DE69514643T2

DE69514643T2 - Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere mit reibung der kuppling für kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE69514643T2
Application number: DE69514643T
Authority: DE
Inventors: Bruno Hemeryck; Gerard Lefevre; Carlos Lopez Perez; Christian Vandenhende
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: FR2726618B1; JPH09507904A; WO1996014521A1; US5816380A; FR2726618A1; EP0738378B1; DE69514643D1; EP0738378A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Torsionsdämpfer, insbesondere Reibungskupplungsscheiben für Kraftfahrzeuge.
Ein solcher Torsionsdämpfer wird beispielsweise in der FR-A-2 693 778 beschrieben und umfaßt (Fig. 1 bis 3) zwei koaxiale Teile, die im Verhältnis zueinander beweglich entgegen ersten umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen 5, die im folgenden als Federn mit hoher Steifigkeit bezeichnet werden, und axial wirksamen ersten Reibungsmitteln 14, 17, 15 gelagert sind.
Einer der Teile umfaßt ein Eingangselement 1, das fest mit zwei Führungsscheiben 2, 3 verbunden ist, die durch Distanzbolzen 10 aneinander befestigt sind.
Der andere Teil umfaßt seinerseits eine Zwischenscheibe 4 und ein Ausgangselement 7, die im Verhältnis zueinander beweglich entgegen zweiten umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen 8, die im folgenden als Federn mit geringer Steifigkeit bezeichnet werden, unter Einfügung von mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln 6 und axial wirksamen Reibungsmitteln 13, 16, 12 gelagert sind.
Die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 begrenzen daher die relative Winkelauslenkung zwischen der Zwischenscheibe 4 und dem Ausgangselement 7.
Im einzelnen sind die Führungsscheiben 2, 3 beiderseits der Zwischenscheibe 4 angeordnet, wobei sie ebenso wie die Zwischenscheibe 4 quer ausgerichtet sind.
Die Distanzbolzen 10 gehen einerseits mit Umfangsspiel durch die Zwischenscheibe 4 in Aussparungen 42 hindurch, die an deren äußerem Umfang angeordnet sind, und verbinden andererseits auch das Eingangselement fest mit den Führungsscheiben 2, 3.
Dieses Eingangselement 1 ist hier an der Innenfläche der Führungsscheibe 2 angefügt und besteht aus einer Trägerscheibe, die an ihrem äußeren Umfang, an jeder ihrer Flächen befestigt, gegebenenfalls in Segmente unterteilte Reibbeläge 11 trägt.
Die Reibbeläge 11 sind dazu bestimmt, zwischen der Druck- und Gegenanpreßplatte (nicht dargestellt) der Kupplung eingespannt zu werden, so daß das Eingangselement drehfest an einer treibenden Welle angebracht ist, im Falle einer kraftfahrzeugtechnischen Anwendung an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs.
Das Ausgangselement 7 besteht aus einer Nabe 7, die innen mit Keilnuten 71 für ihre drehfeste Verbindung mit einer getriebenen Welle versehen ist, und zwar mit der Eingangswelle des Getriebes im Falle einer kraftfahrzeugtechnischen Anwendung.
Das Motordrehmoment wird dadurch vom Eingangselement 1 an das Ausgangselement 7 übertragen.
Die ersten elastischen Organe 5 bestehen aus Schraubenfedern, die paarweise in Aufnahmen 31, 41, hier in Fenstern, gelagert sind, die gegenüberliegend in die Führungsscheiben 2, 3 bzw. in die Zwischenscheibe 4 eingearbeitet sind.
Die Federpaare 5 sind hier spielfrei in den Fenstern 31 der Führungsscheiben 2, 3 sowie bei einigen Federpaaren spielfrei in den Fenstern 41 der Zwischenscheibe 4 und bei den anderen Federpaaren mit Spiel in den besagten Fenstern 41 gelagert.
Die Federn 5 werden daher abgestuft wirksam, wobei sie steifer sind als die zweiten elastischen Organe 8, die ebenfalls aus Schraubenfedern, hier mit geringerer Steifigkeit, bestehen, insbesondere um die Schwingungen im Leerlaufdrehzahlbereich des Fahrzeugmotors abzubauen.
Die Federn 5 mit hoher Steifigkeit sind dazu bestimmt, die Schwingungen im Fahrdrehzahlbereich des Fahrzeugs abzubauen.
Die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 umfassen eine am inneren Umfang der Zwischenscheibe 4 angebrachte Zahnung und eine entsprechende Zahnung, die am äußeren Umfang der Ausgangsnabe 7 mittels eines radialen Flansches 90 angebracht ist, den die besagte Nabe 7 radial vorstehend an ihrem äußeren Umfang aufweist.
Die Nabe 7 umfaßt daher trapezförmige Zähne 61, die mit Umfangsspiel an Aussparungen 62 der Zwischenscheibe 4 eingreifen und umgekehrt, wobei die besagte Zwischenscheibe 4 trapezförmige Zähne 63 aufweist, die mit Spiel an Aussparungen 64 der Nabe 7 eingreifen, die von den Führungsscheiben 2, 3 und der Zwischenscheibe 4 umgeben ist.
Der Flansch 90 der Nabe ist mit radial nach außen offenen Aussparungen 83 versehen. Die Zwischenscheibe 4 weist entsprechend dazu an ihrem inneren Umfang radial nach innen offene Aussparungen 82 auf.
Die Federn 8 mit geringer Steifigkeit sind daher in gegenüberliegenden Aussparungen 82, 83 gelagert, wobei sie auf den Seitenkanten der besagten Aussparungen 82, 83 über Teller 81 mit V-förmiger Rückseite zur Auflage kommen, um sich an die Form der besagten Seitenkanten anzupassen.
Diese Teller 81 weisen jeweils einen Zentrierzapfen auf, der in das Innere einer Feder 8 eingreift (Fig. 3), um die besagten Federn radial zu halten.
Die ersten Reibungsmittel umfassen einerseits eine hier aus Kunststoff ausgeführte Reibscheibe 15, die axial zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Führungsscheibe 2, genauer gesagt: zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Trägerscheibe 1, eingefügt ist, und andererseits eine hier aus Metall ausgeführte Anpreßscheibe 17 und eine axial wirksame Federscheibe 14, hier eine gewellte Federscheibe, die zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Führungsscheibe 3 eingefügt sind.
Die Führungsscheiben 2, 3 sind hier ähnlich ausgeführt und weisen Öffnungen 18 radial oberhalb des Flansches 90 und Aussparungen 19 an ihrem inneren Umfang auf.
Die Öffnungen 18 sind für den Durchgang von zur Reibscheibe 15 gehörenden Stiften bzw. von zur Anpreßscheibe 17 gehörenden Ansätzen bestimmt.
Die Scheiben 15 und 17 sind daher durch formschlüssiges Zusammenwirken drehfest mit den Führungsscheiben 2 und 3 verbunden, so daß die Federscheibe 14 auf der Führungsscheibe 3 zur Auflage kommt, um die Anpreßscheibe 17 in Kontakt mit der Zwischenscheibe 4 zu beaufschlagen und die Reibscheibe 15 zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Einheit aus Führungsscheibe 2 und Trägerscheibe 1 einzuspannen, wobei die Stifte der Reibscheibe 15 natürlich, wie in Fig. 2 dargestellt, durch die an der Führungsscheibe 2 angefügte Trägerscheibe 1 hindurchgehen.
Die Aussparungen 19 sind vorgesehen, um mit Kreisbogenzweiecken in Eingriff zu treten, die die Lager 12, 13 an ihrem äußeren Umfang aufweisen. Die Lager 12, 13 sind hier aus Kunststoff ausgeführt, wobei sie daher durch formschlüssiges Zusammenwirken drehfest mit der Führungsscheibe 2 bzw. mit der Führungsscheibe 3 verbunden sind.
Diese Lager sind zwischen dem inneren Umfang der Führungsscheiben 2, 3 und dem äußeren Umfang der Nabe 7 eingefügt. Sie haben jeweils einen Querteil, der direkt oder indirekt mit dem Flansch 90 in Kontakt kommt.
Das Lager 12 ist hier axial zwischen dem Flansch 90 und der Führungsscheibe 2 eingefügt, während eine Schutzscheibe 130 zwischen dem Lager 13 und dem Flansch 90 eingefügt ist, wobei das besagte Lager 13 der Einwirkung einer axial wirksamen Federscheibe 16, hier einer Federscheibe in der Ausführung als gewölbte Federscheibe, ausgesetzt ist, die auf der Führungsscheibe 3 zur Auflage kommt.
Die Federscheibe 16 beaufschlagt daher das Lager 13 in Richtung des Flansches 90 und ermöglicht eine Einspannung des Querteils des Lagers 12 zwischen dem Flansch 90 und der Führungsscheibe 2.
Dabei ist zu beachten, daß das Lager 12 zur Zentrierung der Führungsscheiben 2, 3 dient.
