DE3022596A1

DE3022596A1 - Torsionsdaempfungsvorrichtung sowie diese aufweisende reibungskupplung, insbesondere fuer kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3022596A1
Application number: DE19803022596
Authority: DE
Inventors: Rene Billet
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1981-01-15
Also published as: JPS566926A; ES492709A0; PL225176A1; IT8012577A0; GB2054099B; PL124584B1; BR8003843A; GB2054099A; US4366893A; IT1218411B; FR2459913B1; FR2459913A1; ES8103307A1

Description

Torsionsdämpfungsvorrichtung sowie diese aufweisende Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ganz allgemein Torsionsdämpfungsvorrichtungen mit zwei koaxialen Teilen, die innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbewegungsweges gegeneinander drehbar befestigt sind sowie entgegen elastischer Glieder mit Wirkung in Umfangsrichtung, nämlich ein Teil mit einer Radscheibe und ein Teil, das zwei Führungsscheiben genannte Ringscheiben aufweist, die jeweils beiderseits der Radscheibe parallel zu dieser angeordnet sind, wobei die Führungsscheiben miteinander mittels Verstrebungen verbunden sind, die unabhängig von den Führungsscheiban sind, sich parallel zur Achse der Gesamtanordnung erstrecken und an jedem ihrer axialen Enden die entsprechende Führungsscheibe dank zu diesem Zweck in diesen vorgesehenen Durchtritten durchsetzen und jenseits der Führungsscheibe verformt sind, beispielsweise durch Kriechen eingefaßt sind, und in Berührung mit dieser sind. Die Erfindung betrifft insbesondere,jedoch nicht ausschließlich den Fall, in dem die verwendeten Verstrebungen flache Verstrebungen sind, d.h.,

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Verstrebungen, die einen tangential länglichen und in der Praxis rechteckigen Querschnitt besitzen und die daher •wirtschaftlich durch Schneiden bzw. Stanzen eines Zuschnitts in der Presse herstellbar sind.

Eine derartige Torsionsdämpfungsvorrichtung kann beispielsweise an der Bildung einer Reibungskupplung mit Dämpfungsnabe, teilnehmen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.

In einem solchen Fall ist eines der sie bildenden Teile Träger einer Reibscheibe, die mit Reibbelägen am Umfang an jeder ihrer Flächen versehen ist und die daher so ausgebildet ist, daß sie .zwischen zwei drehfest mit einer Welle, in der Praxis einer Antriebswelle, einstückigen Elementen einsperrbar ist, während deren anderes Teil mit einer Nabe einstückig ist, die so ausgebildet ist, daß sie drehfest mit einer anderen Welle verkeilt ist, in der Praxis einer Abtriebswelle.

Beispielsweise ist die Reibscheibe einstückig mit einer Führungsscheibe, wobei die Radscheibe einstückig mit der Nabe ist, während die Führungsscheiben drehbar gegenüber dieser befestigt sind. Gemäß einer anderen Ausbildung kann die Reibscheibe einstückig mit der Radscheibe sein, wobei die Radscheibe nun drehbar gegenüber der Nabe befestigt ist, während die Führungsscheiben mit dieser einstückig sind.

Unabhängig davon müssen die Verstrebungen, die die eine der Führungsscheibe mit der anderen verbinden, das gesamte oder einen Teil des Drehmomentes übergeben, das die betrachtete Reibungskupplung von der Antriebswelle zur Abtrieb swelle übertragen muß.

Aus diesem Grund ist im Betrieb jede Verstrebung, die eingepaßt ist und an ihren Enden an den Führungsscheiben eingefaßt bzw. festgelegt ist, nicht nur einer einfachen Scherkraft ausgesetzt, ein Kippmoment bezüglich dieser Führungs-

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scheiben überlagert seine Wirkungen denjenigen einer derartigen Scherung.

In der Praxis, insbesondere wenn die zu übertragenden Momente hoch sind, ist ein derartiges Kippmoment nachteilig für die gute Widerstandsfähigkeit (Lebensdauer) der Verstrebungen und daher bezüglich einer guten Wirkungsweise und einer annehmbaren Lebensdauer der Gesamtanordnung.

Es wurde bereits vorgeschlagen (FR-PS 77 05 529 vom 25.2.1977 und erste Zusatz-FR-PS 77 37 5II vom I3.12.1977), die Anordnung der verwendeten Verstrebungen in einem einzigen Kranz aisanmanzufassen, wobei ein derartiger Kranz nun am Außenumfang zumindest einer der Führungsscheiben angeordnet ist, jenseits des

die
Außenumfangs der Radscheibe, diese einfaßt.

