsvorsprünge aufweist. Das heißt, hier können zusätzliche Kopplungsausnehmungen 100 bereitgestellt werden, so dass eine erhöhte Kopplungsfestigkeit zwischen dem Scheibenteil 30 und dem Nabenelement 12 erzielt wird.
Hinsichtlich der Funktionsweise entspricht die Ausgestaltungsform der Fig. 8 der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform, so dass auf die voranstehenden Ausführungen hingewiesen werden kann.
Eine Abwandlung der in Fig. 8 dargestellten Ausgestaltungsvariante ist in Fig. 9 gezeigt. Dort ist der Lagerring 66 nicht mehr mit konusartiger Schrägfläche zur Zentrierung bezüglich des Nabenelements 12 ausgebildet. Vielmehr stützt sich der Nabenring 66 mit einer im wesentlichen axial gerichteten Stirnfläche 150 desselben an einer gegenüberliegenden Axialfläche der am Nabenelement 12 vorgesehenen Verzahnung 16 ab, und stützt sich mit einer nach radial innen gerichteten Innenumfangsfläche 152 an einem Außenumfangsflächenbereich 154 des Nabenelements 12 ab. Ferner ist das Deckscheibenelement 32 nunmehr am Lagerring 66 radial innen, also mit einem Innenumfangsflächenbereich desselben, an einer nach radial außen gerichteten Radiallagerungsfläche 156 des Lagerrings 66 abgestützt, und die axiale Abstützung des Deckscheibenelements 32 erfolgt mit seinem radial inneren und axial gerichteten Oberflächenbereich an einer im Wesentlichen radial sich erstreckenden und axial gerichteten Abstütz­ fläche 158 des Lagerrings 66. Der Lagerring 66 kann wiederum bezüglich des Nabenelements 12 bzw. bezüglich des Deckscheibenelements 32 frei drehbar sein, so dass er bei Auftreten von Torsionsschwingungen sich mit demjenigen Element mitbewegen wird, bezüglich welchem die größere Reibung besteht. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsvariante gemäß Fig. 9 hinsichtlich Aufbau und Funktion der vorangehend beschriebenen in Fig. 8 dargestellten Ausgestaltungsvariante, so dass auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen wird.
Durch die vorliegende Erfindung ist ein Torsionsschwingungsdämpfer, beispielsweise in Form einer Kupplungsscheibe vorgesehen, welcher bei axial geringer Baugröße sowohl für den Leerlaufdämpfer als auch für den Lastdämpfer separat wirkende Reibeinrichtungen vorsieht, welche im wesentlichen unabhängig voneinander arbeiten können. Dies ist vor allem dadurch bedingt, dass zur Erzeugung der Reibungskraft, d. h. der Vorspann­ kraft für jeweilige Reibelemente, voneinander unabhängig wirkende Federn eingesetzt werden. Da die erste und die zweite Übertragungsanordnung in Achsrichtung bezüglich der dritten Übertragungsanordnung im wesentlichen symmetrisch ausgestaltet sind und da der Lagerring die Funktion einer Reibeinrichtung für den Lastdämpfer und auch die Funktion einer Reibein­ richtung für den Leerlaufdämpfer übernimmt, können Bauteile eingespart werden, was den Aufbau vereinfacht und zur Kosteneinsparung beiträgt.
Da für die Leerlaufdämpferstufe neben einer permanent wirkenden Grundreibung auch eine verschleppt einsetzende Reibwirkung bereitgestellt wird, lässt sich eine bessere Abstimmung der Dämpfungscharakteristik insbesondere.
Es wird darauf verwiesen, dass sofern hier die Rede davon ist, dass die Lagerungsanordnung, d. h. der Lagerring, in Lagerungssitz an dem Nabenelement vorgespannt ist, dies einen unmittelbaren Kontakt zwischen diesen beiden Komponenten bedeuten kann, dies aber auch bedeuten kann, dass der Lagerring unter Zwischenlagerung irgendwelcher Abstützkom­ ponenten, welche dann auch die Gegenlagerfläche bilden können, am Nabenelement abgestützt ist. Auch die Aussage, dass das Reibelement, d. h. im vorliegenden Falle der Lagerring, an einer der Übertragungsanord­ nung unter Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft verschiebbar ist, kann bedeuten, dass dieses Element unmittelbar an einer entsprechenden Komponente der zugeordneten Übertragungsanordnung abgleitet, oder unter Zwischenlagerung von Abstützkomponenten, welche gegebenenfalls mit dieser Übertragungsanordnung fest verbunden sein können, an dieser Übertragungsanordnung abgestützt ist. Das heißt, auch hier kann ein unmittelbarer Kontakt vorhanden sein oder die Abstützung beziehungsweise Reibungskrafterzeugung kann unter Zwischenlagerung von Komponenten vorgesehen sein.
Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung eine "Grund-Relativdrehstellung" nicht notwendigerweise diejenige Relativdrehstellung ist, welche in Fig. 1 dargestellt ist und in welcher die beiden Dämpfungsanordnungen 46, 62 im wesentlichen entspannt sind und auch die Mitnahmevorsprünge 108 im wesentlichen zentrisch in den Mitnahmeausnehmungen 106 aufgenommen sind. Dies ist zwar eine Grund-Relativdrehstellung, von welcher ausgehend nach Durchlauf des halben Umfangsbewegungsspiels zwischen den Mitnahmevor­ sprüngen 108 und den Mitnahmeausnehmungen 106 die verschleppt wirkende Reibeinrichtung eine Reibkraft erzeugen wird. Gleichwohl tritt eine verschleppte Reibcharakteristik auch dann auf, wenn die Mitnahmevor­ sprünge 108 durch die Mitnahmeausnehmungen 106 einmal zur Bewegung mitgenommen worden sind, weil die Leerlaufdämpfungseinrichtung 62 in entsprechendem Maße belastet worden ist, und wenn dann eine Bewe­ gungsumkehr stattfindet. Dabei werden dann die Mitnahmevorsprünge 108 den Bereich des vollständigen Umfangsbewegungsspiels zwischen diesen und den Mitnahmeausnehmungen 106 durchlaufen, ohne dass zunächst der Reibring 110 zur Bewegung mitgenommen wird. Erst dann, wenn die Mitnahmeausnehmungen 106 sich vollständig um dieses Umfangsbewe­ gungsspiel bewegt haben, werden sie die Mitnahmevorsprünge 108 wieder mitnehmen und es wird durch den Reibring 110 wieder eine Reibkraft erzeugt. Dieser Zustand kann auch auftreten, wenn durch Einleitung entsprechend starker Drehschwingungen durch Anstoßen der Innenver­ zahnung 20 der Nabenscheibe 18 an der Außenverzahnung 16 des Nabenelements 12 der Leerlaufdämpfer überbrückt war und letztendlich der Hauptdämpfer wirksam war, dann aber durch Abnahme des eingeleiteten Drehmomentes die Federn des Hauptdämpfers sich wieder entspannt haben und nunmehr eine Umkehrbewegung im Bereich des Leerlaufdämpfers stattfindet.

Claims (21)

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfassend:
  • - ein Nabenelement (12),
  • - eine Nabenscheibenanordnung (64), welche an dem Naben­ element (12) getragen ist, wobei die Nabenscheibenanordnung (64) eine erste Übertragungsanordnung (40) und eine bezüg­ lich der ersten Übertragungsanordnung (40) um eine Dreh­ achse (A) drehbare zweite Übertragungsanordnung (42) umfasst,
  • - eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanord­ nung (40, 42) wirkende erste Dämpfungsanordnung (46), vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung (48),
  • - eine mit dem Nabenelement (12) drehfest verbundene oder integral ausgebildete dritte Übertragungsanordnung (44),
  • - eine zweite Dämpfungsanordnung (62), vorzugsweise Dämp­ fungsfederanordnung (63), welche zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und einer Übertragungsanord­ nung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) wirkt und eine Relativverdrehung zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und der einen Übertragungs­ anordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanord­ nung (40, 42) ermöglicht,
  • - eine zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und wenigstens einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) wirksame erste Reibeinrichtung (110, 68, 70, 80, 120),
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reibeinrichtung (110, 68, 70, 80, 120) einen ersten Reibeinrichtungsbereich (110) aufweist, welcher ausgehend von einer Grund-Relativdrehstellung zwischen der dritten Übertragungsanordnung und der wenigstens einen Über­ tragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) in einem Relativdrehwinkelbereich zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und der wenigstens einen Übertra­ gungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) im wesentlichen keine Reibkraft erzeugt und bei Überschreiten des Relativdrehwinkelbereichs eine Reibkraft erzeugt.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibeinrichtungsbereich (110) der ersten Reibeinrichtung (110, 68, 70, 80, 120) nur zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und derjenigen Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung (40, 42) wirksam ist, welche mit der zweiten Dämpfer­ anordnung (62) zusammenwirkt.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reibeinrichtung (110, 68, 70, 80, 120) ferner einen zweiten Reibeinrichtungsbereich (68, 70, 80, 120) aufweist, der im wesentlichen unabhängig von der Relativdreh­ stellung zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und der wenigstens einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) eine Reibkraft erzeugt.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibeinrichtungsbereich (110) eine Reibelementenanordnung (110) umfasst, die unter Vorspannung an der dritten Übertragungsanordnung (44) oder/und der wenigstens einen Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) anliegt.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelementenanordnung (110) wenigstens ein Reibelement (110) umfasst, das an der dritten Übertragungsanordnung (44) oder/und der wenigstens einen Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung (40, 42) reibend angreift.
6. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Reibelement (110) an der wenigstens einen Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) reibend angreift und mit der dritten Übertragungsanordnung (44) drehfest gekoppelt oder koppelbar ist.