Diese Anordnung führt zwar zu zufriedenstellenden Ergebnissen; die Aussparungen 82, 83 greifen jedoch auf die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 über und schwächen daher die Festigkeit der Zwischenscheibe 4 und des Flansches 90 der Nabe 7, so daß es nicht möglich ist, eine große Anzahl von Federn 8 mit geringer Steifigkeit einzubauen.
Darüber hinaus kommen bei den Reibungsmitteln zahlreiche Teile zum Einsatz.
Um die Zwischenscheibe 4 und die Nabe 7 zu versteifen und die Anzahl der Federn 8 mit geringer Steifigkeit frei zu wählen, kann in Betracht gezogen werden, eine Anordnung, wie sie in der FR-A-2 611 245 beschrieben wird, zugrundezulegen.
In dieser Druckschrift ist ein Torsionsvordämpfer vorgesehen, der zwischen der Zwischenscheibe und einer der Führungsscheiben gelagert ist. Dieser Vordämpfer umfaßt zwei Führungsscheiben und eine sekundäre Zwischenscheibe, die spielfrei an der Zahnung mit an dieser Stelle verringerter Höhe eingreift, so daß die Zahnungen der Zwischenscheibe und der Nabe nicht verschwächt werden.
Diese Lösung ermöglicht nach Maßgabe der jeweiligen Anwendungen den Einbau der gewünschten Anzahl von Federn mit geringer Steifigkeit. So können zwei oder mehr als zwei Federn mit geringer Steifigkeit angebracht werden.
Die durch Räumen hergestellte Zahnung der Nabe greift jedoch zum größten Teil auf den Flansch der Nabe über, so daß Grate auftreten und eine Schutzplatte aus Metall zwischen dem Flansch der Nabe und dem an diesen Flansch angrenzenden Lager vorgesehen werden muß, wie dies in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist.
In der GB-A-2 254 398 gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist der Torsionsvordämpfer in dem drehfest mit der Zwischenscheibe verbundenen Lager aufgenommen.
Die Anmelderin hat sich die Frage gestellt, ob es nicht möglich wäre, ein solches Lager zu nutzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und dazu in einfacher und wirtschaftlicher Weise einen Torsionsdämpfer mit starren mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln vorzuschlagen, wobei gleichzeitig eine freie Auswahl in bezug auf die Anzahl der Federn mit geringer Steif igkeit herbeigeführt und das Zentrierlager der Führungsscheiben genutzt werden soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Dank der Erfindung sind die Federn mit geringer Steifigkeit radial in Höhe der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel angeordnet, wobei es nicht notwendig ist, eine Schutzplatte vorzusehen, um das Zentrierlager der Führungsscheiben zu schützen, das durch das erfindungsgemäße Lager gebildet wird.
Die Anzahl der Federn mit geringer Steifigkeit kann frei gewählt werden.
In einer Ausführungsform weist der erste Bereich eine geringe Höhe auf, während der zweite Bereich im Verhältnis zum ersten Bereich radial nach außen vorsteht. In einer anderen Ausführungsform kann sich der erste Bereich im Verhältnis zum zweiten Bereich leicht radial vorstehend erstrecken.
Das erfindungsgemäße Lager ermöglicht eine Zentrierung der Zwischenscheibe im Verhältnis zur Nabe, wo bei gleichzeitig die Anzahl der Teile der Reibungsmittel verringert wird.
Außerdem ist festzustellen, daß die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel starr sind, da die Aussparungen zur Aufnahme der Federn mit geringer Steifigkeit nicht auf sie übergreifen.
In einer Ausführungsform sind die elastischen Organe mit geringer Steifigkeit in offenen Aussparungen aufgenommen, die radial gegenüberliegend in den ersten Bereich des Flansches des Ausgangselements und in das besagte ringförmige Lager eingearbeitet sind.
Wie verständlich geworden sein dürfte, sind die in die Nabe (das Ausgangselement) eingearbeiteten Aussparungen durch den zweiten Bereich des Flansches der Nabe oder durch die Zwischenscheibe verschlossen. Diese Anordnung ermöglicht eine Vereinfachung des Torsionsdämpfers und eine Verringerung der Anzahl seiner Teile.
Als Variante enthält das Lager zum größten Teil die elastischen Organe mit geringer Steifigkeit. Diese elastischen Organe können dann eine gekrümmte Form haben und hintereinander gelagert sein.
Dank dieser Anordnung kann der axiale Bauraumbedarf des Torsionsdämpfers verringert und die Führungsscheibe vereinfacht werden.
In allen Fällen wird das Lager genutzt.
Die Nabe wird vorteilhafterweise durch Sintern oder nach jedem anderen Verfahren hergestellt, beispielsweise durch Gießen, Schmieden, Kalt- oder Warmstauchen, wobei die Grate entfernt werden können.
Die nachstehende Beschreibung veranschaulicht die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen im einzelnen:
- Fig. 1 eine Axialschnittansicht einer Reibungskupplungsscheibe nach dem bisherigen Stand der Technik;
- Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des unteren Mittelteils von Fig. 1;
- Fig. 3 eine schematische Ansicht der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel von Fig. 1;
- Fig. 4 eine Axialteilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Reibungskupplungsscheibe;
- Fig. 5 eine Teilansicht des Ausgangselements in Richtung des Pfeils 5 von Fig. 4, wobei die Federn mit geringer Steifigkeit zusammengedrückt und die Aussparungen des Lagers mit gestrichelten Linien dargestellt sind;
- die Fig. 6 und 7 Ansichten zur Darstellung anderer Formen der elastischen Organe mit geringer Steifigkeit;
- Fig. 8 eine Axialschnittansicht einer Reibungskupplungsscheibe zu einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht des Mittelteils von Fig. 8;
- Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10- 10 von Fig. 9;
- Fig. 11 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4 zu einem dritten Ausführungsbeispiel;
- die Fig. 12 und 13 Schnittansichten entlang den Linien 12-12 und 13-13 von Fig. 11;
- Fig. 14 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 12 zu einem anderen Ausführungsbeispiel;
- die Fig. 15 und 16 ähnliche Ansichten wie die Fig. 11 und 12 zu einem vierten Ausführungsbeispiel.
Der Einfachheit halber werden den Elementen, die dem bisherigen Stand der Technik und der vorliegenden Erfindung gemeinsam sind, jeweils die gleichen Bezugszeichen zugeordnet. In den erfindungsgemäßen Ausführungen werden den gemeinsamen Elementen die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.
In Fig. 4 verbinden die Federn mit geringer Steif igkeit die Zwischenscheibe 4 mit den Führungsscheiben 2, 3 wie in Fig. 1, während der Torsionsdämpfer aus einer Reibungskupplungsscheibe mit Reibbelägen besteht.
So sind in Fig. 4 bei 2 und bei 3 die Führungsscheiben zu erkennen, die untereinander durch Befestigungsdistanzbolzen 10 verbunden sind, die mit Umfangsspiel durch Umfangsöffnungen 42 hindurchgehen, die in der Zwischenscheibe 4 vorgesehen sind, die an ihrem inneren Umfang mit einer Zahnung versehen ist, die mit Spiel an einer entsprechenden Zahnung eingreift, die am äußeren Umfang des Ausgangselements des Torsionsdämpfers in Form einer Nabe 7 vorgesehen ist, um mit Spiel wirksame Eingriffsmittel 6 wie in Fig. 3 zu bilden, wobei die Nabe 7, wie in den Fig. 1 bis 3, an ihrem äußeren Umfang trapezförmige Zähne 61 aufweist, die mit Spiel an Aussparungen 62 eingreifen, die am inneren Umfang der Zwischenscheibe 4 vorgesehen sind, und umgekehrt.
Diese Führungsscheiben 2, 3 umgeben die Nabe 7. Ebenso umgibt die Zwischenscheibe 4 die ringförmige Nabe 7.
Die das Eingangselement des Torsionsdämpfers bildende Trägerscheibe 1 ist dabei an die Führungsscheibe 2 angefügt, wobei sie an dieser anhand von Distanzbolzen 10 befestigt ist.
Diese Trägerscheibe trägt an ihrem äußeren Umfang die Reibbeläge, die dazu bestimmt sind, zwischen der Druck- und Gegenanpreßplatte der Kupplung, wie vorstehend beschrieben, eingespannt zu werden.
Erste axial wirksame Reibungsmittel werden zwischen den beiden koaxialen Teilen des Torsionsdämpfers wirksam, der die Führungsscheiben 2, 3 und die Zwischenscheibe 4 mit ihrer Ausgangsnabe 7 umfaßt.
Diese ersten Reibungsmittel umfassen, wie in den Fig. 1 bis 3, eine Reibscheibe 50 und eine axial wirksame Federscheibe 51, die zwischen der Führungsscheibe 3 und der Zwischenscheibe 4 eingefügt sind.
