DE19949362A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents
TorsionsschwingungsdämpferInfo
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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),
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.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19949362A DE19949362A1 (de) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Torsionsschwingungsdämpfer |
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