DE10146904A1 - Dämpfermechanismus - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dämpfermechanismus, um bevorzugte Schwingungsdämpfungsleistungen durch Bereitstellen von unterschiedlichen Charakteristiken an einer positiven und einer negativen Seite der Torsionscharakteristiken bereitzustellen. In einem Dämpfermechanismus einer Kupplungsscheibenanordnung (1) ist eine Vielzahl von Schraubenfedern (30) und (36) derart angeordnet, dass sie zusammengedrückt werden, wenn Platten (12) und (13) sich relativ zu einer Nabe (6) derart drehen, dass eine höhere Torsionssteifigkeit an der positiven Seite des Torsionswinkelbereichs als an der negativen Seite auftritt. Ein Reibungserzeugungsmechanismus (69) ist vorgesehen, um Reibung zu erzeugen, wenn die Platten (12) und (13) sich relativ zur Nabe (6) drehen. Der Reibungserzeugungsmechanismus (69) erzeugt eine größere Reibung an der positiven Seite des Torsionswinkelbereichs als an der negativen Seite.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Dämp­ fermechanismus. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ei­ nen Dämpfermechanismus zur Übertragung eines Drehmoments, wo­ bei Torsionsschwingungen absorbiert und gedämpft werden.

Ein Dämpfermechanismus, welcher in einer Kupplungsscheibenan­ ordnung eines Fahrzeugs verwendet wird, ist beispielsweise aus einem Eingangsrotationselement, einem Ausgangselement und ei­ nem elastischen Verbindungsmechanismus gebildet. Das Eingangs­ rotationselement ist lösbar mit einem Eingangsschwungrad ver­ bunden. Das Ausgangsrotationselement ist mit einer Eingangs­ welle eines Getriebes verbunden. Der elastische Verbindungsme­ chanismus verbindet die Rotationselemente elastisch in Rota­ tionsrichtung. Das Eingangsrotationselement ist aus einer Kupplungsscheibe und einem Eingangsplattenpaar gebildet, wel­ ches an der Kupplungsscheibe befestigt ist. Das Ausgangsrota­ tionselement ist aus einer Nabe gebildet, welche drehfest aber axial bewegbar mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Die Nabe ist aus einem zylindrischen Nabenwulst, welcher mit der Getriebeeingangswelle keilverzahnt ist, und einem radialen Flansch gebildet, welcher um den Nabenwulst gebildet ist. Der elastische Verbindungsmechanismus ist aus einer Vielzahl von elastischen Elementbaugruppen gebildet. Jede der elastischen Elementbaugruppen ist aus nur einer Schraubenfeder oder einer Kombination einer Schraubenfeder und Sitzelementen gebildet, welche an ihren einander entgegengesetzten Enden angeordnet sind. Jede elastische Elementbaugruppe ist in einer im Flansch gebildeten Fensteröffnung angeordnet und ist an seinen entge­ gengesetzten Enden in Rotationsrichtung abgestützt. Jede ela­ stische Elementbaugruppe ist in verschiedene Richtungen durch Ränder von Fenstern, welche in dem Eingangsplattenpaar gebil­ det sind, abgestützt.

Wenn im oben beschriebenen Aufbau sich das Eingangsplattenpaar relativ zur Nabe dreht, werden die Schraubenfedern in Rota­ tionsrichtung zwischen den Eingangsplatten und der Nabe zusam­ mengedrückt. Dadurch werden Torsionsschwingungen, welche zur Kupplungsscheibenanordnung übertragen werden, durch den Dämp­ fermechanismus absorbiert und gedämpft.

Im Allgemeinen werden Geräusche, welche durch ein Antriebssy­ stem infolge von Torsionsschwingungen erzeugt werden, in Grup­ pen unterteilt, welche jeweils Geräusche während des Leer­ laufs, Geräusche während des Fahrens mit konstanter Geschwin­ digkeit, Geräusche während der Beschleunigung und Verzögerung und gedämpfte oder begrenzte bzw. eingeschlossene Geräusche umfassen. Zum Absorbieren der Torsionsschwingungen, welche diese Geräusche verursachen können, ist es daher notwendig, geeignete Torsionscharakteristiken im Dämpfermechanismus zu bestimmen. Daher verwenden herkömmliche Dämpfermechanismen Zwei-Stufen-Charakteristiken, in welchen eine geringe Steifig­ keit und ein geringes Hysteresisdrehmoment in einem Bereich eines kleinen Torsionswinkels zur Absorption von Schwingungen während des Leerlaufs erreicht werden. In diesen herkömmlichen Zwei-Stufen-Charakteristiken kann der Bereich der großen Tor­ sionswinkel in einen Bereich, welcher eine mittlere bzw. Zwi­ schensteifigkeit und ein hohes Hysteresisdrehmoment zum Absor­ bieren von gedämpften Geräuschen zeigt, und einen Bereich, welcher eine hohe Steifigkeit und ein hohes Hysteresisdrehmo­ ment zum Absorbieren von Schwingungen und Geräuschen während der Beschleunigung unterteilt werden.

Bei einem FF-Fahrzeug (Frontmotor und Frontantrieb) weist ein Antriebssystem eine hohe Steifigkeit auf, so dass ein Reso­ nanzpunkt in einem praktischen Betriebsbereich verbleibt, selbst wenn die Torsionssteifigkeit zum Zwecke einer Verbes­ serten Performance für Geräusche und Schwingungen verringert ist. Die Charakteristiken der Motordrehzahlvariationen sind unterschiedlich zwischen der positiven Seite (Beschleunigung) und der negativen Seite (Verzögerung), jedoch gibt es keinen Unterschied bei den herkömmlichen Torsionscharakteristiken zwischen der positiven und der negativen Seite. Deshalb kön­ nen, selbst wenn gute Dämpfungsleistungen an einer Seite er­ reicht werden können, keine guten Dämpfungscharakteristiken an der anderen Seite erreicht werden. Somit kann insgesamt eine gute Dämpfungsleistung nicht erreicht werden.

In Verbindung mit Schwingungsdämpfungsleistungen bezogen auf Variationen der Drehzahl des Getriebes bezüglich der Mo­ tordrehzahl kann das Hysteresisdrehmoment eine Resonanz an der positiven Seite unterdrücken, kann jedoch keine gute Dämp­ fungsrate in einem positiven Bereich höher als der Resonanz­ punkt oder über den gesamten negativen Bereich erreichen. Um­ gekehrt kann das geringe Hysteresisdrehmoment gute Dämpfungs­ raten im positiven Bereich höher als der Resonanzpunkt und über den gesamten negativen Bereich erreichen, kann jedoch große Variationen der Drehzahl am positiven Resonanzpunkt ver­ ursachen.

Wie oben erwähnt, wenn die Torsionscharakteristiken an der po­ sitiven Seite ähnlich zu denen an der negativen Seite sind und insbesondere kein Unterschied im Hysteresisdrehmoment zwischen der positiven und der negativen Seite vorhanden ist, ist es nicht möglich, Torsionsdämpfungscharakteristiken bereitzustel­ len, welche über den gesamten Bereich vorteilhaft sind.

Daher existiert eine Notwendigkeit für einen Dämpfermechanis­ mus, welcher die oben erläuterten Probleme im Stand der Tech­ nik überwindet. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diese Notwendigkeit im Stand der Technik sowie auch auf andere Notwendigkeiten, welche dem Fachmann aus der vorliegenden Of­ fenbarung ersichtlich werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit einen Dämpfermechanismus bereitzustellen, welcher verbesserte Schwingungsdämpfungscharakteristiken aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Dämpfermechanismus mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Der erfindungsgemäße Dämpfermechanismus erreicht die bevorzug­ ten Schwingungsdämpfungscharakteristiken durch Vorsehen von unterschiedlichen Torsionscharakteristiken an der positiven und der negativen Seite.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Dämpferme­ chanismus ein erstes Rotationselement, ein zweites Rotations­ element, eine Vielzahl von elastischen Elementen und einen Reibungserzeugungsmechanismus. Das zweite Rotationselement ist drehbar bezüglich des ersten Rotationselements angeordnet. Die Vielzahl der elastischen Elemente ist derart angeordnet, dass sie zusammengedrückt werden, wenn eine Relativrotation zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Rotationselement in Rota­ tionsrichtung auftritt und stellen eine höhere Steifigkeit an der positiven Seite der Torsionscharakteristiken als an der negativen Seite bereit. Der Reibungserzeugungsmechanismus ist vorgesehen, um Reibung zu erzeugen, wenn eine Relativrotation zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement auftritt, und erzeugt eine größere Reibung an der positiven Seite der Torsionscharakteristiken als an der negativen Seite.