Die Reibscheibe 50 besteht hier aus Kunststoff und umfaßt Stifte, die formschlüssig in die Öffnungen 18 der Führungsscheibe 3 eingreifen, um die drehfeste Verbindung der besagten Reibscheibe 50 mit der Führungsscheibe 3 herbeizuführen.
Das elastische Organ 51 besteht aus einer gewölbten Federscheibe, die auf der Führungsscheibe 3 zur Auflage kommt, um auf die Reibscheibe 50 einzuwirken und diese in Kontakt mit der Zwischenscheibe 4 zu beaufschlagen.
Die zweiten Reibungsmittel umfassen eine ebenfalls aus Kunststoff ausgeführte Reibscheibe 53 und eine axial wirksame Federscheibe 52, die zwischen der Füh rungsscheibe 3 und einer der Flächen eines ringförmigen Flansches 9 der Nabe 7 eingefügt ist, der an seinem inneren Umfang mit Keilnuten 71 für die drehfeste Verbindung der Nabe 7 mit der Getriebeeingangswelle versehen ist.
Die Reibscheibe 53 umfaßt an ihrem äußeren Umfang Stifte, die formschlüssig in Öffnungen 190 der Führungsscheibe 3 eingesetzt sind, um durch formschlüssiges Zusammenwirken die drehfeste Verbindung der Reibscheibe 53 mit der Führungsscheibe 3 herbeizuführen.
Die elastischen Mittel 52 bestehen aus einer gewölbten Federscheibe, die auf der Führungsscheibe 3 zur Auflage kommt, um auf die Reibscheibe 53 einzuwirken und diese in Kontakt mit dem Flansch 9 der Nabe zu beaufschlagen, in dem die Zahnung der Nabe 7 ausgebildet ist, die zu den mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln 6 gehört.
Die Scheiben 50, 51 der ersten Reibungsmittel umgeben die Scheiben 52, 53 der zweiten Reibungsmittel.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist das ringförmige Lager 91 axial zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Führungsscheibe 2 eingefügt, Dieses Lager ist radial zwischen dem inneren Umfang der Führungsscheibe 2 und dem äußeren Umfang der Nabe 7 eingefügt.
Die Federscheibe 51 ermöglicht daher, wie nachstehend beschrieben, eine Einspannung des Lagers 91 zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Führungsscheibe 2, während die gewölbte Federscheibe 52 eine Einspannung des Lagers 91 zwischen der Nabe 7 und der Führungsscheibe 2 ermöglicht.
Das, hier vorteilhafterweise aus Kunststoff, etwa aus glasfaserverstärktem Kunststoff, ausgeführte Lager 91 ist daher vorteilhafterweise für die beiden Reibungsmittel gemeinsam vorgesehen.
Um die Teilezahl der Reibungsmittel zu verringern und gleichzeitig die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 zu versteifen, wobei es möglich sein soll, die Anzahl der Federn mit geringer Steifigkeit 8 der zweiten umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe zu vergrößern, die in Umfangsrichtung zwischen der Zwischenscheibe 4 und dem Ausgangselement 7 (der Nabe 7) zum Einsatz kommen, weist im einzelnen das Ausgangselement 7 an seinem äußeren Umfang, radial nach außen vorstehend, einen abgestuften Flansch 9 auf, der einen ersten Bereich 73 und einen im Verhältnis zum ersten Bereich axial versetzten zweiten Bereich 74 aufweist, wobei der zweite Bereich 74 an seinem äußeren Umfang durchgehend die Zahnung des Ausgangselements 7 aufweist, die zu den mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln 6 gehört, so daß die umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe mit geringer Steifigkeit 8 in Höhe des besagten ersten Bereichs 73 gemäß der Erfindung in offenen Aussparungen aufgenommen sind, die in das Lager 91 eingearbeitet sind, das drehfest an der Zwischenscheibe 4 angebracht ist, wobei es einerseits radial zwischen einer der Führungsscheiben 2, die als erste Führungsscheibe bezeichnet wird, und dem Ausgangselement 7 und andererseits axial zwischen der Zwischenscheibe 4 und der besagten ersten Führungsscheibe 2 eingefügt ist. So sind in Fig. 4 die Federn mit geringer Steifigkeit 8 in einer Austiefung eingesetzt, die durch das besagte Lager 91 und den besagten ersten Bereich 73 des abgestuften Flansches 9 und die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 begrenzt ist.
Dank der Erfindung kann die Umfangsbreite der Zähne der Nabe 7 und der Zwischenscheibe 4 vergrößert werden, da die Aussparungen 183, 182 zur Aufnahme der Federn mit geringer Steifigkeit 8, die in den Bereich 73 bzw. in das Lager 91 eingearbeitet sind, im Verhältnis zu den mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln 6 axial versetzt sind. Die Zwischenscheibe 4 und die Nabe 7 werden dadurch versteift, wobei die Zwischenscheibe 4 eine komplementäre durchgehende Zahnung entsprechend der Nabe 7 aufweist.
In dieser Fig. 4 steht der zweite Bereich 74 im Verhältnis zum ersten Bereich 73 mit geringer Höhe radial nach außen vor. Die Zähne 61 der Nabe 7 erstrecken sich daher radial oberhalb der Federn 8 (Fig. 5).
Die elastischen Organe mit geringer Steifigkeit 8 sind in offenen Aussparungen aufgenommen, die radial gegenüberliegend in den ersten Bereich 73 des Flansches 9 des Ausgangselements und in das Lager 91 eingearbeitet sind.
Die in den Bereich 73 eingearbeitete Aussparung 183 ist radial nach außen in Richtung der Aussparung 182 des Lagers 91 offen, die radial nach innen, das heißt zur Nabe 7, offen ist.
Hier ist das Lager 91 drehfest an der Zwischenscheibe 4 anhand einer Mehrzahl von Stiften 96 angebracht, die es an seinem äußeren Umfang aufweist und die jeweils in eine entsprechende Öffnung, hier in Form von in die Zwischenscheibe 4 eingearbeiteten Löchern, eingesetzt sind.
Das Lager 91 ist daher durch formschlüssiges Zusammenwirken drehfest mit der Zwischenscheibe 4 verbunden.
Dabei ist zu beachten, daß die Reibscheibe 50 die Öffnungen 43 verschließt und daß die Reibungsmittel, insbesondere das ringförmige Lager 91 aus Kunststoff, radial unterhalb der elastischen Organe 5 von Fig. 1 angeordnet sind.
Das Lager 91 weist von seinen inneren Umfang zu seinem äußeren Umfang einen axial ausgerichteten Kranz 92, eine erste insgesamt quer ausgerichtete Wand 93, eine insgesamt axial ausgerichtete Wand 94 und eine zweite insgesamt quer ausgerichtete Wand 95 auf, die an ihrem äußeren Umfang die Stifte 96 trägt, die hier ebenso wie die Öffnungen 43 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind.
Der Kranz 92 bildet ein Lager, das radial zwischen dem inneren Umfang der Führungsscheibe 2 und einer kegelstumpfartigen Wand 72 eingefügt ist, die den ersten Bereich 73 begrenzt.
Das rückseitige Ende des Kranzes 92 hat daher eine kegelstumpfartige Form, um sich formschlüssig an die Form der kegelstumpfartigen Wand 72 der Nabe 7 anzupassen. Es existiert ein radiales Spiel zwischen der inneren Bohrung des Kranzes 92 und der Nabe 7.
Die erste Wand 93 erstreckt sich quer in Kontakt mit der Innenfläche der Führungsscheibe 2. Im einzelnen ist die Führungsscheibe 2 mittig verbreitert und weist an ihrem inneren Umfang eine insgesamt quer verlaufende Wand 22 auf, die durch eine geneigte Wand 21 mit dem quer ausgerichteten Hauptteil der ersten Führungsscheibe 2 verbunden ist.
Dank der Wand 21 entsteht daher ein Versatz der Wand 22, wobei ein Zwischenraum für die Aufnahme des Lagers 91 geschaffen wird.
Die erste Wand 93 steht mit der Innenfläche der Wand 22 in Kontakt. Die Wand 94 bildet insgesamt ein axiales Abstandsstück zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Wand 22 der Führungsscheibe 2.
Die zweite Querwand 95 steht mit der Zwischenscheibe 4 in Kontakt, wobei sie im Verhältnis zur ersten Wand 93 axial versetzt ist.
Dabei ist festzustellen, daß die zweite Querwand 95 in Höhe ihres Anschlußbereichs an die Wand 94 verdickt ist.
Die zweite Wand ist daher in Richtung ihres äußeren Umfangs konisch erweitert.
In die Wand 94 sind erfindungsgemäß Aussparungen 182 eingearbeitet, die in Fig. 5 mit gestrichelten Linien dargestellt sind.
Diese Aussparungen 182 sind am inneren Umfang der axialen Wand 94 angeordnet, wobei sie radial nach innen offen sind. Sie weisen geneigte Seitenkanten auf.