7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Reibelement ausgehend von einer Grund-Relativdrehstellung zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und der wenigstens einen Übertra­ gungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) in einem Relativdrehwinkelbereich zwischen der dritten Über­ tragungsanordnung (44) und der wenigstens einen Übertragungs­ anordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) bezüglich der dritten Übertragungsanordnung (44) im wesentli­ chen frei bewegbar ist und bei Überschreiten des Relativdrehwinkel­ bereichs mit der dritten Übertragungsanordnung (44) zur gemeinsa­ men Drehung gekoppelt ist.
8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 7, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der zweiten Dämpfungsanord­ nung (62) zusammenwirkende eine Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) in ihrem mit der zweiten Dämpfungsanordnung (62) zusammenwirkenden Bereich in Achsrichtung beidseits der dritten Übertragungsanordnung jeweils einen Scheibenbereich (26, 28) aufweist, und dass die erste Reibein­ richtung an wenigstens einem der Scheibenbereiche (26, 28) reibend angreift.
9. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Übertragungs­ anordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) bezüglich der dritten Übertragungsanordnung (44) in beiden axialen Richtungen im wesentlichen symmetrisch aufgebaut ist.
10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Übertragungs­ anordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) wenigstens zwei Scheibenteile (22, 24) aufweist, die in ihrem mit der zweiten Dämpfungsanordnung (62) zusammenwirkenden Bereich zum Vorsehen der beiden Scheibenbereiche (26, 28) in axialem Abstand liegen und radial außerhalb der Scheibenbereiche (26, 28) miteinander verbunden sind.
11. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scheibenteile (22, 24) in ihrem miteinander verbundenen Bereich zur Zusammenwirkung mit der ersten Dämpfungsanordnung (46) ausgebildet sind.
12. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Lagerungsanordnung (66), durch welche die Nabenscheibenanordnung (64) an dem Nabenelement (12) gelagert ist, wobei die Lagerungsanordnung (66) durch eine erste Vorspannanordnung (80) in Lagerungssitz an dem Nabenelement (12) vorgespannt ist und einen Lagerring (66) mit einer im wesentlichen konusartigen, balligen oder dergleichen Lagerfläche (68) umfasst, mit welcher dieser gegen eine im wesentlichen komplementär geformte Gegen-Lagerfläche (70) des Nabenelements (12) in den Lagerungssitz vorgespannt ist.
13. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine zweite Reibeinrichtung (66, 75, 90) zur Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42), wobei die zweite Reibeinrichtung (66, 75, 90) wenigstens ein durch eine Vorspannanordnung (82) beaufschlagtes und an der ersten Über­ tragungsanordnung (40) oder/und der zweiten Übertragungsanord­ nung (42) bei Relativverdrehung unter Erzeugung einer Reibungs­ dämpfungskraft verschiebbares Reibelement (66, 90) umfasst.
14. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsanordnung (66) wenig­ stens einen Teil des wenigstens einen Reibelementes (66, 90) der zweiten Reibeinrichtung (66, 75, 90) bildet.
15. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) im wesentlichen scheibenartig ausgebildet ist, dass die andere Übertragungsanord­ nung (40) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) an jeder axialen Seite der scheibenartigen Übertragungsanordnung (42) ein Deckscheibenelement (32, 34) umfasst, wobei die beiden Deckscheibenelemente (32, 34) miteinander drehfest verbunden sind, und dass die Lagerungsanordnung (66) mit einem Reibbereich (90) zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung (42) und einem der Deckscheibenelemente (32, 34) der anderen Übertragungs­ anordnung (40) liegt.
16. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannanordnung (82) zwischen der scheibenartigen Übertragungsanordnung (42) und dem anderen der Deckscheibenelemente (32, 34) wirkt und die scheibenartige Übertragungsanordnung (42) in Richtung auf das eine Deckscheiben­ element (32) zu vorspannt, derart, dass der Reibbereich (90) der Lagerungsanordnung (66) zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung (42) und dem einen Deckscheibenelement (32, 34) zur Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft geklemmt ist.
17. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 12 oder einem der Ansprüche 13 bis 16, sofern auf Anspruch 12 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (66) mit der ersten Übertragungsanordnung (40) oder der zweiten Übertragungsanord­ nung (42) im wesentlichen drehfest verbunden ist.
18. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (66) wenigstens einen Kopplungsabschnitt (72) umfasst, mit welchem dieser mit der ersten Übertragungsanordnung (40) oder der zweiten Übertragungsanord­ nung (42) gekoppelt ist.
19. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 14 bis 18, gekennzeichnet durch eine den Lagerring (66) in den Lagerungssitz vorspannende Vorspannanordnung (80), welche sich an dem Naben­ element (12) einerseits und derjenigen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) andererseits abstützt, an welcher die Lagerungsanordnung (66) unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschiebbar ist.
20. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 15 und Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannanordnung (80) sich an dem anderen Deckscheibenelement (32, 34) der anderen Über­ tragungsanordnung (40) abstützt.
21. Kupplungsscheibe, umfassend einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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