Dieser Dämpfermechanismus kann Charakteristiken bereitstellen, bei denen die Steifigkeit und das Hysteresisdrehmoment an der positiven Seite (Beschleunigungsseite) der Torsionscharakteri­ stiken hoch sind und an der negativen Seite (Verzögerungssei­ te) der Torsionscharakteristiken gering sind. Damit ist es möglich, Variationen bzw. Schwankungen der Drehzahl zu verhin­ dern, welche beim Passieren des Resonanzpunkts an der positi­ ven Seite der Torsionscharakteristiken auftreten können. Eben­ falls können gute Dämpfungsraten an der gesamten negativen Seite der Torsionscharakteristiken erreicht werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Dämpfermechanismus des ersten Aspekts weiter das Merkmal auf, dass der Reibungserzeugungsmechanismus einen ersten Rei­ bungserzeugungsbereich zur Erzeugung von Reibung an zumindest der negativen Seite der Torsionscharakteristiken aufweist und einen zweiten Reibungserzeugungsmechanismus zur Erzeugung von Reibung an der positiven Seite der Torsionscharakteristiken aufweist. Da der Dämpfermechanismus dieses Aspekts zwei Rei­ bungserzeugungsbereiche zur Erzeugung der Reibung jeweils an der positiven und der negativen Seite aufweist, kann das Hy­ steresisdrehmoment an jeder der positiven und negativen Seite unabhängig voneinander gesteuert bzw. geregelt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Dämpfermechanismus gemäß dem zweiten Aspekt weiter das Merkmal auf, dass der erste Reibungserzeugungsbereich an der positiven und der negativen Seite betrieben wird und der zwei­ te Reibungserzeugungsbereich nur an der positiven Seite be­ trieben wird. Bei diesem Dämpfermechanismus arbeiten der erste und der zweite Reibungserzeugungsbereich an der positiven Sei­ te und nur der erste Reibungserzeugungsbereich arbeitet an der negativen Seite.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Dämpfermechanismus gemäß dem zweite oder dritten Aspekt weiter das Merkmal auf, dass der erste Reibungserzeugungsbe­ reich ein erstes Reibelement zur Erzeugung von Reibung zwi­ schen den ersten und zweiten Rotationselementen aufweist und ein erstes Vorspannelement zum Vorspannen des ersten Reibele­ ments aufweist. Der zweite Reibungserzeugungsbereich weist ein zweites Reibelement zur Erzeugung von Reibung zwischen dem er­ sten und den zweiten Rotationselement auf und weist ein zwei­ tes Vorspannelement zum Vorspannen des zweiten Reibelements auf. Bei diesem Dämpfermechanismus weist jeder der Reibungser­ zeugungsbereiche ein Reibungserzeugungselement und ein Vor­ spannelement auf. Wenn daher die Rotationsrichtung der Rota­ tionselemente geändert wird, kann das Hysteresisdrehmoment je­ weils unabhängig an der positiven und der negativen Seite ge­ steuert bzw. geregelt werden.

Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgen­ den detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefüg­ ten Zeichnungen deutlich, welche bevorzugte Ausführungsbei­ spiele der vorliegenden Erfindung darstellen.

In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Kupplungsscheibenan­ ordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht der Kupplungsscheibenanordnung von Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht, welche in einem ver­ größerten Maßstab einen in Fig. 1 gezeigten Rei­ bungserzeugungsmechanismus zeigt,

Fig. 4 eine Teilquerschnittsansicht, welche in einem ver­ größerten Maßstab einen in Fig. 1 gezeigten Rei­ bungserzeugungsmechanismus zeigt,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht, welche in einem vergrößerten Maßstab eine in Fig. 2 gezeigte elastische Element-Anordnung zeigt,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines in Fig. 2 gezeigten ersten Sitzelements,

Fig. 7 eine Querschnittsansicht, welche in einem vergrößer­ ten Maßstab die in Fig. I gezeigte erste elastische Element-Anordnung zeigt,

Fig. 8 eine Querschnittsansicht des in Fig. 2 gezeigten er­ sten Sitzelements,

Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines in Fig. 2 gezeigten zweiten Sitzelements,

Fig. 10 eine schematische Ansicht eines Dämpfermechanismus der Kupplungsscheibenanordnung von Fig. 1,

Fig. 11 eine schematische Ansicht des Dämpfermechanismus der Kupplungsscheibenanordnung von Fig. 1 und

Fig. 12 ein Diagramm, welches Torsionscharakteristiken der Kupplungsscheibenanordnung von Fig. 1 zeigt.

In Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Kupplungsschei­ benanordnung 1 eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegen­ den Erfindung dargestellt. Fig. 2 zeigt diese in einer Drauf­ sicht. Die Kupplungsscheibenanordnung 1 ist eine Leistungs­ übertragungsvorrichtung, welche in einer Kupplungsvorrichtung eines Fahrzeugs (insbesondere eines Fahrzeugs mit Frontmotor und Frontantrieb) verwendet wird, und weist eine Kupplungs­ funktion und eine Dämpfungsfunktion auf. Die Kupplungsfunktion arbeitet selektiv, um ein Drehmoment durch Eingreifen mit und Lösen von einem Schwungrad (nicht gezeigt) zu übertragen und zu unterbrechen. Die Dämpfungsfunktion arbeitet, um Drehmoment und andere Schwankungen, welche von der Schwungradseite zuge­ führt werden, durch Federn und andere Teile zu absorbieren und zu dämpfen.

In Fig. 1 stellt die Linie 0-0 eine Rotationsachse der Kupp­ lungsscheibenanordnung 1 dar. An der linken Seite von Fig. 1 sind ein Motor und ein Schwungrad (beide nicht gezeigt) ange­ ordnet. An der rechten Seite von Fig. 1 ist ein Getriebe (nicht gezeigt) angeordnet. In Fig. 2 bezeichnet ein Pfeil R1 die Antriebsseite (positive Rotationsrichtung) der Kupplungs­ scheibenanordnung 1 und ein Pfeil R2 bezeichnet eine entgegen­ gesetzte Seite (negative Rotationsseite). In der nachfolgenden Beschreibung stellen die Begriffe "Rotations(um­ fangs-)richtung", "Axialrichtung" und "Radialrichtung" die je­ weiligen Richtungen der Kupplungsscheibenanordnung 1, welche als Rotationskörper betrachtet wird, dar, außer es ist ander­ weitig angegeben.

Bezug nehmend auf die Fig. 1 und 2 ist die Kupplungsscheiben­ anordnung 1 in erster Linie aus einem Eingangsrotationselement 2, einem Ausgangsrotationselement 3 und einem zwischen den beiden Rotationselementen 2 und 3 angeordneten elastischen Kupplungsmechanismus 4 gebildet. Diese Elemente und der Mecha­ nismus bilden einen Dämpfermechanismus zum Dämpfen von Tor­ sionsschwingungen, während ein Drehmoment übertragen wird. Das Eingangsrotationselement 2 ist ausgelegt, um Drehmoment vom Schwungrad (nicht gezeigt) zu empfangen. Das Eingangsrota­ tionselement 2 ist in erster Linie aus einer Kupplungsscheibe 11, einer Kupplungsplatte 12 und einer Rückhalteplatte 13 ge­ bildet. Die Kupplungscheibe 11 kann gegen das Schwungrad für ein Eingreifen damit gedrückt werden. Die Kupplungsscheibe 11 ist aus einer Dämpfungsplatte 15 sowie einem Paar von Reibbe­ lägen 16 und 17 gebildet, welche an axial gegenüberliegenden Seiten der Dämpfungsplatte 15 mittels Nieten 18 befestigt sind.