Eine derartige Anordnung kann jedoch in der Praxis nur ganz besondere Ausführungsfälle betreffen.

Für andere und insbesondere für solche, für die die Erfindung vorgesehen ist, ist es notwendig, daß die verwendeten Verstrebungen innerhalb des Umrisses angeordnet sind, der durch den Außenumfang der Führungsscheiben begrenzt ist. Es kann sich daher normalerweise nur um Verstrebungen handeln, die jeweils einzeln vorgesehen sind, wobei diese Verstrebungen jeweils einen Durchtritt der Radscheibe durchsetzen müssen mit einem ausreichenden Spiel, damit nicht in die relative Winkelbewegung der Radscheibe gegenüber den Führungsscheiben, die sie einfassen, eingegriffen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die bei derartigen Verstrebungen das Verringern des Kippmomentes ermöglicht, dem sie im Betrieb ausgesetzt sind.

Die Erfindung betrifft also eine Torsionsdämpfungsvorrichtung mit zwei koaxialen innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbewegungsweges gegeneinander drehbar befestigten Teilen, die entgegen elastischer Glieder mit

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Umfangswirkung wirken, nämlich, ein eine Radscheibe tragendes Teil und ein Teil, das zwei Führungsscheiben genannte Ringscheiben besitzt, die jeweils beiderseits der Radscheibe parallel zu dieser angeordnet sind, wobei die Führungsscheiben miteinander innerhalb des durch ihren Außenumfang begrenzten Umrisses durch Verstrebungen miteinander verbunden sind, die unabhängig von den Führungsscheiben sind und sich parallel zur Achse der Gesamtanordnung erstrecken, und die an jedem ihrer axialen Enden, die entsprechende Führungsscheibe durchsetzen und verformt sind, beispielsweise mittels Kriechen (Stauchen) jenseits dieser eingefaßt sind, wobei sich die Torsionsdarapfungsvorrichtung dadurch auszeichnet, daß zwischen den Führungsscheiben zumindest bestimmte der Verstrebungen in Umfangsrichtung paarweise mittels eines Verbindungssteges miteinder gekuppelt sind. Die Erfindung betrifft auch eine Reibungskupplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die ausgehend von einer derartigen Torsionsdämpfungsvorrichtung gebildet ist.

Vorzugsweise ist jede Verstrebung in Umfangsrichtung durch einen Verbindungssteg mit mindestens einer anderen Verstrebung gekuppelt, wobei die verschiedenen verwendeten Verstrebungen so in Gruppen mit mehreren Verstrebungen aufgeteilt sind, die alle in Umfangsrichtung paarweise durch mindestens einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind.

Unabhängig davon bildet die "Brückenbildung", die der Verbindungssteg zwischen zwei Verstrebungen bildet, der in Urafangsrichtung erfindungsgemäß eine der Verstrebungen mit der anderen kuppelt, vorteilhaft gegenüber dem Kippmoment, dem diese Verstrebungen, im Betrieb ausgesetzt sind, einen Kurzschluß derart, daß die Wirkungen dieses Kippmoments aufs Äußerste verringert werden.

Als Folge davon nähern sich die Kräfte,denen eine Verstrebung

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im Betrieb ausgesetzt ist, sich vorteilhaft an diejenigen aufgrund der reinen Scherwirkung an, was für eine gute Haltbarkeit einer derartigen Verstrebung günstig ist, wobei die Einpassung und die Quetschverbindung deren Enden wirksam insbesondere bezüglich der Einschränkung dieser Scherkräfte ausgebildet sind.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführtmgsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in Teilaufsicht und im Teilschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2 eine Reibungskupplung, die ausgehend von einer erfindungsgemäßen Torsionsdämpfungsvorrichtung ausgebildet ist,

Fig. 2 den Axialschnitt XI-IX gemäß Fig. 1 dieser Reibungskupplung ,

Fig. 3 in Aufsicht eine Gruppe von erfindungsgemäß ausgebildeten Verstrebungen.dieser Reibungskupplung,

Fig. k in Ansicht diese Gruppe von Verstrebungen gemäß dem Pfeil IV in Fig. 3,

Fig. 5 im Ausschnitt eine Ansicht ähnlich Fig. 1, wobei ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Die Figuren zeigen als Anwendungsbeispiel der Erfindung eine Reibungskupplung mit Dämpfungs-Nabe.

Diese Reibungskupplung ist durch eine Torsionsdämpfungsvorrichtung 10 und eine Reibscheibe 11 gebildet.

Die Torsionsdämpfungsvorrichtung 10 besteht ihrerseits aus zwei koaxialen Teilen A,B, die innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbewegungsweges und entgegen einer elastischen Einrichtung mit Wirkung in Umfangsrichtung gegeneinander drehbar befestigt sind.