Gegenüber jeder Aussparung 182 weist der erste Bereich 73 des Flansches 9 der Nabe 7 eine Aussparung 183 mit geneigten Seitenkanten auf.
Diese Aussparung 183 ist am axial ausgerichteten äußeren Umfang des ersten Bereichs 83 eingearbeitet, wobei sie in Entsprechung zur Aussparung 182 radial nach außen offen ist und wobei die axiale Wand 94 den ersten Bereich 73 mit radialem Spiel umgibt.
Hier sind vier Federn 8 mit geringer Steifigkeit in der Ausführung als Schraubenfedern in den Aussparungen 182, 183 gelagert. Diese Aussparungen sind ebenso wie die Federn 8 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt. Diese Anzahl ist natürlich von den jeweiligen Anwendungen abhängig.
Diese Federn 8 liegen auf den geneigten Seitenkanten der Aussparungen 182, 183 über Auflageteller 81 mit V-förmiger Rückseite mit Zentrierstiften an, die je weils in die Federn 8 eingreifen, um sie radial zu halten.
Das Lager 91 ermöglicht daher die Zentrierung der Zwischenscheibe 4 im Verhältnis zur Nabe 7, wobei es außerdem die Führungsscheibe 2 (und daher die Führungsscheiben 2, 3) dank seines Kranzes 92 zentriert.
Außerdem ist festzustellen, daß die Teller 81 eine Breite aufweisen, die vom axialen Abstand zwischen der ersten Wand 93 und dem zweiten Bereich 74 des Flansches 9 abhängig ist.
Diese Teller werden nicht durch die Feder 51 beaufschlagt, da die Wand 94 des Lagers 91 ein Abstandsstück zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Führungsscheibe 2 bildet.
Aufgrund der Tatsache, daß der Kranz 92 einen kegelstumpfartigen Abschnitt in Kontakt mit dem kegelstumpfartigen Abschnitt 72 der Nabe 7 aufweist, werden die besagten Teller 81 außerdem nicht axial durch die Federscheibe 52 eingespannt.
Diese Federscheibe 52 hat in an sich bekannter Weise eine Belastung, die so bemessen ist, daß sie nicht die Wirkung der Federn mit geringer Steifigkeit 8 beeinträchtigt, die zu den zweiten umfangsmäßig wirksamen elastischen Mitteln des Torsionsdämpfers gehören.
Die Federscheibe 51 entwickelt eine axiale Belastung, bei der die Steifigkeit der Federn 5 von Fig. 1 berücksichtigt wird.
Diese Federscheibe 51 hat eine höhere Einstellung als die Federscheibe 52.
Es ist festzustellen, daß der zweite Bereich 74 des Flansches 9 eine Querfläche 75 aufweist, die die Aus tiefung zur Aufnahme der Federn begrenzt. Die Aussparungen 183 sind daher durch die angrenzende Fläche 75 des zweiten Bereichs 74 verschlossen.
Außerdem ist festzustellen, daß die Aussparungen 64 der Zahnung der Nabe 7 radial oberhalb der Aussparungen 183 des ersten Bereichs 73 des Flansches 9 angeordnet sind und daß das Lager 91 und die Reibscheibe 53 Freigabeabschrägungen in Höhe der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 aufweisen, wobei die Wand 95 insgesamt radial jenseits des Bodens der Aussparungen der Zahnung der Zwischenscheibe 4 angeordnet ist.
Es existiert daher ein axiales Spiel zwischen dem Lager 91 und dem zweiten Bereich 74, und die Reibfläche der Reibscheibe 53 ist im Verhältnis zum äußeren Umfang der Reibscheibe 53 axial versetzt. Diese Reibfläche ist radial unterhalb der Zahnung des zweiten Bereichs 74 angeordnet und tritt an der angrenzenden Querfläche dieses zweiten Bereichs 74 in Reibung, der dadurch einen durchgehenden Reibbereich für die Reibscheibe 53 bildet.
Dank der Erfindung werden die Reibungsmittel 53, 91 daher geschont, wobei festzustellen ist, daß die Federscheibe 52 in Richtung der Nabe 7 geneigt ist, um den axialen Versatz zwischen dem inneren und äußeren Umfang der Reibscheibe 53 mittels der vorerwähnten Freigabeabschrägung zu berücksichtigen.
Die Nabe 7 ist vorteilhafterweise durch Sintern anhand von komprimierten Metallpartikeln ausgeführt, so daß die Aussparungen 183 leicht auszuführen sind und jedes Gratrisiko vermieden werden kann, ohne Nachbearbeitungen ausführen zu müssen.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Torsionsdämpfers läßt sich wie folgt beschreiben:
- In einer ersten Phase bilden die Führungsscheiben 2, 3 und die Zwischenscheibe 4 dank der elastischen Organe 5 mit geringer Steifigkeit, die sie verbinden, eine einteilige Baueinheit.
Während dieser ersten Phase verschiebt sich die Zwischenscheibe 4 winklig im Verhältnis zur Nabe 7 mit Zusammendrücken der Federn 8 (wie in Fig. 5 erkennbar), und es entsteht eine Reibung zwischen dem Kranz 92 und der kegelstumpfartigen Auflagefläche 72 der Nabe 7 sowie zwischen der Reibscheibe 53 und der angrenzenden Querfläche des zweiten Abschnitts 74 des Flansches, da die Führungsscheiben, wie vorstehend erwähnt, fest mit der Zwischenscheibe 4 verbunden sind.
Diese erste Phase setzt sich fort, bis die Zähne der Zwischenscheibe 4 mit den Zähnen 61 der Nabe 7 unter Aufhebung des Spiels der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 und unter Begrenzung der relativen Winkelauslenkung zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Nabe 7 in Eingriff kommen.
Ab diesem Zeitpunkt wird die Zwischenscheibe 4 drehfest mit der Nabe 7 verbunden, und die Federn 5 können zusammengedrückt werden, wobei sich die Führungsscheiben 2, 3 im Verhältnis zur Zwischenscheibe 4 und zur Nabe 7 winklig verschieben. Diese zweite Phase setzt sich bis zum Kontakt der Abstandsstücke mit der Kante der Öffnungen 42 der Zwischenscheibe 4 fort.
Wie zuvor entsteht daher eine Reibung zwischen dem Flansch 9 der Nabe 7 und der Reibscheibe 53 sowie zwischen dem Kranz 92 und der Wand 72 der Nabe 7.
Es kommt zu einer zusätzlichen Reibung. Diese Reibung ist durch die Reibscheibe 50, die an der Zwischenscheibe 4 entlang reibt, und durch das Lager 91 bedingt, das durch seine Querwand 93 an der Querwand 22 der Führungscheibe 2 im Reibung tritt, was unter der Einwirkung der Federscheibe 51 erfolgt.
Die Führungsscheibe 2 dreht sich dabei um den Kranz 92.
Es ist festzustellen, daß ein radiales Spiel zwischen dem inneren Umfang der Reibscheibe 53 und dem gegenüberliegenden äußeren Umfang der Nabe 7 existiert.
Während dieser zweiten Phase bleiben die Federn 8 natürlich gespannt.
Dadurch erhält man einen wirtschaftlichen Torsionsdämpfer mit einer geringen Teilezahl, wobei sich das Lager 91 einfach als Formteil ausführen läßt.
Dieser Dämpfer umfaßt zwei Torsionsdämpfervorrichtungen mit abgestufter Wirkung, die das Eingangselement 1 mit dem Ausgangselement 7 verbinden, und zwar eine mit hoher Steifigkeit, um die Schwingungen im Fahrdrehzahlbereich des Motors abzubauen, umfassend die Federn 5, die Führungsscheiben 2, 3, die Zwischenscheibe 4 und die ersten Reibungsmittel, während die andere, um die Schwingungen im Leerlaufdrehzahlbereich des Motors abzubauen, das Lager 91, die Nabe 7, die Federn 8 und die zweiten Reibungsmittel umfaßt.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
So kann insbesondere die Scheibe 1 direkt fest mit einer Platte verbunden sein, die ihrerseits an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors befestigt ist.
Als Variante kann das Eingangselement 1 aus einer Verlängerung der Führungsscheibe 2 bestehen, die ebenso wie die Zwischenscheibe 4 und die andere Führungsscheibe 3 quer ausgerichtet ist.
Der Torsionsdämpfer ist dann zwischen zwischen Fahrzeugmotor und einem Getriebe, beispielsweise einem verstellbaren Riemengetriebe, eingefügt. Das Ausgangselement 7 ist nicht notwendigerweise eine innen genutete Nabe. Es kann beispielsweise durch Verschrauben an einer fest mit der getriebenen Welle verbundenen Platte angefügt sein.
Die Abstandsstücke 10 können mittels einer der Führungsscheiben ausgebildet sein, die dazu an ihrem äußeren Umfang axial ausgerichtete Ansätze umfaßt, die Zapfen bilden, die in entsprechende Zapfenlöcher der anderen Führungsscheibe eingesetzt werden, wobei sie beispielsweise durch Aufpressen oder Verschweißen an dieser befestigt werden.
In diesem Fall umgeben die Abstandsstücke die Zwischenscheibe ohne Kontakt mit dieser, wobei die Begrenzung der Winkelauslenkung zwischen der Zwischenscheibe und den Führungsscheiben durch das Aneinanderstoßen der Windungen der Federn 5 mit geringer Steifigkeit erfolgt.