Die Kupplungsplatte 12 und die Rückhalteplatte 13 sind beide aus kreisförmigen Plattenelementen gebildet, welche mittels Pressen hergestellt werden, und sind in Axialrichtung von ein­ ander um einen vorbestimmten Abstand beabstandet. Die Kupp­ lungsplatte 12 ist an der Motorseite angeordnet und die Rück­ halteplatte 13 ist an der Getriebeseite angeordnet. Die Rück­ halteplatte 13 ist an ihrem radialen äußeren Bereich mit einer zylindrischen Wand 22 versehen, welche in Richtung der Kupp­ lungsplatte 12 verläuft. Eine Vielzahl von Befestigungsberei­ chen 23 erstreckt sich vom Ende der Wand 22 radial nach innen. Die Befestigungsbereiche 23 sind an der Seitenfläche an der Getriebeseite der Kupplungsplatte 12 angeordnet und an ihr mit einer Vielzahl von Nieten 20 befestigt. Dadurch drehen sich die Kupplungsplatte 12 und die Rückhalteplatte 13 miteinander. Ebenfalls bestimmt der obige Aufbau den axialen Raum. Weiter­ hin befestigen die Nieten 20 den radialen inneren Bereich der Dämpfungsplatte 15 mit dem Befestigungsbereich 23 und dem ra­ dialen äußeren Bereich der Kupplungsplatte 12. Jede der Kupp­ lungs- und Rückhalteplatten 12 und 13 ist mit einer mittleren Öffnung versehen, in welcher ein Nabenwulst 7 angeordnet ist, was später beschrieben wird. Jede der Kupplungs- und Rückhal­ teplatten 12 und 13 ist mit einer Vielzahl von Fenstern 51 und 52 versehen, welche in Umfangsrichtung angeordnet sind. Diese Fenster 51 und 52 in jeder der Platten 12 und 13 weisen die gleiche Konfiguration auf und sind vorzugsweise an jeweils vier Positionen angeordnet, welche radial gleich zueinander aber in Umfangsrichtung gleich von einander beabstandet sind. Jedes der Fenster 51 und 52 verläuft im Wesentlichen in Um­ fangsrichtung.

In Fig. 1 werden die paarweisen Fenster, welche in Fig. 2 seitlich einander gegenüberliegend sind, als erste Fenster 51 bezeichnet und die paarweisen Fenster, welche in Fig. 2 verti­ kal gegenüber liegen, werden als zweite Fenster 52 bezeichnet. Da die ersten und zweiten Fenster 51 und 52 die gleiche Konfi­ guration aufweisen, wird die Konfiguration dieser Fenster nachfolgend gemeinsam beschrieben. Jedes der ersten und zwei­ ten Fenster 51 und 52 ist durch eine Öffnung, welche an ihren axial gegenüberliegenden Enden geöffnet ist, und einem Ab­ stützbereich gebildet, welcher entlang des Randes der Öffnung gebildet ist. Der Abstützbereich weist einen radial äußeren Abstützbereich 55, einen radial inneren Abstützbereich 56 und Umfangsendabstützbereiche 57 auf. In einer Draufsicht ist der radial äußere Abstützbereich 55 im Wesentlichen in Umfangs­ richtung gebogen und der radial innere Abstützbereich 56 weist eine im Wesentlichen gerade Form auf. Jeder der Umfangsendab­ stützbereiche 57 erstreckt sich im Wesentlichen geradlinig in Radialrichtung, ist jedoch nicht parallel zu einer Linie, wei­ che durch eine Mitte in Umfangsrichtung der Fenster 51 oder 52 und der Mitte 0 der Kupplungsscheibenanordnung 1 verläuft. Der Umfangsendabstützbereich 57 ist schräg gestellt, so dass sein radiales inneres Ende vorzugsweise in Umfangsrichtung nach in­ nen (in Richtung der Mitte in Umfangsrichtung der Fenster 51 oder 52) bezüglich des radialen äußeren Endes versetzt ist. Deshalb sind die Umfangsendabstützbereiche 57 an den gegen­ überliegenden Seiten jedes Fensters 51 oder 52 nicht zueinan­ der parallel. Der radiale äußere Abstützbereich 55 und der ra­ diale innere Abstützbereich 56 ist jeweils durch teilweises Schneiden und Umbiegen der Platten gebildet.

Nachfolgend wird das in Fig. 1 gezeigte Ausgangsrotationsele­ ment 3 beschrieben. Das Ausgangsrotationselement 3 besteht hauptsächlich aus einer Nabe 6. Die Nabe 6 ist aus einem Na­ benwulst 7 und einem Flansch 8 gebildet. Der Nabenwulst 7 weist eine zylindrische Form auf und ist innerhalb der mitti­ gen Öffnungen der Kupplungs- und Rückhalteplatte 12, 13 ange­ ordnet. Der Nabenwulst 7 befindet sich mit einer Getriebeein­ gangswelle (nicht gezeigt), welche in die mittige Öffnung ein­ geführt ist, im keilverzahnten Eingriff. Der Flansch 8 ist einstückig mit und radial um den Nabenwulst 7 gebildet und weist eine kreisförmige, plattenartige Form auf. Der Flansch 8 ist in Axialrichtung zwischen der Kupplungs- und der Rückhal­ teplatte 12, 13 angeordnet. Bezugnehmend auf Fig. 4 ist der Flansch 8 aus einem radial inneren Bereich 8a und einem radial äußeren Bereich 8b, welcher eine kleinere axiale Größe oder Dicke als der innere Bereich 8a aufweist, gebildet. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Flansch 8 an seinem radial äußeren Be­ reich 8b mit Fensteröffnungen 53 und 54 versehen, welche den ersten und zweiten Fenstern 51 und 52 entsprechen. Diese Fen­ steröffnungen 53 und 54 sind vorzugsweise jeweils an den vier Positionen angeordnet, welche an der gleichen Radialposition zueinander und in Umfangsrichtung gleich voneinander beabstan­ det angeordnet sind. Die in Fig. 2 paarweisen Fensteröffnun­ gen, welche einander seitlich gegenüberliegen, werden als er­ ste Fensteröffnungen 53 bezeichnet und die paarweisen Fen­ steröffnungen, welche in Fig. 2 einander vertikal gegenüber­ liegen, werden als zweite Fensteröffnungen 54 bezeichnet. Da die ersten und zweiten Fensteröffnungen 53 und 54 die gleiche Konfiguration aufweisen, wird diese Konfiguration nachfolgend gemeinsam beschrieben. Jeder der Fensteröffnungen 53 und 54 ist an den in Axialrichtung gegenüberliegenden Enden geöffnet und durch axiales Pressen hergestellt und verläuft in Umfangs­ richtung. Wie in Fig. 5 gezeigt, weist jede der Fensteröffnun­ gen 53 und 54 einen radial äußeren Abstützbereich 63, einen radial inneren Abstützbereich 64 und Umfangsendabstützbereiche 65 auf. In der Draufsicht verläuft der radial äußere Abstütz­ bereich 63 im Wesentlichen in Umfangsrichtung bogenförmig und der radial innere Abstützbereich 64 weist eine im Wesentlichen gerade Form auf. Jeder der Umfangsendabstützbereich 65 er­ streckt sich im Wesentlichen geradlinig in Radialrichtung, je­ doch nicht parallel zu einer Linie, welche durch eine Mitte in Umfangsrichtung der Fensteröffnungen 53 oder 54 und der Mitte 0 der Kupplungsscheibenanordnung 1 verläuft. Der Umfangsendab­ stützbereich 65 ist derart geneigt, dass das radial innere En­ de in Umfangsrichtung nach innen bezüglich des radial äußeren Endes versetzt sein kann.

Der vorhergehende Aufbau kann wie folgt zusammengefasst wer­ den:

• 1. Die Fenster bzw. die Fensteröffnungen in jedem Rotations­ element weisen die gleiche Konfiguration auf.
• 2. Wie in Fig. 2 gezeigt, weisen die Fenster und die Fen­ steröffnungen (z. B. die erste Fensteröffnung 53 und das erste Fenster 51 und die zweite Fensteröffnung 54 und das zweite Fenster 52), welche in Axialrichtung einander ge­ genüberliegen, die gleichen Konfigurationen auf und sind in Axialrichtung zueinander ausgerichtet.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Flansch 8 an seinem radialen äußeren Rand mit Aussparungen 8c gebildet, durch welche sich die Befestigungsbereiche 23 der Rückhalteplatte 13 in Axial­ richtung erstrecken. Jede Aussparung 8c ist in Umfangsrichtung zwischen den Fensteröffnungen 53 und 54 angeordnet.