Das erste Teil A weist eine ringförmige Radscheibe 12 auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist es weiter eine

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Nabe 13 auf, mit der die Radscheibe 12 einstückig ist, wobei die Radscheibe 12 am Außenumfang der Nabe 13 in einer mittleren Zone davon vorgesehen ist, und zwar als einteiliges Stück mit der Nabe 13, wobei dieses so ausgebildet ist, daß es drehfest auf einer (nicht dargestellten) ersten Welle, in der Praxis einer Abtriebswelle, verkeilbar ist, beispielsweise mittels Längsnuten 14, wie das dargestellt ist.

Das Teil B weist zwei Führungsscheiben 15 genannte Ringscheiben auf, die jeweils beiderseits der Radscheibe 12 parallel zu dieser angeordnet sind und die gegenüber der Nabe 13 frei drehbar sind,.die sie ringförmig umgeben.

Die Reibscheibe 11, die am Außenumfang und an jeder ihrer Seiten Träger von Reibbelägen 17 ist und die daher dazu vorgesehen ist, daß sie zwischen zwei Organ«en einsperrbar ist, einer Druckscheibe und einer Reaktionsscheibe, die drehfest mit einer zweiten Welle, in der Praxis einer Antriebswelle, sind, ist an einer der Führungsscheiben 15 beispielsweise mittels Nieten 18, wie das dargestellt ist, angebracht.

In üblicher Weise sind die elastischen Glieder mit Wirkung in Umfangsrichtung, die zwischen den oben beschriebenen" Teilen A und B angeordnet sind, durch Federn 20 gebildet, von denen beim dargestellten Ausführungsbeispiel neun Stück vorgesehen sind, die tangential in Ausnehmungen angeordnet sind, die zum Teil durch Fenster 21 gebildet sind, die zu diesem Zweck in der Radscheibe 12 vorgesehen sind,und zum Teil durch Schalen 22, die zu diesem Zweck durch Einprägen in die Führungsscheiben 15 gebildet sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schalen 22 in Umfangsrichtung durch radiale Einschnitte 23 der

Führungsscheiben 15, die sie beeinflussen, begrenzt, wobei zwischen den Schalen 22 die Führungsscheiben 15 auch Einprägungen 24 aufweisen, die in entgegengesetzter Richtung

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zu derjenigen der Schalen 22 sind und die durch ihre Schnittfläche eine Auflage in Umfangsrichtung für die Federn20 bilden.

Zwischen den Teilen A₁B sind weiter Dämpfungsglieder vor gesehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einerseits auf einer ersten Seite der Radscheibe 12 einen Reibring 26 , der zwischen der Radscheibe 12 und der entsprechenden Führungsscheibe 15 angeordnet ist, nahe der Nabe 13 aufweisen und andererseits an der anderen Seite der Radscheibe 12 einen Reibring 27, der mit der Radscheibe 12 in Berührung ist und der mit einem Tragring 28 einstückig ist, aufweisen , der mittels axialer Zungen oder Klauen 29 auf der entsprechenden Führungsscheibe 15 drehfest verkeilt ist.

Die Reibringe 26,27 sind zusammenwirkend durch elastische Glieder mit axialer Wirkung beansprucht, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine gewellte Ringscheibe 30 (Bauart "Onduflex") gebildet ist, die zwischen dem Tragring 28 des Reibrings 27 einerseits und der entsprechenden Führungsscheibe 15 andererseits eingesetzt ist.

Zu deren drehfesten Verbindung miteinander sind die Führungsscheiben 15 miteinander innerhalb des Umrisses, der durch ihren Außenumfang begrenzt ist, mittels Verstrebungen 3I verbunden, die unabhängig von diesen Führungsscheiben 15 sind und die sich parallel zur Achse der Gesamtanordnung erstrecken.

Es handelt sich, wie in der Praxis, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um flache Verstrebungen, d„h., um Verstrebungen, die durch Schneiden bzw. Stanzen eines Zuschnitts gebildet sind, und daher einen allgemein rechteckförmigen Querschnitt besitzen.

Zwischen den Führungsscheiben 15 ist dieser Querschnitt beim dargestellten Ausführungsbeispiel tangential verlängert

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auf einem Kreisumfang der Gesamtanordnung.

Jede Verstrebung 31 weist einzeln auf ein Stammteil 32 sowie an jedem axialen Ende davon ein Kopfteil 33> mittels dem sie eine Führungsscheibe 15 durchsetzen kann, die zu diesem Zweck einen mit einem solchen Kopfteil 33 komplementärenDurchtritt 3^ besitzt.