Die Scheiben 50, 51 können natürlich durch die Scheiben 17, 14 von Fig. 2 ersetzt werden. Ebenso kann die Scheibe 53 durch das Lager 13 von Fig. 1 ersetzt werden, das dann mit radialem Spiel im Verhältnis zur Nabe 7 angeordnet ist. Außerdem kann die Scheibe 52 aus einer gewellten Federscheibe bestehen.
Die Federn 8 können aus gewellten Federscheiben bestehen, wie dies in der FR-A-2 557 655 beschrieben wird, und einstückig mit der besagten Feder ausgeführte Auflageelemente umfassen (Fig. 6), so daß die Teller 81 entfallen. In diesem Fall sind die Auflageelemente 181 V-förmig ausgeführt, um auf den geneigten Seitenkanten 281 der Aussparungen 182, 183 anzuliegen.
Als Variante kann die Feder 8 wie in Fig. 10 der vorgenannten Druckschrift ausgeführt sein.
Als Variante (Fig. 7) können die Federn 8 aus Blöcken aus elastischem Material, etwa aus Elastomer, bestehen, mit V-förmigen Umfangsenden für die direkte oder, über Auflageelemente, indirekte Auflage an den Seitenkanten der Aussparungen.
Es ist zu beachten, daß die Wand 72 die Ausführung der Aussparungen 183 begünstigt und daß die Nabe 7 als Variante durch Gießen, Laserschneiden, Schmieden, Kalt- oder Warmstauchen oder durch jedes andere Verfahren ausgeführt werden kann, mit dem sich die Bereiche 73, 74 herstellen lassen.
Das Lager 91 kann auch nicht konisch sein, wobei der Kranz 92 dann wie die Nabe 7 ohne konische Wand ausgeführt ist.
In diesem Fall tritt der innere Umfang des Kranzes 92 an einer gegenüberliegenden zylindrischen Auflagefläche der Nabe 7 in Reibung, wobei er im Verhältnis zu einer Querschulter axial versetzt ist, die den ersten Bereich 73 des Flansches 9 begrenzt.
Die Zwischenscheibe 4 kann, beispielsweise durch Orbitalschmieden ausgeführte, axiale Vorsprünge aufweisen, um in formschlüssige Öffnungen einzugreifen, die am äußeren Umfang der zweiten Querwand 95 des Lagers 91 eingearbeitet sind, und eine drehfeste Verbindung mit diesem herbeizuführen.
Die Stifte 96 können formschlüssig in eine Ausnehmung eingreifen, die am inneren Umfang der Fenster 41 der Zwischenscheibe 4 eingearbeitet ist, um die drehfeste Verbindung des Lagers 91 mit der Zwischenscheibe 4 zu bewirken.
Nach Maßgabe der jeweiligen Anwendungen können die Federn 8 vollständig radial unterhalb der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 angeordnet sein.
Die Federn 8 können beispielsweise mit einer abwechselnden Folge von Schraubenfedern und Blöcken aus elastischem Material kombiniert werden.
In allen Fällen entsteht kein direkter Kontakt zwischen den Führungsscheiben 2, 3 und den mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln 6.
Natürlich (Fig. 8 bis 10) kann die Trägerscheibe 1 (das Eingangselement) mit der Außenfläche der Führungsscheibe 2 in Kontakt stehen, wobei sie an dieser durch die Distanzbolzen 10 befestigt ist.
In diesen Figuren werden die gleichen Elemente wie in den Fig. 4 bis 7 jeweils durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Dabei ist festzustellen, daß die Führungsscheibe 2 für eine bessere Zentrierung an ihrem inneren Umfang eine axial ausgerichtete ringförmige Randleiste 122 in Kontakt mit dem äußeren Umfang des Kranzes 92 des Lagers 91 aufweist, das außerdem mit einer ersten Querwand 93 versehen ist, die an ihrem äußeren Umfang durch eine axial ausgerichtete Wand 194 verlängert wird, die ein Abstandsstück zwischen der Führungsscheibe 2 und der Zwischenscheibe 4 bildet, wobei die erste Wand 93 mit der Wand 22 der Führungsscheibe 2 in Kontakt steht. Das Lager 91 ist ringförmig ausgeführt und besteht aus Kunststoff.
Die Wand 194 weist hier Aussparungen 182, 282 für die Aufnahme der Federn 8 mit geringer Steifigkeit auf. Diese Aussparungen 182, 282 haben unterschiedliche Umfangslängen, ebenso wie die Aussparungen 183, 283, die in den Bereich 73 des Flansches 9 für die Aufnahme der Federn 8 eingearbeitet sind.
Im einzelnen können die Federn 8 dank der Erfindung eine abgestufte Wirkung aufweisen und beispielsweise zwei Federn 8a, hier Schraubenfedern, umfassen, die diametral entgegengesetzt und ohne Umfangsspiel über die Teller 81 in den Aussparungen 182, 183 gelagert sind, die radial gegenüberliegend in die Wand 194 des Lagers 91 und in den Bereich 73 eingearbeitet sind, wie dies in den Fig. 4 bis 7 der Fall ist.
Zwei andere, diametral entgegengesetzte und sich mit den Federn 8a regelmäßig abwechselnde Federn 8b, hier Schraubenfedern, sind spielfrei in den radial nach außen offenen Aussparungen 283, die in den Bereich 73 eingearbeitet sind, und mit Umfangsspiel in den radial nach innen offenen Aussparungen 282 gelagert, die in die Wand 94 des Lagers 91, genauer gesagt: in deren inneren Umfang eingearbeitet sind.
Die Federn 8b sind länger und steifer als die Federn 8a. Sie werden im Verhältnis zu den Federn 8b versetzt wirksam, und zwar nach dem Ausgleich des Spiels zwischen den Umfangskanten der Aussparungen 282 und den Tellern 81 mit V-förmiger Rückseite.
Dank der Erfindung können daher, ohne mechanische Verschwächung der Zwischenscheibe 4 und der Nabe 7, Federn 8a, 8b mit abgestufter Wirkung eingebaut werden, um die Schwingungen im Leerlaufdrehzahlbereich des Fahrzeugmotors besser abzubauen. Diese Federn werden daher hintereinander in den Aussparungen 182, 183 und 282, 283 eingebaut.
Außerdem kann eine Untergruppe Lager 91 - Federn 8a, 8b - Teller 81 - Zwischenscheibe 4 durch festes Einstecken der, hier mit der Bezugsnummer 196 bezeichne ten Stifte des Lagers 91 in die zugehörigen Öffnungen 43 der Zwischenscheibe 4 ausgeführt werden.
Die Stifte 196 sind in diesem Fall an Lappen 195 angebracht, die sich am äußeren Umfang der Wand 194 in Querrichtung erstrecken. Die Lappen 195 stehen nicht mit der Zwischenscheibe 4 in Kontakt (Fig. 9). Sie sind in Höhe der dicken Bereiche der Wand 194 (Fig. 10) in der Nähe der Zwischenscheibe 4 angeordnet.
Es sind Verstärkungsrippen 197 vorgesehen, um die Rückseite der Lappen mit der Wand 194 zu verbinden. Die Rippen 197 erstrecken sich parallel zur geneigten Wand 21 der Führungsscheibe 2.
Es ist festzustellen, daß sich der erste Bereich 73 hier im Verhältnis zum zweiten Bereich 74 in Höhe der Federn 8a, 8b radial vorstehend erstreckt.
Außerdem ist festzustellen, daß die Reibscheibe 53 bei 153 örtlich verdickt ist, um einen Vorsprung zu bilden, der formschlüssig in Ausnehmungen 290 eingreift, die am inneren Umfang der Führungsscheibe 3 eingearbeitet sind.
Die Reibscheibe 53 ist dadurch drehfest mit der Führungsscheibe 3 verbunden.
Wie in den Fig. 4 bis 7 verdeckt die Reibscheibe 50 die Öffnungen 43.
In den Fig. 8 bis 10 weist das Lager 91 daher eine zweite insgesamt quer ausgerichtete Wand auf, die in Lappen 195 unterteilt ist.
In den Fig. 8 bis 10 erstrecken sich die Federn 8a, 8b radial oberhalb des Bodens der Aussparungen 64 der Nabe 7, die auf dem gleichen Kreisumfang wie der Boden der Aussparungen 183, 283 angeordnet sind (Fig. 10). Sie sind in einer Austiefung aufgenommen, die durch den ersten Bereich 73 und die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 des abgestuften Flansches 9, genauer gesagt: durch die Zähne 63 der Zwischenscheibe 4, begrenzt ist.
In Fig. 5 erstreckt sich der Boden der Aussparungen 183, 283 radial unterhalb des Bodens der Aussparungen 64 der Zwischenscheibe 4, so daß die Federn 8 teilweise unterhalb der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 angeordnet sind. Dies ist dadurch bedingt, daß der Bereich 74 im Verhältnis zum Bereich 73 radial nach außen vorsteht.
In allen Fällen sind die elastischen Organe mit geringer Steifigkeit 8 möglichst nahe an der axialen Symmetrieachse der Reibungskupplungsscheibe angeordnet, so daß sie weniger fliehkraftempfindlich sind. Diese Organe 8 werden radial durch die axiale Wand 94, 194 des Lagers 91 gehalten. Dieses Lager 91 verdeckt durch seine Wand 93 die besagten Organe 8 und verhindert das Austreten der Teller 81 aus den Aussparungen 183, 283.