Der elastische Kupplungsmechanismus 4 ist aus einer Vielzahl von elastischen Element-Anordnungen 30 und 31 gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel werden vorzugsweise vier elastische Element-Anordnungen 30 und 31 verwendet. Die elastischen Ele­ ment-Anordnungen 30 und 31 sind innerhalb der vier Fensteröff­ nungen 53 und 54 sowie der ersten und zweiten Fenster 51 und 52 angeordnet. Die elastischen Element-Anordnungen 30 und 31 sind als zwei Arten von Anordnungen gebildet, d. h. die ersten elastischen Element-Anordnungen 30, welche innerhalb der er­ sten Fensteröffnung 53 und des ersten Fensters 51 angeordnet sind, und der zweiten elastischen Element-Anordnungen 31, wel­ che innerhalb der zweiten Fensteröffnung 54 und dem zweiten Fenster 52 angeordnet sind.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die erste elastische Element- Anordnung 30 aus einer ersten Schraubenfeder 33 und einem Sitzelementpaar 34A und 34B gebildet, welche an den gegenüber­ liegenden Enden der Feder 33 angeordnet sind. Die erste Schraubenfeder 33 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Jedes Ende der ersten Schraubenfeder 33 ist geschlossen und bildet eine Endwindung. Jedoch wird die Oberfläche jeder End­ windung keinem Poliervorgang unterzogen und behält die Schnittform des Schraubendrahtes bei. Die "Endwindung" in die­ sem Ausführungsbeispiel ist die gleiche wie eine Windung jedes Endes der ersten Schraubenfeder 33. Die Sitzelemente 34A und 34B sind aus einem harten Harz oder einem elastischen Harzma­ terial hergestellt. Beispielsweise kann das elastische Harzma­ terial ein thermoplastisches Polyesterelastomer sein. Inner­ halb der ersten Fensteröffnung 53 wird das an der R1-Seite, d. h. der vorderen Seite in Rotationsrichtung R1, angeordnete Sitzelement nachfolgend als erstes Sitzelement 34A bezeichnet und das an der gegenüberliegenden Seite angeordnete Sitzele­ ment wird nachfolgend als zweites Sitzelement 34B bezeichnet.

Ein Aufbau des zweiten Sitzelements 34B wird nachfolgend be­ schrieben und anschließend wird das erste Sitzelement 34A ba­ sierend auf der Beschreibung des zweiten Sitzelements 34B be­ schrieben.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, weist das zweite Sitzelement 34B einen Sitzbereich 40 mit einer Sitzfläche 40a zur Aufnahme einer Endwindungsfläche der ersten Schraubenfeder 33 auf. Der Sitzbereich 40 ist an seiner Sitzfläche mit einem säulenförmi­ gen Vorsprung 44 versehen, so dass die Sitzfläche 40a eine ringförmige Form aufweist. Die Sitzfläche 40a weist einen er­ sten Halbkreis mit einer im Wesentlichen flachen Form sowie einen zweiten Halbkreis mit einer Höhe relativ zu einer Ebene, welche sich im Wesentlichen parallel zu einer zweiten Kontakt­ fläche 42 erstreckt, auf. Der zweite Halbkreis erhöht sich nach und nach, wenn sich eine Position im Gegenuhrzeigersinn in einer Draufsicht von einem Ende in Richtung des anderen En­ des bewegt. Ein Ende des zweiten Halbkreises verläuft kontinu­ ierlich zum ersten Halbkreis und sein anderes Ende stellt ei­ nen abgestuften Bereich bezüglich des ersten Halbkreises dar. Im abgestuften Bereich, wie in den Fig. 5 und 8 gezeigt, bil­ det die Sitzfläche 40a eine Kontaktfläche 45, welche im We­ sentlichen senkrecht zur Umfangsrichtung ist (d. h. die Fläche 45 liegt im Gegenuhrzeigersinn in der Draufsicht). Die Sitz­ fläche 40a weist eine Konfiguration entsprechend der der End­ windung der ersten Schraubenfeder 33 auf und die Kontaktfläche 45 befindet sich mit der führenden Endfläche der Endwindung in Kontakt. Dadurch kann sich die erste Schraubenfeder 33 nicht um ihre eigene Achse bezüglich des ersten Sitzelementepaars 34A und 34B drehen. Die Kontaktflächen 45 von einander gegen­ überliegenden Sitzelementen 34A und 34B sind direkt entgegen­ gesetzt zueinander in den Drehrichtungen der ersten Schrauben­ feder 33 gerichtet. Deshalb kann sich die erste Schraubenfeder 33 in keine Richtung um die Mittelachse drehen.

Der Vorsprung 44 ist weiter mit einem vorstehenden Kontaktbe­ reich 46 versehen. Der Kontaktbereich 46 weist einen Axialab­ schnitt auf, welcher sich in Richtung des Endes verjüngt, und ist an seinem Ende mit einer flachen Kontaktfläche 46a verse­ hen. Wie in Fig. 6 gezeigt, sind der Sitzbereich 40, der Vor­ sprung 44 und der Kontaktbereich 46 an ihren Mitten mit einer Öffnung 44a versehen, welche im Wesentlichen in Umfangsrich­ tung verläuft und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Wie am besten in Fig. 8 gezeigt, ist der Kontaktbereich 46 mit einem Schlitz 46b versehen, welcher in Axialrichtung verläuft, um ihn in zwei in Axialrichtung von einander beabstandete Be­ reiche zu unterteilen.

An dem Ende entfernt von der Sitzfläche 40a ist der Sitzbe­ reich 40 mit einem Paar von Vorsprüngen 41 versehen, welche an in Axialrichtung gegenüberliegenden Bereichen angeordnet sind und sich in Rotationsrichtung erstrecken. Die Endfläche der Vorsprünge 41 bildet eine erste Kontaktfläche 41a. Mit anderen Worten ist der Sitzbereich 40 mit einem Schlitz 48 versehen, welcher den in Umfangsrichtung äußeren Bereich axial unter­ teilt. Die zweite Kontaktfläche 42 ist in Axialrichtung zwi­ schen den Vorsprüngen 41 gebildet. Somit ist die zweite Kon­ taktfläche 42 in Umfangsrichtung innerhalb der ersten Kontakt­ fläche 41a angeordnet. Wie in den Fig. 2 und 9 gezeigt, ist die erste Fläche 41a derart angeordnet, dass sie sich in Kon­ takt mit oder nahe an den Umfangsendabstützbereichen 57 der ersten Fenster 51 in den Platten 12 und 13 befindet und in Ro­ tationsrichtung abgestützt ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die zweite Kontaktfläche 42 um einen vorbestimmten Winkel θ1 um z. B. 15° vom Umfangsendabstützbereich 65 der ersten Fen­ steröffnung zur Abstützung in Rotationsrichtung beabstandet.

Wie weiter in den Fig. 5 und 9 gezeigt, ist der Sitzbereich 40 an seinem in Umfangsrichtung inneren Bereich mit einem radial äußeren Abstützbereich 40b zum Abstützen der radial äußeren und axial einander gegenüberliegenden Bereiche der Endwindung der ersten Schraubenfeder 33 sowie einem radial inneren Ab­ stützbereich 40c zum Abstützen der radial inneren und axial einander gegenüberliegenden Bereiche der Endwindung der ersten Schraubenfeder 33 versehen.

Wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt, weist der zweite Sitzbereich 34B einen radial äußeren Bereich eines bogenförmigen Ab­ schnitts auf, welcher sich entlang der radial äußeren Abstütz­ bereiche 55 und 63 erstreckt. Die axiale Bewegung des zweiten Sitzelements 34B ist durch den radial äußeren Abstützbereich 55 und den radial inneren Abstützbereich 56 des ersten Fen­ sters 51 beschränkt.