Jenseits einer derartigen Führungsscheibe 15 ist der entsprechende Kopfteil 33 einer Verstrebung 32 in Berührung mit der Führungsscheibe 15 zur festen bzw. formschlüssigen Verbindung mit dieser verformt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beeinflußt diese Verformung nur die Enden in Umfangsrichtung des jeweiligen Kopfteils 33 (vgl. FR-PS 76 2k 722 vom Ι3.8.Ϊ976), wobei dies, wie das durch Strichlinien in Fig. 4 dargestellt ist, mittels eines gabelförmigen Werkzeugs 36 erreicht wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist jede Verstrebung 31 weiter zwischen den Führungsscheiben I5 in Berührung mit diesen zwei Arme 37 auf, die sich in Umfangsrichtung in entgegengesetzter Richtung erstrecken und die während des erwähnten Quetschvorganges an der Anlage der

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entsprechenden Führungsscheibe teilnehmen.

Jede Verstrebung 3I durchsetzt die Radscheibe 12 axial mit einem ausreichenden Spiel, damit nicht in den relativen Winkelbewegungsweg der Führungsscheiben 15 gegenüber der Radscheibe 12 eingegriffen wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verstrebungen 31 zu diesem Zweck in den Fenstern 21 aufgenommen, die die Radscheibe 12 zur Aufnahme der Federn 20 aufweist, wobei deren Abwicklung in Umfangsrichtung außerdem, an den Enden deren Arme 37 gemessen, kleiner ist, als diejenige der Fenster

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Darüber hinaus sind bei dem in den Fig. 1-k dargestellten Ausführungsbeispiel die Verstrebungen Jl nahe dem inneren Umfang der Radscheibe 12 zwischen den Federn 20 und der Nabe 13 vorgesehen.

Gemäß der Erfindung sind zwischen den Führungsscheiben 15 zumindest bestimmte der Verstrebungen J,\ in Umfangsrichtung paarweise durch einen Verbindunjssteg 38 gekuppelt.

In der Praxis sind, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, die Verstrebungen 3I insgesamt in Gruppen 40 mit mehreren Verstrebungen Jl aufgeteilt, wobei innerhalb dieser alle in Umfangsrichtung paarweise durch einen Verbindungssteg 38 miteinander verbunden sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind so drei Gruppen kO mit jeweils drei Verstrebungen Jl gebildet.

Eine solche Gruppe 40 ist in den Fig. 3 und k getrennt dargestellt.

Die Verbindungsstege 38, die sie aufweist, sind gebogen, damit sie insgesamt sich allgemein an einen Kreisbogen annähern, der einen Öffnungswinkel zur Mitte von etwa 90° (120°) einschließt.

Unabhängig von der Anzahl der verwendeten Gruppen ^O der verwendeten Verstrebungen Jl und unabhängig von der Anzahl der Verstrebungen 3l,die im Einzelnen in einer derartigen Gruppe k0 vorgesehen ist, ergibt sich" durch die Aufteilung dieser Verstrebungen 3I "in Gruppen 40, daß jede der Verstrebungen 31 in Umfangsrichtung mittels eines Verbindungssteges 38 mit mindestens einer anderen Verstrebung kl gekuppelt ist.

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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein derartiger Verbindungssteg 38 in der Verlängerung der entsprechenden Arme 37> die die beiden Verstrebungen 3¹ besitzen, die er verbindet, weshalb er, wie die Arme 37» in Berührung mit der entsprechenden Führungsscheibe 15 ist.

Selbstverständlich müssen unter Berücksichtigung, daß die Radscheibe 12 von den Verstrebungen 3¹ durchsetzt ist, diese die Verbindungsstege nur an einer Seite dieser Radscheibe aufweisen.

Unabhängig davon ist ein derartiger Verbindungssteg 38 vorteilhaft so ausgebildet, daß er im Betrieb das Kippmoment aufs Äußerste verringert, dem die Verstrebungen 3I aufgrund des Drehmomentes ausgesetzt sind, das sie von einer der Führungsscheiben I5 auf die andere übertragen müssen.

Gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verstrebungen 3I weiter mittels der Fenster 21 der Radscheibe 12 eingesetzt, erstrecken sich jedoch nahe dessen Außenumfang jenseits der Federn 30 gegenüber der Nabe 13·

Sie können an irgendeinem radialen Pegel der Gesamtanordnung eingesetzt sein.

Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich, beispielsweise bezüglich dor Anzahl der verwendeten Verstrebungsgruppen und der Anzahl der in· Einzelnen jeder der Gruppen zugeordneten Verstrebungen.

lir Grexisf&ll kann eine einzige Gruppe vorgesehen se ix.,, wöbedie ^T"*erstrebungeE 31 nun eile kranzförmig miteinander rereinigt sind, und zwar zusammenhängend geschlossen oder r.icfet«

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BAD ORIGINAL

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Verbindungsstege 385 die die Verstrebungen Jl paarweise verbinden, in Berührung mit der entsprechenden Führungsscheibe 15 sind,günstig ist für die erwünschte Verringerung des Kippmomentes, dem die Verstrebungen während des Betriebes ausgesetzt sind, diese Anordnung jedoch nicht zwingend, vielmehr können die Verbindungsstege 38 beispielsweise über mindestens einen Teil ihrer Längsausdehnung "hinterdreht" bzw. hinterschnitten sein, insbesondere, wenn dies bestimmte Betriebsanforderungen erfordern.

Schließlich ist im Fall der Anwendung der Erfindung auf eine Reibungskupplung mit Dämpfungs-Nabe die Reibscheibe einer derartigen Reibungskupplung nicht notwendigerweise mit den Führungsscheiben einstückig, vielmehr kann sie mit der Radscheibe verbunden sein, die die Führungsscheiben einschließen, wobei die Radscheibe nun gegenüber der Nabe, die sie umgibt, frei drehbar ist, während die Führungsscheiben mit dieser einstückig sind.

Bei der Erfindung handelt es sich also um eine Torsionsdämpfungsvorrichtung mit einer Radscheibe 12 und beiderseits dieser zwei Führungsscheiben 151 die gegenüber der Radscheibe 12 innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbewegungsweges, entgegen von Federn 20, drehbar befestigt sind, und die miteinander durch Verstrebungen 3I verbunden sind.

Gemäß der Erfindung sind zwischen den Führungsscheiben zumindest bestimmte der Verstrebungen 3I in Umfangsrichtung paarweise mitteis eines Verbindungssteges 38 gekuppelt.

Die Erfindung ist insbesondere auf Reibungskupplungen mit Dämpfungs-Nabe anwendbar, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

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Claims

Ansprüche:

[lJ Torsionsdämpfungsvorrichtung mit zwei koaxialen Teilen, die innerhalb der Grenzen eines bestimmten

Winkelbewegungsweges gegeneinander drehbar befestigt sind sowie entgegen elastischer Glieder mit Wirkung in Umfangsrichtung, nämlich
ein eine Radscheibe aufweisendes Teil und ein Teil, das zwei Führungsscheiben genannte Ringscheiben aufweist, die jeweils beiderseits der Radscheibe parallel zu dieser angeordnet sind, wobei die Führungsscheiben miteinander innerhalb des durch deren Außenumfang begrenzten Umrisses mittels Verstrebungen verbunden sind, die von den Führungsscheiben unabhängig sind, die sich par&llel zar Achse der Gesamtanordnung erstrecken und die jeweils an ihren axialen Enden die entsprechende Führungsscheibe durchsetzen und jenseits dieser wie durch Einfassen durch Kriechen verformt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Führungsscheiben (15) zumindest bestimmte der Verstrebungen (3I) in

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Umfangsrichtung paarweise durch einen Verbindungssteg (38) gekuppelt sind.
2. Torsionsdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß jede Verstrebung (3I) in Umfangsrichtung mittels eines Verbindungsstegs (38) mit mindestens einer anderen Verstrebung (3I) gekuppelt ist.
3- Torsionsdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß alle Verstrebungen (3I) in Gruppen (40) aus mehreren Verstrebungen (3I) unterteilt sind, die alle in Umfangsrichtung paarweise mittels mindestens einem Verbindungssteg (38) gekuppelt sind.
4. Torsionsdämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verstrebungen (3I) zwischen den Führungsscheiben (15) jeweils mindestens zwei Arme (37) in Berührung mit einer Führungsscheibe (I5) aufweisen, nämlich einen ersten Arm in einer ersten Umfangsrichtung und einen zweiten Arm in einer dazu entgegengesetzten Umfangsrichtung, und

ca-1 ein zwei Verstrebungen (3I) verbindender Verbindungssteg (38) in Verlängerung der entsprechenden Arme (37) der Verstrebung (3I) ist und daher ebenfalls in Berührung mit der Führungsscheibe (I5) ist.
5. Reibungskupplung, die durch eine Torsionsdämpfungsvorrichtung gebildet ist, deren eines Teil mit einer Nabe einstückig ist, während deren anderes Te¹I eine Reibscheibe trägt, gekennzeichnet durch eine Torsionsdämpfungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-k.

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