Es ist festzustellen, daß in der Ausführungsart der Fig. 8 bis 10 die Zähne 63 der Zwischenscheibe 4 bei der Ruheposition des Dämpfers gegenüber den Federn 8a, 8b angeordnet sind.
In Fig. 5 befinden sich die Federn 8 in Höhe ihres Umfangsendes gegenüber den Zähnen 61 der Nabe 7, was der Ruheposition des Dämpfers entspricht.
In allen Fällen können die Teller 81 nicht austreten.
Die axiale Wand 94, 194 des Lagers 91 kann natürlich auch benutzt werden, um die Führungsscheibe 2 zu vereinfachen, wobei insbesondere deren geneigte Seitenwand 21 entfallen kann.
Außerdem kann das Lager 91 genutzt werden, um den axialen Bauraumbedarf des Torsionsdämpfers zu verringern.
So weist in den Fig. 11 bis 14, in denen identische Elemente wie in den vorangehenden Figuren jeweils durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, das ringförmige und aus Kunststoff ausgeführte Lager 91 in einstückiger Ausführung, hier als Formteil, von seinem inneren Umfang zu seinem äußeren Umfang einen axial ausgerichteten Kranz 92, eine axial zur Zwischenscheibe 4 ausgerichtete Wand 294 und eine insgesamt quer ausgerichtete zweite Wand 295 auf, die Stifte 296 trägt.
Der axial entgegengesetzt zur axialen Wand 294 gerichtete Kranz 92 steht durch seinen inneren Umfang in engem Kontakt mit dem äußeren Umfang der Nabe 7.
Die erste Wand 193 und die axiale Wand 294 sind bei 482 mit einer Aussparung für die Aufnahme der elastischen Organe mit geringer Steifigkeit versehen, die hier aus Federn 480, 481 mit gekrümmter Form bestehen, die wie nachstehend beschrieben hintereinander angeordnet sind.
Die Aussparung 482 ist insgesamt halbkreisförmig ausgebildet, um die besagten Federn 480, 481 aufzunehmen, die hier in Form von Schraubenfedern ausgeführt sind. Sie ist in Richtung der Zwischenscheibe 4 offen.
Der äußere Umfang der axialen Wand 294 steht in engem Kontakt mit dem inneren Umfang der Führungsscheibe 2, genauer gesagt: mit der inneren Bohrung einer axial ausgerichteten ringförmigen Randleiste 222, die entgegengesetzt zur Zwischenscheibe 4 gerichtet ist und die die Führungsscheibe 2 an ihrem inneren Umfang aufweist. Die axiale Wand 294 ist dabei natürlich ringförmig ausgeführt.
Das Lager 91 ermöglicht daher mit seinem Kranz 92 und seiner Wand 294 die Zentrierung der Führungsscheibe 2 und gleichzeitig deren Vereinfachung, wobei das Vorhandensein des in den Fig. 4 bis 10 mit der Bezugsnummer 21 bezeichneten geneigten Bereichs nicht mehr notwendig ist.
In diesem Fall dient die Wand 193 nicht mehr als Reibscheibe wie in den Fig. 4 bis 10. Dagegen dient die zweite Wand 295 als Reibscheibe, wobei die besagte Wand 295 an der Innenfläche der Führungsscheibe 2 in Reibung treten kann.
Das Lager 91 steht im Verhältnis zur Randleiste 222 axial vor. Dieses Lager 91 bildet daher dank seiner Wand 93 ein radiales Abstandsstück zwischen der Nabe 7 und der Führungsscheibe 2, während die Federn 480, 481 in einer durch den ersten Bereich 73 und den zweiten Bereich 74 (die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6) begrenzten Austiefung eingesetzt sind, wobei das Lager 91 die besagten Federn 480, 481 abdeckt.
Wie in den vorangehenden Figuren weist der Bereich 74 an seinem äußeren Umfang in regelmäßiger Anordnung (Fig. 13) eine Aufnahmezahnung auf, während die Zwischenscheibe 4 an ihrem inneren Umfang eine vorstehende Zahnung aufweist, die mit Spiel in die Aufnahmezahnung der Nabe 7 eingreift, um mit Spiel wirksame Eingriffsmittel 6 zu bilden.
Dabei ist festzustellen, daß die Zähne und die Aussparungen der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 hier in Form eines Kreissektors ausgebildet sind.
Der Bereich 74 ist daher ohne Aussparung für die Aufnahme der Federn mit geringer Steifigkeit ausgeführt.
Der Bereich 73 weist an seinem dem Kranz 92 benachbarten axialen Ende eine Durchmesseränderung auf, die eine Schulter bildet, um eine sekundäre Zwischenscheibe 201 axial zu sichern.
In der anderen axialen Richtung wird die Zwischenscheibe 201 durch Bördeln (Auffalzen) des freien axialen Endes des ersten Bereichs 73 mit geringer Dicke im Verhältnis zum zweiten Bereich 74 axial gesichert.
Spielfreie Eingriffsmittel 160, die ein Mittel zur drehfesten Verbindung durch formschlüssiges Zusammenwirken bilden, werden zwischen dem inneren Umfang der sekundären Zwischenscheibe 201 und dem gegenüberliegenden äußeren Umfang des ersten Bereichs 73 wirksam.
Die Zwischenscheibe 201 weist daher an ihrem inneren Umfang Aussparungen mit geringer Tiefe auf, in die formschlüssig vorstehende Zähne eingreifen, die radial aus dem äußeren Umfang der Nabe 7 herausgearbeitet sind.
Die sekundäre Zwischenscheibe 201 ist daher durch die besagten spielfreien Eingriffsmittel 160 drehfest mit der Nabe 7 verbunden. Diese Zwischenscheibe 201 ist außerdem, wie vorstehend beschrieben, axial an der Nabe 7 gesichert, so daß diese sekundäre Zwischenscheibe 201 fest mit der Nabe 7 verbunden ist.
Die spielfreien Eingriffsmittel 160 sind von den mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln 6 getrennt, wobei sie radial unterhalb der besagten mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 angeordnet sind.
Die spielfreien Eingriffsmittel 160 sind axial zwischen den Bereichen 93 und 295 des Lagers 91 positioniert.
Die Zwischenscheibe 201 kann, wie in Fig. 11 erkennbar ist, symmetrisch auf die Federn 480, 481 einwirken.
Im einzelnen weist die Zwischenscheibe 201 an ihrem äußeren Umfang radial vorstehend Arme 210 auf, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind (Fig. 12). Diese Arme 210 werden umfangsmäßig durch Finger 211 verlängert, die mittig auf die Rückseite der Teller 381 einwirken können, die als Auflage für die Umfangsenden der Federn 480, 481 dienen.
Diese Teller 381 weisen einen Zentrierstift auf, der in die Umfangsenden der, hier mit gekrümmter Form ausgeführten Federn 480, 481 eingreift. Diese Federn 480, 481 können vorgebogen sein.
Die in Form einer Einsenkung ausgeführten Aussparungen 483 lassen Auflagevorsprünge 484 für die Teller 381 hervortreten, die mittig eine Eintiefung für das Zusammenwirken mit den Fingern 211 der Arme 210 aufweisen.
Die Zwischenscheibe 201 ist axial zwischen der Wand 193 und einem flanschförmigen Metallteil 200 angeordnet, das örtlich Vertiefungen 203 gegenüber den Vorsprüngen 484 für die Auflage der Teller 381 aufweist.
Der Flansch 200 steht über eine Scheibe 204 mit dem zweiten Bereich 74, genauer gesagt: mit seiner Querfläche, in Kontakt. An seinem äußeren Umfang weist der Flansch 200 axiale Ansätze 202 auf, die umfangsmäßig formschlüssig in die Öffnungen 143 eingreifen, die in der Zwischenscheibe 4 vorgesehen sind.
Die Ansätze 202 werden durch Stanzen und Biegen des äußeren Umfangs des Flansches 200 gebildet, der hier aus Metall besteht und aus tiefgezogenem Blech ausgeführt ist.
In Höhe des Biegebereichs der Ansätze 202 besteht eine Öffnung für den Durchgang der Stifte 296 des Lagers 91. Diese Stifte 296 stehen durch ihren inneren Umfang mit dem Boden des Durchgangs 143 in Kontakt.
Das Lager 91 ermöglicht daher eine Zentrierung der Zwischenscheibe 4 im Verhältnis zur Nabe 7, wobei das Lager 91 durch seinen zweiten Bereich 295, der außen beschnitten ist, um Überlagerungen mit den Federn 5 zu vermeiden, die Einspannung des Flansches 200 in Kontakt mit der Zwischenscheibe 4 ermöglicht.
Der axiale Abschnitt 294 bildet daher weiterhin ein axiales Abstandsstück zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Führungsscheibe 2 unter Einfügung des Flansches 200.
Die Finger 296 können durch ein Loch hindurchgehen, das in den Flansch 200 in Höhe seiner Ansätze 202 eingearbeitet ist, so daß die Ansätze 202 einheitlich sind und sich umfangsmäßig jeweils formschlüssig in der Öffnung 143 erstrecken.