Nachfolgend wird der Aufbau des ersten Sitzelements 34A be­ schrieben. Wie in Fig. 9 gezeigt, weist das erste Sitzelement 34A im Wesentlichen die gleiche Konfiguration und den gleichen Aufbau wie das zweite Sitzelement 34B auf und daher werden nur Unterschiede nachfolgend erläutert. Die paarweisen Vorsprünge 41 des ersten Sitzelements 34A stehen um einen kleineren Be­ trag in Rotationsrichtung vor als die des zweiten Sitzelements 34B. Daher ist die zweite Kontaktfläche 42 des ersten Sitzele­ ments 34A um einen Winkel von θ2 in Rotationsrichtung von Um­ fangsendabstützbereich 65 der ersten Fensteröffnung 53 im Flansch 8 beabstandet, wie in Fig. 5 gezeigt. Der Winkel θ2 ist sehr viel kleiner als der Winkel θ1 und beträgt in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise 2°. Nochmals Bezug nehmend auf Fig. 9 ist die zweite Kontaktfläche 42 mit einer flachen Konkavität 42a in Rotationsrichtung ausgebildet.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Anzahl von aktiven Windungen der ersten Schraubenfeder 33 bevorzugt vier an der radial in­ neren Seite und ist drei an der radial äußeren Seite: Somit ist die Anzahl von aktiven Windungen an der radial inneren Seite um 1 größer als an der radial äußeren Seite. Da sich die erste Schraubenfeder 33 nicht um ihre eigene Achse drehen kann, wird der obige Zustand beibehalten. Dies ist deshalb so, da sich die einander gegenüberliegenden Enden der ersten Schraubenfeder 33 drehfest mit den Sitzelementen 34A und 34B im Eingriff befinden, um jeweils eine Rotation um ihre eigene Achse zu verhindern. Weiter sind die Sitzelemente 34A und 34B drehfest mit den Umfangsendabstützbereichen 65 des Flansches 8 und den Umfangsendabstützbereichen 57 (in Fig. 2 gezeigt) der Platten 12 und 13 im Eingriff, um ihre eigene Rotation um die Achse der ersten Schraubenfeder 33 zu verhindern. Da die An­ zahl der aktiven Windungen an der radial inneren Seite größer als an der radial äußeren Seite ist, wie oben beschrieben, kann eine übermäßig große Belastung verteilt werden. Da ein großer Deformationsbetrag im radial äußeren Bereich auftritt und sich auf verschiedene Bereiche an der radial inneren Seite verteilt, können Unterschiede in der Belastung zwischen den radial inneren und äußeren Bereichen verringert werden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird nachfolgend eine Beschreibung ei­ ner zweiten elastischen Element-Anordnung 31 gegeben. Die zweite elastische Element-Anordnung 31 ist aus einer zweiten Schraubenfeder 36 und dritten Sitzelementen 37 gebildet, wel­ che jeweils an den einander gegenüberliegenden Enden in Rota­ tionsrichtung der Schraubenfeder 36 angeordnet sind. Die zwei­ te Schraubenfeder 36 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die einander gegenüberliegenden Enden der zweiten Schrau­ benfeder 36 sind jeweils durch eine geschlossene Windung ge­ bildet. Die Oberfläche der Endwindung ist jedoch nicht poliert und behält die Schnittform des Schraubendrahtes bei. Der obige Begriff "Endwindung" ist ein Bereich, welcher einer Windung an jedem Ende der zweiten Schraubenfeder 36 entspricht. Die zwei­ te Schraubenfeder 36 weist einen gleichen Schraubendurchmes­ ser, Schraubendrahtdurchmesser und Steigung bzw. Abstand wie die erste Schraubenfeder 33 auf, weist jedoch eine unter­ schiedliche Anzahl von Windungen auf, so dass die zweite Schraubenfeder 36 in Umfangsrichtung länger als die erste Schraubenfeder 33 ist.

Das Sitzelement 37 weist eine ähnliche Form zu der der schon beschriebenen Sitzelemente 34A und 34B auf. Jedoch ist der Sitzbereich des dritten Sitzelements 37 nicht mit einem an der Außenseite in Rotationsrichtung angeordneten Schlitz versehen. Deshalb ist das dritte Sitzelement 37 ebenfalls in Kontakt mit oder nahe dem Umfangsendabstützbereich 65 der zweiten Fen­ steröffnung 54 im Flansch 8 angeordnet.

Wie in Fig. 4 gezeigt, umfasst die Kupplungsscheibenanordnung 1 weiter einen Reibungserzeugungsmechanismus 69, welcher vor­ gesehen ist, um parallel mit dem elastischen Kupplungsmecha­ nismus 4 zu arbeiten. Der Reibungserzeugungsmechanismus 69 weist einen ersten Reibungserzeugungsbereich 70 zur Erzeugung eines geringen Hysteresisdrehmoments und einen zweiten Rei­ bungserzeugungsbereich 71 zur Erzeugung eines hohen Hystere­ sisdrehmoments auf.

Der erste Reibungserzeugungsbereich 70 wird verwendet, um ein Hysteresisdrehmoment über den gesamten Betriebsbereich des elastischen Kupplungsmechanismus 4 zu erzeugen, und somit an beiden, den positiven und negativen Seiten der Torsionscharak­ teristiken. Der erste Reibungserzeugungsbereich 70 weist eine erste Buchse 72, eine erste konische Feder 73 und eine zweite Buchse 74 auf. Die erste Buchse 72 und die erste konische Fe­ der 73 sind zwischen dem radial inneren Bereich 8a des Flan­ sches 8 und dem radial inneren Bereich der Rückhalteplatte 13 angeordnet. Die erste Buchse 72 ist unterlegscheibenartiges Element und weist eine Reibfläche auf, welche sich in Gleit­ kontakt mit der Seitenfläche an der Getriebeseite des radial inneren Bereichs 8a des Flansches 8 befindet. Die erste koni­ sche Feder 73 ist axial zwischen der ersten Buchse 72 und dem radial inneren Bereich der Rückhalteplatte 13 angeordnet und wird in Axialrichtung zusammengedrückt. Die zweite Buchse 74 ist ein ringförmiges Element, welches am inneren Umfang der Kupplungsplatte 12 befestigt ist, und weist eine innere Um­ fangsfläche auf, welche sich mit der äußeren Umfangsfläche des Nabenwulstes 7 in Kontakt befindet. Dadurch sind die Kupp­ lungs- und Rückhalteplatte 12 und 13 in Radialrichtung bezüg­ lich der Nabe 6 positioniert. Die zweite Buchse 74 weist eine Reibfläche auf, welche sich in Gleitkontakt mit der Seitenflä­ che an der Motorseite des radial inneren Bereichs 8a des Flan­ sches 8 befindet.

Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau arbeitet der erste Rei­ bungserzeugungsbereich 70 derart, dass die ersten und zweiten Buchsen 72 und 74 (erste Reibelemente), welche sich gemeinsam mit der Kupplungs- und Rückhalteplatte 12 und 13 drehen, axial gegen den Flansch 8 durch die elastische Kraft der ersten ko­ nischen Feder 73 (erstes Vorspannelement) gedrückt werden und daher in Rotationsrichtung gleitbar sind.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, wird der zweite Reiberzeu­ gungsbereich 71 durch eine dritte Buchse 76, eine zweite koni­ sche Feder 77, eine vierte Buchse 78 und floatendes bzw. mit Spiel versehenes Element 80 gebildet.