Als Variante gehen die Finger 296 durch eine nach außen offene Aussparung hindurch, die in den Flansch 200 eingearbeitet ist. In diesem Fall sind die Ansätze 202 unterteilt, wobei sie jeweils mit der betreffenden Kante der Öffnung 143 in Kontakt kommen. Die Finger 296 können natürlich umfangsmäßig formschlüssig in die Öffnungen 143 eindringen.
Bei dieser Art des Zusammenbaus ist festzustellen, daß sich eine große Zahl von Ausführungen erzielen läßt.
Die Durchgänge 143 sind hier in die Unterkanten der Fenster 41 eingearbeitet, wie dies beispielsweise in Fig. 12 zu erkennen ist.
Dadurch entsteht ein vereinfachter Vordämpfer mit gekrümmter Feder 480, 481, wobei das Lager 91 zum Einsatz kommt.
Außerdem ist festzustellen, daß die Randleiste 222 einen Verstärkungsring für die Wand 294 bildet, wobei sich die radiale Symmetrieachse der Federn 480, 481 in der Ebene des inneren Endes der Führungsscheibe 2 befindet. Die Wand 294 kann daher in Höhe der Randleiste 222 dünner ausgeführt sein.
Daraus ergibt sich eine radial und axial sehr kompakte Lösung mit einer in einfacher Form ausgeführten Führungsscheibe 2.
Die andere Führungsscheibe 3 hat ebenfalls eine einfache Form, wobei wie in den Fig. 1 bis 3 Reibvorrichtungen zwischen der Führungsscheibe 3 und der Zwischenscheibe 4 eingefügt sind.
Diese Vorrichtungen umfassen die Federscheibe 14, wobei die Anpreßscheibe 17 eine fest mit ihr verbundene Reibscheibe 117 trägt, die dazu bestimmt ist, an der Zwischenscheibe 4 in Reibung zu treten.
Radial unterhalb dieser ersten Reibvorrichtung befindet sich die zu den Federn 480, 481 gehörende Reibvorrichtung, die wie in den Fig. 1 bis 3 eine Scheibe 13 und eine Federscheibe 16 umfaßt, die hier auf einer aus Metall ausgeführten Schutzscheibe 116 zur Auflage kommt.
Dabei ist festzustellen, daß im Vergleich zu Fig. 2 die Richtung der Position der Scheibe 13 und der Federscheibe 16 umgekehrt worden ist.
Diese axial wirksamen Reibvorrichtungen können natürlich die Form der Vorrichtungen der Fig. 4 bis 10 aufweisen.
Nach einem Merkmal der Erfindung sind die Federn 480, 481 hintereinander angeordnet.
Im einzelnen befinden sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Armen 210 der Zwischenscheibe 201 ein Auflageteller 381, eine Feder 480, ein Abstandsstück 485, eine Feder 481 und ein Teller 381.
Das Abstandsstück 485 bildet einen sekundären Auflageteller für die betreffenden Umfangsenden der Federn 480, 481. Im einzelnen ist es in Form einer ringförmigen Scheibe ausgeführt, die auf jeder ihrer Seiten Stifte trägt, die in die Schraubenfedern 480, 481 eingreifen.
Die Feder 480 ist kürzer als die Feder 481 und weniger steif als diese.
Bei der relativen Winkelauslenkung zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Nabe 7 in einer ersten Phase werden die Federn 480 bis zum Anschlag, das heißt bis zum Aneinanderstoßen der Windungen zusammengedrückt, woraufhin die Federn 481 bis zur Aufhebung des Spiels der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 zusammengedrückt werden.
Während dieser relativen Bewegung zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Nabe 7 kann der Kranz 92 an der Nabe 7 in Reibung treten, wobei keine relative Bewegung zwischen der Führungsscheibe 2 und dem Lager 91 entsteht, da die Führungsscheiben 2, 3 einen Block über die Federn 5 bilden, die eine deutlich größere Steifigkeit als die Federn 480, 481 aufweisen.
Nach der Aufhebung des Spiels der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 kommt es zu einer relativen Bewegung zwischen dem Lager 91 und der Führungsscheibe 2, da das besagte Lager 91 über die Ansätze 202 oder die Stifte 296 drehfest an der Zwischenscheibe angebracht ist.
In diesem Fall entsteht eine Reibung zwischen der Führungsscheibe 2 und den Wänden 295 und 294.
Bei der relativen Bewegung zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Nabe 7 werden natürlich die Reibungsmittel 13, 16, 116 wirksam, während die Reibungsmittel 14, 17, 117 unwirksam bleiben und anschließend bei der relativen Bewegung zwischen der Zwischenscheibe 4 und den Führungsscheiben 2, 3, das heißt nach der Aufhebung des Spiels der Eingriffsmittel 6, wirksam werden.
Die Federscheibe 14 ermöglicht daher eine axiale Einspannung der Wand 295 und des Flansches 200 zwischen der Zwischenscheibe 4 und der Führungsscheibe 2.
Bei den Federn 480 kann es natürlich auch nicht zu einem Aneinanderstoßen der Windungen kommen, wie in Fig. 14 dargestellt. In diesem Fall wird eine Reihe der Auflageteller 381 verändert, wobei sie einen gebogenen Finger 581 aufweist, der in die Feder 480 eingreift.
Das Abstandsstück 485 weist ebenfalls einen gebogenen Finger 585 gegenüber dem Finger 581 auf.
Die zu den Federn 480 gehörenden Auflageteller 381 werden nicht verändert.
Bei der relativen Bewegung zwischen der Zwischenscheibe 201 und dem Lager 91 können die gebogenen Finger 585 und 581 daher miteinander in Kontakt kom men, um das Zusammendrücken der Federn 480 zu begrenzen und anschließend die Federn 481 zusammenzudrücken.
In allen Fällen erhält man zweistufige Federn mit geringer Steifigkeit. Der Dämpfer kann natürlich noch weiter vereinfacht werden.
So hat das Lager 91 in den Fig. 15 und 16 eine ähnliche Form wie in Fig. 11, bis auf die Tatsache, daß sein Kranz 192 zur Zwischenscheibe 4 gerichtet ist, wobei er in engem Kontakt mit der Nabe 7 steht.
Unter Betrachtung der Wände 294, 193 und 192 des ringförmigen Lagers 91 hat dieses daher im Querschnitt eine U-Form, deren Schenkel zur Zwischenscheibe 4 gerichtet sind.
Die Wand 295 weist dickere Stifte 396 auf, da diese die drehfeste Verbindung des Lagers 91 mit der Zwischenscheibe 4 herbeiführen, wobei die Stifte 396 fest in die Öffnungen 43 eingesetzt sein können. Die sekundäre Zwischenscheibe 201 ist näher an der Zwischenscheibe 4 angeordnet.
In diesem Fall sind die Arme 310 der Zwischenscheibe 201 axial gerichtet, um als symmetrische Auflage für die Umfangsenden der Federn 480, 481 der Fig. 11 bis 14 zu dienen.
Wie zuvor ist diese Zwischenscheibe 201 drehfest am ersten Bereich 73 durch spielfreie Eingriffsmittel 160 angebracht, die radial unterhalb der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 angeordnet sind.
Die Zwischenscheibe 201 ist nicht auf der Nabe 7 aufgepreßt, da sie axial einerseits durch die Schulter gehalten wird, die mittels der Durchmesseränderung zwischen dem Bereich 73 mit geringer Höhe und dem Be reich 74 gebildet wird, in dem die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel 6 teilweise ausgebildet sind, und andererseits durch die Wand 295 des Lagers 91, genauer gesagt: durch die Abschlußfläche der Wand 295, die zur Zwischenscheibe 4 gerichtet ist, und zwar in Höhe der Wand 294.
In der Praxis ist an dieser Stelle eine Einsenkung ausgeführt, um die Zwischenscheibe 201 außerdem radial zu zentrieren.
Dadurch ergibt sich eine Verringerung der Teilezahl und des axialen Bauraumbedarfs, da der Kranz 192 zur Zwischenscheibe 4 gerichtet ist.
Es ist festzustellen, daß der Dämpfer bei allen erfindungsgemäßen Lösungen in Kaskadenanordnung eine Hauptdämpfervorrichtung mit den Federn 5, der Zwischenscheibe 4 und den Führungsscheiben 2, 3 sowie eine Vordämpfervorrichtung aufweist, die mittels des Lagers 91 gebildet wird, das eine Verringerung der Teilezahl ermöglicht.
In allen Fällen kann dieser Vordämpfer Federn mit abgestufter Wirkung enthalten.
Dabei ist zu beachten, daß die Ansätze 202 von Fig. 11 die Stifte 296 vorteilhafterweise überdecken, so daß der Flansch 200 am Lager 91 angefalzt ist.
Daher ist es möglich, eine Untergruppe zu bilden, die das Lager 91 - die Nabe 7 - die Federn 480, 481 mit ihren Auflagetellern und den Abstandsstücken und den Flansch 200 umfaßt. Die Stifte 296 können das Drehmoment übertragen und daher mit den Umfangskanten der Durchgänge 143 in Kontakt kommen, wobei diese Drehmomentübertragung als Variante durch die Ansätze 202 erfolgen kann, die dann mit der Kante der besagten Öffnungen zusammenwirken.
Das Vorhandensein der Ansätze 202 ist natürlich nicht erforderlich, wenn keine Untergruppe gebildet werden soll.