Das floatende Element 80 ist vorgesehen, um einen Betrieb des zweiten Reibungserzeugungsbereichs 71 an der positiven Seite der Torsionscharakteristiken zu ermöglichen, aber einen Be­ trieb an der negativen Seite zu unterbinden. Genauer stellt das floatende Element 80 eine Reibfläche des zweiten Reiber­ zeugungsbereichs 71 bezüglich des Eingangsdrehelements 2 be­ reit und ist drehbar bezüglich des Flansches 8 in einem vorbe­ stimmten Winkelbereich. Jedoch ist das floatende Element 80 nur von einer Seite in Rotationsrichtung in Eingriff bringbar. Genauer ist es nur an der positiven Seite der Torsionscharak­ teristiken in Eingriff bringbar und ist nicht an der negativen Seite in Eingriff bringbar. Das floatende Element 80 ist aus einem ersten Plattenelement 81, einem zweiten Plattenelement 82 und Stiften 83 gebildet. Die ersten und zweiten Plattenele­ mente 81 und 82 weisen ringförmige Formen auf und sind an den axial einander gegenüberliegenden Seiten des radial inneren Bereiches des Flansches angeordnet. Genauer sind die ersten und zweiten Plattenelemente 81 und 82 an den axial einander gegenüberliegenden Seiten der radial innersten ringförmigen Bereiche des radial äußeren Bereichs 8b angeordnet, welcher radial zwischen dem radial inneren Bereich 8a und den Fen­ steröffnungen 53 und 54 angeordnet ist. Das erste Plattenele­ ment 81 ist an der Getriebeseite bezüglich des Flansches 8 an­ geordnet und das zweite Plattenelement 82 ist an der Motorsei­ te bezüglich des Flansches 8 angeordnet. Der Stift 83 weist einen axialen Schaft 83a und Befestigungsbereiche 83b auf, welche sich jeweils in Axialrichtung von gegenüberliegenden Enden des Schafts 83a erstrecken. Der Befestigungsbereich 83b weist einen kleineren Durchmesser als der Schaft 83a auf, so dass Schultern 83c an axial gegenüberliegenden Enden des Schaftes 83a gebildet sind. Die ersten und zweiten Plattenele­ mente 81 und 82 sind mit Öffnungen versehen, um die Befesti­ gungsbereiche 83b darin einzuführen. Infolge dieser Befesti­ gung drehen sich die ersten und zweiten Plattenelemente 81 und 82 gemeinsam miteinander. Die Schultern 83c des Schafts 83 be­ finden sich jeweils in Axialrichtung in Kontakt mit den ersten und zweiten Plattenelementen 81 und 82. Dies legt den axialen Abstand zwischen den ersten und zweiten Plattenelementen 81 und 82 fest. Da die axiale Länge des Schafts 83a größer als die axiale Dicke des Flansches 8 ist, sind die axial gegen­ überliegenden Flächen des radial äußeren Bereiches 8b des Flansches 8 nicht gleichzeitig in Kontakt mit den ersten und zweiten Plattenelementen 81 und 82 und der radial äußere Be­ reich 8b des Flansches 8 in Fig. 3 ist in Axialrichtung von dem ersten Plattenelement 81 an seiner Getriebeseite beabstan­ det. Die Stifte 83 sind in zwei diametral gegenüberliegenden Positionen angeordnet und erstrecken sich jeweils durch Aus­ sparungen 64a in den ersten Fensteröffnungen 53, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Aussparung 64a erstreckt sich vom radial inneren Abstützbereich 64 der ersten Fensteröffnung 53 radial nach in­ nen und weist eine vorbestimmte Länge in Rotationsrichtung auf. Der Stift 83 in der Aussparung 64a ist in Rotationsrich­ tung R1 versetzt. Wie später beschrieben wird, ist das floa­ tende Element 80 bezüglich der Nabe 6 um einen vorbestimmten Winkel drehbar und die Aussparung 64a weist eine Umfangslänge auf, welche Störungen zwischen dem Rand der Aussparung 64a und dem Stift 83 während der Relativrotation durch den obigen Be­ reich verhindert.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, ist das erste Plattenelement 81 aus einem mit dem Stift 83 in Eingriff befindlichen ring­ förmigen Bereich 81a, einem sich vom ringförmigen Bereich 81a radial nach außen erstreckenden Paar von Armen 81b und einer Klaue 81c gebildet, welche sich vom Ende des Armes 81b in Axialrichtung erstreckt. Jeder Arm 81b weist ein Ende auf, welches nahe dem vorderen Ende in Rotationsrichtung R1 der er­ sten Fensteröffnung 53 im Flansch 8 angeordnet ist. Der Arm 81b weist eine Konfiguration auf, welche seine Einführung in Rotationsrichtung R2 in einen Raum zwischen dem Paar von Vor­ sprüngen 41 des ersten Sitzelements 34A erlaubt, und weist an seinem Ende die sich in Axialrichtung erstreckende Klaue 81c auf. Die Klaue 81c ist in den konkaven Bereich 82a eingefügt, welcher an der zweiten Kontaktfläche 42 des ersten Dichtele­ ments 34A gebildet ist. Deshalb ist die Klaue 81c bündig bzw. eben mit der zweiten Kontaktfläche 42. Somit ist die Klaue 81c durch den Winkel θ2 in Rotationsrichtung vom Umfangsendab­ stützbereich 65 an der vorderen Seite in Rotationsrichtung R1 der ersten Fensteröffnung 53 beabstandet. Die zweite Kontakt­ fläche 42 kann in Rotationsrichtung R2 von der Klaue 81c beab­ standet sein.

Die dritte Buchse 76 und die zweite konische Feder 77 sind axial zwischen dem ringförmigen Bereich 81a des ersten Plat­ tenelements 81 und dem radial inneren Bereich der Rückhalte­ platte 13 angeordnet und somit radial außerhalb der ersten Buchse 72 und der ersten konischen Feder 73 angeordnet. Die dritte Buchse 76 weist eine sich mit der Seitenfläche des er­ sten Plattenelements 81 an der Getriebeseite in Kontakt be­ findliche Reibfläche auf. Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die dritte Buchse 76 Vorsprünge 76a auf, welche sich in Axialrich­ tung vom ringförmigen Körper erstrecken und in in der Rückhal­ teplatte 13 gebildete Öffnungen eingefügt sind. Infolge dieser Einfügung ist die dritte Buchse 76 in Axialrichtung bewegbar, aber drehfest bezüglich der Rückhalteplatte 13. Die zweite ko­ nische Feder 77 ist axial zwischen der dritten Buchse 76 und dem radial inneren Bereich der Rückhalteplatte 13 angeordnet und wird axial zwischen ihnen zusammengedrückt. Die dritte Buchse 76 weist Konkavitäten auf, welche sich in Rotations­ richtung mit den von der ersten Buchse 72 erstreckenden Vor­ sprüngen im Eingriff befinden. Infolge dieses Eingriffs dreht sich die erste Buchse 72 gemeinsam mit der dritten Buchse 76 und der Rückhalteplatte 13.

Bezug nehmend auf die Fig. 3 und 4 ist die vierte Buchse 78 zwischen dem zweiten Plattenelement 82 und dem radial inneren Bereich der Kupplungsplatte 12 angeordnet und somit radial außerhalb der zweiten Buchse 74 angeordnet. Die vierte Buchse 78 weist eine sich mit der radialen Fläche an der Motorseite des zweiten Plattenelements 82 in Kontakt befindliche Reibflä­ che auf. Die vierte Buchse 78 ist mit einer Vielzahl von Vor­ sprüngen 78a versehen, welche sich in Axialrichtung vom ring­ förmigen Körper in Richtung des Motors erstrecken. Der Vor­ sprung 78a ist in eine in der Kupplungsplatte 12 gebildete Öffnung eingefügt, so dass die vierte Buchse 78 axial beweg­ bar, aber drehfest bezüglich der Kupplungsplatte 12 ist.

Infolge des obigen Aufbaus arbeitet der zweite Reibungserzeu­ gungsbereich 71 derart, dass die dritten und vierten Buchsen 76 und 78 (zweite Reibelemente), welche sich gemeinsam mit der Kupplungs- und Rückhalteplatte 12 und 13 drehen, axial gegen das floatende Element 80 durch die elastische Kraft der zwei­ ten konischen Feder 77 (zweites Vorspannelement) gedrückt wer­ den und gleitbar in Rotationsrichtung ist. Das durch den zwei­ ten Reibungserzeugungsbereich 71 erzeugte Hysteresisdrehmoment ist vorzugsweise zehn- bis zwanzigmal größer als das durch den ersten Reibungserzeugungsbereich 70 erzeugte Hysteresisdrehmo­ ment.

Mit Bezugnahme auf die Fig. 5, 10 und 11, welche den Dämpfer­ mechanismus in schematischer Weise zeigen, sowie auch auf Fig. 12, welche die Torsionscharakteristiken zeigt, wird nachfol­ gend eine Beschreibung der Torsionscharakteristiken der Kupp­ lungsscheibenanordnung 1 gegeben. Die in Fig. 12 gezeigten Werte sind ausschließlich beispielhaft zu verstehen und be­ schränken nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.

Zuerst wird eine Beschreibung der Funktion gegeben beginnend vom in Fig. 10 gezeigten Neutralzustand und ausgeführt in dem positiven Bereich der Torsionscharakteristiken. In diesem Fall verdrehen sich die Kupplungsplatte 12 und die Rückhalteplatte 13 in Rotationsrichtung R1 bezüglich des Ausgangsdrehelements 3, welches die Nabe 6 umfasst.

Wenn der Torsionswinkel klein ist, werden nur die beiden zwei­ ten Schraubenfedern 36 zusammengedrückt und es arbeitet nur der erste Reibungserzeugungsbereich 70. Somit werden die bei­ den ersten Schraubenfedern 33 nicht zusammengedrückt und der zweite Reibungserzeugungsbereich 71 wird nicht betrieben. Ge­ nauer erstrecken sich die Umfangsendabstützbereiche 65 an der R1-Seite des Flansches 8 durch den Schlitz 48 im ersten Sitz­ element 34A, weshalb die erste Schraubenfeder 33 nicht zusam­ mengedrückt wird. Das floatende Element 80 ist über den zwei­ ten Reibungserzeugungsbereich 71 mit den Platten 12 und 13 für eine gemeinsame Rotation verbunden und gleitet an der Nabe 6, so dass der zweite Reibungserzeugungsbereich 71 keine Reibung erzeugt. Damit können die Charakteristiken einer geringen Steifigkeit und eines geringen Hysteresisdrehmoments erhalten werden.

Wenn der Torsionswinkel θ2 erreicht, kommt der Umfangsendab­ stützbereich 65 an der R1-Seite der ersten Fensteröffnung 53 mit der zweiten Kontaktfläche 42 am ersten Sitzelement 34A und der Klaue 81c des floatenden Elements 80 in Kontakt. An­ schließend werden die beiden ersten Schraubenfedern 33 in pa­ ralleler Weise mit den zweiten Schraubenfedern 36 zusammenge­ drückt. Das floatende Element 80 dreht sich gemeinsam mit der Nabe 6 und gleitet in Rotationsrichtung bezüglich der dritten und vierten Buchsen 76 und 78. Somit wird der zweite Reibungs­ erzeugungsbereich 71 parallel mit dem ersten Reibungserzeu­ gungsbereich 70 betrieben. Dadurch kann eine hohe Steifigkeit und hohe Hysteresisdrehmoment-Torsionscharakteristiken erhal­ ten werden. Wenn der Torsionswinkeln z. B. 10,5° erreicht, kom­ men die ersten und zweiten Sitzelemente 34A und 34B miteinan­ der in Kontakt und die dritten Sitzelemente 37 kommen mitein­ ander in Kontakt, so dass der Betrieb des Dämpfermechanismus angehalten wird.

Nachfolgend wird eine Beschreibung des Betriebsfalls gegeben, welcher im neutralen Zustand von Fig. 11 beginnt und in dem negativen Bereich der Torsionscharakteristiken ausgeführt wird. In diesem Fall verdrehen sich die Kupplungs- und Rück­ halteplatte 12 und 13 in Rotationsrichtung R2 bezüglich des Ausgangsdrehelements 3, welches die Nabe 6 umfasst. Wenn der Torsionswinkel klein ist, werden nur die beiden Schraubenfe­ dern 36 zusammengedrückt und es wird nur der erste Reibungser­ zeugungsbereich 70 betrieben. Somit werden die beiden ersten Schraubenfedern 33 nicht zusammengedrückt und der zweite Rei­ bungserzeugungsbereich 71 wird nicht betrieben. Genauer er­ streckt sich der Umfangsendabstützbereich 65 an der R2-Seite des Flansches 8 durch den Schlitz 48 im zweiten Sitzelement 34B. Deshalb werden die ersten Schraubenfedern 33 nicht zusam­ mengedrückt. Das floatende Element 80 ist über den zweiten Reibungserzeugungsbereich 71 mit den Platten 12 und 13 für ei­ ne gemeinsame Rotation verbunden und gleitet an der Nabe 6, so dass der zweite Reibungserzeugungsbereich 71 keine Reibung er­ zeugt. Dadurch können die Charakteristiken einer geringen Steifigkeit und eines geringen Hysteresisdrehmoments erhalten werden. Die Torsionssteifigkeit in diesem Zustand ist ungefähr gleich einem Viertel der Torsionssteifigkeit im positiven Hoch-Steifigkeitsbereich von 2° bis 10,5° von Fig. 12.

Wenn der Torsionswinkel θ1 erreicht, kommt der Umfangsendab­ stützbereich 65 an der R2-Seite der ersten Fensteröffnung 53 mit der zweiten Kontaktfläche 42 des zweiten Sitzelements 34B in Kontakt. Anschließend werden die beiden erste Schraubenfe­ dern 33 in paralleler Weise mit den beiden zweiten Schrauben­ federn 36 zusammengedrückt. Das floatende Element 80 dreht sich j edoch gemeinsam mit den Platten 12 und 13 mit dem zwei­ ten Reibungserzeugungsbereich 71 dazwischen und gleitet bezüg­ lich der Nabe 6. Deshalb erzeugt der zweite Reibungserzeu­ gungsbereich 71 keine Reibung. Dadurch können die gewünschte Steifigkeit und die gewünschten Hysteresisdrehmoment- Torsionscharakteristiken erhalten werden.

Wie oben beschrieben, zeigen beim erfindungsgemäßen Dämpferme­ chanismus die Torsionscharakteristiken jeweils unterschiedli­ che Torsionssteifigkeiten an der positiven und der negativen Seite und zeigen jeweils weiter unterschiedliche Hysteresis­ drehmomente an der positiven und der negativen Seite. Dadurch können die gewünschten Torsionscharakteristiken, welche insge­ samt, d. h. an allen Seiten, gut sind, erreicht werden. Da im Stand der Technik kein Unterschied der Torsionscharakteristi­ ken zwischen der positiven und der negativen Seite existiert, treten die nachfolgenden Probleme in Verbindung mit der Schwingungsdämpfungsleistung auf:

• 1. Eine hohe Steifigkeit und ein hohes Hysteresisdrehmoment verursachen eine unzureichende Dämpfungsrate an der nega­ tiven Seite.
• 2. Eine hohe Steifigkeit und ein geringes Hysteresisdrehmo­ ment verursachen große Vibrationen der Drehzahl während der Resonanz an der positiven Seite.
• 3. Eine geringe Steifigkeit und ein hohes Hysteresisdrehmo­ ment verursachen eine unzureichende Dämpfungsrate an der negativen Seite.
• 4. Eine geringe Steifigkeit und ein geringes Hysteresis­ drehmoment verursachen große Vibrationen der Drehzahl während der Resonanz an der positiven Seite.

Aus der obigen Darlegung ist es verständlich, dass das hohe Hysteresisdrehmoment vorzugsweise an der positiven Seite und das geringe Hysteresisdrehmoment vorzugsweise an der negativen Seite ist. Im Stand der Technik wurden Anordnungen mit derar­ tigen Torsionscharakteristiken vorgeschlagen, bei denen das Hysteresisdrehmoment an der positiven Seite unterschiedlich von dem an der negativen Seite ist. Zusätzlich zu dem Unter­ schied im Hysteresisdrehmoment stellt die vorliegende Erfin­ dung einen Unterschied in der Torsionssteifigkeit bereit, so dass deutlich verbesserte Torsionscharakteristiken erhalten werden können.

Genauer wird ein hohes Hysteresisdrehmoment im hohen Steifig­ keitsbereich (2° bis 10,5° in Fig. 12) an der positiven Seite erreicht und ein geringes Hysteresisdrehmoment wird im niede­ ren Steifigkeitsbereich (0° bis 15° in Fig. 12) an der negati­ ven Seite erreicht. Dadurch können Schwankungen der Drehzahl, welche auftreten können, wenn der Resonanzpunkt passiert wird, an der positiven Seite der Torsionscharakteristiken verhindert werden und gute Dämpfungsraten können über die gesamte negati­ ve Seite der Torsionscharakteristiken erhalten werden.