Claims

1. Torsionsdämpfer, insbesondere Reibungskupplungsscheibe für Kraftfahrzeuge, umfassend zwei im Verhältnis zueinander beweglich entgegen ersten umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen (5) gelagerte koaxiale Teile, wobei einer der Teile ein Eingangselement (1) umfaßt, etwa eine Trägerscheibe (1), die fest mit zwei Führungsscheiben (2, 3) verbunden ist, die durch Distanzbolzen (10) aneinander befestigt sind, während der andere Teil eine Zwischenscheibe (4) und ein Ausgangselement (7), etwa eine Nabe (7), umfaßt, die im Verhältnis zueinander beweglich entgegen als Federn mit geringer Steifigkeit (8) bezeichneten zweiten umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen (8) mit geringerer Steifigkeit als die besagten ersten elastischen Organe gelagert sind, unter Einfügung von mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln (6), die die relative Winkelauslenkung zwischen der Zwischenscheibe (4) und dem Ausgangselement (7) begrenzen, wobei die Führungsscheiben (2, 3) beiderseits der Zwischenscheibe (4) angeordnet sind, unter Einfügung von ersten axial wirksamen Reibungsmitteln (14, 17, 15) zwischen der Zwischenscheibe (4) und einer der Führungsscheiben (2, 3), die als zweite Führungsscheibe bezeichnet wird, und von zweiten axial wirksamen Reibungsmitteln (12, 13, 16) zwischen einem Flansch des Ausgangselements (7), der mit einer Zahnung versehen ist, die mit Spiel an einer entsprechenden Zahnung der Zwischenscheibe (4) eingreift, um die mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel (6) zu bilden, und der zweiten Führungsscheibe (2, 3), wobei das Ausgangselement (7) an seinem äußeren Umfang, radial nach außen vorstehend, den abgestuften Flansch (9) aufweist, der einen ersten Bereich (73) und einen zweiten Bereich (74) umfaßt, der im Verhältnis zum ersten Bereich (73) axial versetzt ist und an seinem äußeren Umfang durchgehend die Zahnung des Ausgangselements (7) trägt, die zu den mit Spiel wirksamen Eingriffsmitteln (6) gehört, und wobei ein ringförmiges Lager (91) drehfest an der Zwischenscheibe (4) angebracht und einerseits radial zwischen der als zweite Führungsscheibe (2) bezeichneten anderen der Führungsscheiben (2) und dem Ausgangselement (7) und andererseits axial zwischen der Zwischenscheibe (4) und der besagten anderen Führungsscheibe (2) eingefügt ist, wobei das Lager (91) von seinem inneren Umfang zu seinem äußeren Umfang einen axial ausgerichteten Kranz (92, 192), eine erste insgesamt quer ausgerichtete Wand (93, 193), eine insgesamt axial ausgerichtete Wand (94, 194, 294) und eine zweite insgesamt quer ausgerichtete Wand (95, 195, 295) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Organe mit geringer Steifigkeit (8) in Höhe des ersten Bereichs (73) des abgestuften Flansches (9) in offenen Aussparungen (182, 282, 482), die in das Lager (91) eingearbeitet sind, aufgenommen sind und daß die besagten Aussparungen wenigstens teilweise in der insgesamt axial ausgerichteten Wand (94, 194, 294) des Lagers (91) ausgeführt sind.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, bei dem das Ausgangselement (7) aus einer Nabe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (7) durch Sintern ausgeführt ist.

3. Dämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite quer aus gerichtete Wand (95; 195, 295) an ihrem äußeren Umfang Stifte (96, 196, 296, 396) trägt, die fest in Öffnungen (43, 143) der Zwischenscheibe (4) eingesetzt sind, um die drehfeste Verbindung des Lagers (91) mit der Zwischenscheibe (4) herbeizuführen und eine Untergruppe zu bilden, die die Zwischenscheibe (4), das Lager (91) und die Federn mit geringer Steifigkeit (8) umfaßt.

4. Dämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand (93) dazu bestimmt ist, mit der betreffenden Führungsscheibe in Kontakt zu kommen, um in Kontakt mit dieser in Reibung zu treten.

5. Dämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (482) auch auf die besagte erste Wand (193) übergreifen.

6. Dämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (92, 192) in engem Kontakt mit dem äußeren Umfang des Ausgangselements (7) steht, während der äußere Umfang der insgesamt axial ausgerichteten Wand (294) in Kontakt mit dem inneren Umfang einer axial ausgerichteten ringförmigen Randleiste (222) steht, die die betreffende Führungsscheibe (2) an ihrem inneren Umfang aufweist.

7. Dämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (192) ebenso wie die axiale Wand (294) axial zur Zwischenscheibe (4) gerichtet ist, so daß das Lager (91) einen U- förmigen Querschnitt aufweist.

8. Dämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Organe mit geringer Steifigkeit aus Schraubenfedern mit ge krümmter Form (480, 481) bestehen, die hintereinander zwischen zwei aufeinanderfolgenden Armen (210) gelagert sind, die zu einer sekundären Zwischenscheibe (201) gehören, die drehfest am ersten Bereich (73) des Flansches (9) angebracht ist.

9. Dämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandsstück (485) zwischen den beiden Federn (480, 481) zum Einsatz kommt und daß die betreffenden Umfangsenden der besagten Federn (480, 481) auf den Armen (210) der sekundären Zwischenscheibe (201) über Auflageteller (381) mit Zentrierstiften aufliegen.

10. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Organe mit geringer Steifigkeit (8) in offenen Aussparungen (183, 182-282, 283) aufgenommen sind, die radial gegenüberliegend im ersten Bereich (73) des Flansches (9) und im Lager (91) ausgebildet sind.

11. Dämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (182, 282) zur Aufnahme der elastischen Organe mit geringer Steifigkeit (8) in die axial ausgerichtete Wand (94, 194) des Lagers (91) eingearbeitet sind.

12. Dämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (182, 282) unterschiedliche Längen für die ohne Umfangsspiel erfolgende Lagerung einer Reihe von Federn mit geringer Steifigkeit (8a) und für die mit Spiel erfolgende Lagerung einer anderen Reihe von Federn mit geringer Steifigkeit (8b) haben.

13. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das rückseitige Ende des Kranzes (92) des Lagers eine kegel stumpfartige Form aufweist, um sich an die Form einer kegelstumpfartigen Wand (72) anzupassen, die den ersten Bereich (73) des Flansches (9) der Nabe (7) begrenzt.

14. Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn mit geringer Steifigkeit (8) zum Teil radial unterhalb der mit Spiel wirksamen Eingriffsmittel (6) angeordnet sind, wobei sie im Verhältnis zu diesen axial versetzt sind, und daß sich der zweite Bereich (74) im Verhältnis zum ersten Bereich (73) nach außen vorstehend erstreckt.