Insbesondere kann die Kupplungsscheibenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise zur Verbesserung der Schwingungscharakteristiken, welche bei einem Fahrzeugauf­ bau mit Frontmotor und Frontantrieb verursacht werden, verwen­ det werden. Genauer verwendet ein FF-Fahrzeug ein Antriebssy­ stem hoher Steifigkeit und weist deshalb die folgenden Schwin­ gungscharakteristiken auf. Erstens verbleibt in einem FF-Fahrzeug der Resonanzpunkt im praktischen Betriebsbereich, selbst wenn die Torsionssteifigkeit zur Verbesserung des Ge­ räusch- und Schwingungsverhaltens verringert ist. Zweitens, wenn die Schwankung der Motordrehzahl zwischen der positiven Seite (Beschleunigungsseite) und der negativen Seite (Verzöge­ rungsseite) der Torsionscharakteristiken unterschiedlich ist und kein Unterschied in den Torsionscharakteristiken twischen der positiven und der negativen Seite vorhanden ist, können gute Dämpfungsleistungen an einer Seite erreicht werden, aber können nicht an der anderen Seite erreicht werden. Somit ist es nicht möglich, gute Dämpfungsleistungen an beiden Seiten bereitzustellen.

Der Reibungserzeugungsmechanismus 69 weist zwei Reibungserzeu­ gungsbereiche auf, d. h. den ersten und den zweiten Reibungser­ zeugungsbereich 70 und 71, und der zweite Reibungserzeugungs­ bereich 71 wird nur an der positiven Seite betrieben. Deshalb ist es möglich, das an der positiven und der negativen Seite erzeugte Hysteresisdrehmoment unabhängig von einander zu steu­ ern bzw. zu regeln. Genauer kann das Hysteresisdrehmoment an der positiven Seite durch teilweises oder vollständiges Ändern der dritten Buchse 76, der vierten Buchse 78 und der zweiten konischen Feder 77 im zweiten Reibungserzeugungsbereich 71 ge­ steuert werden. Diese Änderung betrifft nicht das Hysteresis­ drehmoment an der negativen Seite. Das Hysteresisdrehmoment an der negativen Seite kann durch teilweises oder vollständiges Ändern der ersten Buchse 72, der zweiten Buchse 74 und der er­ sten konischen Feder 73 im ersten Reibungserzeugungsbereich 70 gesteuert werden. Diese Änderung verursacht eine Änderung des Hysteresisdrehmoments an der positiven Seite. Jedoch ist das durch den ersten Reibungserzeugungsbereich 70 erzeugte Hyste­ resisdrehmoment sehr viel kleiner als das durch den zweiten Reibungserzeugungsbereich 71 erzeugte Hysteresisdrehmoment. Deshalb betreffen die obigen Änderungen das Hysteresisdrehmo­ ment an der positiven Seite nicht in einer signifikanten Wei­ se. Im Gegensatz dazu ist ein Aufbau vorgeschlagen worden, bei dem eine konische Feder zur Erzeugung von Reibung an einer Vielzahl von Elementen verwendet wird und die Anzahl der Reib­ flächen an der positiven Seite unterschiedlich von der an der negativen Seite ist, um jeweils unterschiedliche Hysteresis­ drehmomente an der positiven und der negativen Seite bereitzu­ stellen. Gemäß diesem Aufbau betrifft eine Änderung der koni­ schen Feder zur Steuerung des Hysteresisdrehmoments an der po­ sitiven Seite in signifikanter Weise das Hysteresisdrehmoment an der negativen Seite.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Kupplungsscheiben­ anordnung des beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt.

Der Dämpfermechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung kann Charakteristiken einer hohen Steifigkeit und eines hohen Hy­ steresisdrehmoments an der positiven Seite (Beschleunigungs­ seite) der Torsionscharakteristiken bereitstellen und kann ebenfalls Charakteristiken einer geringen Steifigkeit und ei­ nes geringen Hysteresisdrehmoments an einer negativen Seite (Verzögerungsseite) der Torsionscharakteristiken bereitstel­ len. Dadurch können Schwankungen der Drehzahl an der positiven Seite der Torsionscharakteristiken verhindert werden, wenn der Resonanzpunkt überschritten wird, und eine gute Dämpfungsrate kann im gesamten Bereich an der negativen Seite der Torsions­ charakteristiken erhalten werden.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Dämpfermecha­ nismus, um bevorzugte Schwingungsdämpfungsleistungen durch Be­ reitstellen von unterschiedlichen Charakteristiken an einer positiven und einer negativen Seite der Torsionscharakteristi­ ken bereitzustellen. In einem Dämpfermechanismus einer Kupp­ lungsscheibenanordnung 1 ist eine Vielzahl von Schraubenfedern 33 und 36 derart angeordnet, dass sie zusammengedrückt werden, wenn Platten 12 und 13 sich relativ zu einer Nabe 6 derart drehen, dass eine höhere Torsionssteifigkeit an der positiven Seite des Torsionswinkelbereichs als an der negativen Seite auftritt. Ein Reibungserzeugungsmechanismus 69 ist vorgesehen, um Reibung zu erzeugen, wenn die Platten 12 und 13 sich rela­ tiv zur Nabe 6 drehen. Der ReibungserzeugungsmechaniSmus 69 erzeugt eine größere Reibung an der positiven Seite des Tor­ sionswinkelbereichs als an der negativen Seite.

Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe wie "im Wesentli­ chen", "ca." und "ungefähr" sind derart gemeint, dass ein ver­ nünftiger Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffs möglich ist, so dass das Endergebnis nicht signifikant verändert wird. Diese Begriffe sollten so verstanden werden, dass sie eine Ab­ weichung von mindestens ± 5% des modifizierten Terms ermögli­ chen, falls diese Abweichung nicht die Bedeutung des Begriffes negieren würde.

Obwohl nur ein ausgewähltes Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung dargestellt wurde, ist es dem Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung möglich, verschiedene Änderungen und Modifikationen durchzuführen, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Des Weiteren wurde die vorhergehende Beschreibung des Ausführungsbeispiels nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung sowie ihrer Äquivalente gegeben.

Claims (4)

1. Dämpfermechanismus, umfassend
ein erstes Rotationselement (12, 13);
ein zweites Rotationselement (6), welches bezüglich des ersten Rotationselements (12, 13) drehbar ist;
eine Vielzahl von elastischen Elementen (30, 31), welche angeordnet sind, um zusammengedrückt zu werden, wenn ei­ ne Relativrotation zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement in einer Rotationsrichtung auftritt, und welche eine höhere Steifigkeit an einer positiven Rotationsseite der Torsionscharakteristiken als an einer negativen Rotationsseite bereitstellen; und
einen Reibungserzeugungsmechanismus (69), welcher ange­ ordnet ist, um Reibung zu erzeugen, wenn eine Relativro­ tation zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationsele­ ment auftritt und welcher angeordnet ist, um eine größe­ re Reibung an der positiven Rotationsseite der Torsions­ charakteristiken als an der negativen Rotationsseite zu erzeugen.

2. Dämpfermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass der Reibungserzeugungsmechanismus (69) einen er­ sten Reibungserzeugungsbereich (70) zur Erzeugung von Rei­ bung zumindest an der negativen Rotationsseite der Tor­ sionscharakteristiken und einen zweiten Reibungserzeu­ gungsbereich (71) zur Erzeugung von Reibung an zumindest der positiven Rotationsseite der Torsionscharakteristiken aufweist.

3. Dämpfermechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, dass der erste Reibungserzeugungsbereich (70) an den gesamten positiven und negativen Rotationsseiten betrieben wird und der zweite Reibungserzeugungsbereich (71) nur an der positiven Seite betrieben wird.

4. Dämpfermechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, dass
der erste Reibungserzeugungsbereich (70) ein erstes Reibelement (72, 74) zur Erzeugung von Reibung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement (12, 13, 6) und ein erstes Vorspannelement (73) zum Vorspannen des ersten Reibelements aufweist, und
der zweite Reibungserzeugungsbereich (71) ein zweites Reibelement (76, 78) zur Erzeugung von Reibung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement (12, 13, 6) und ein zweites Vorspannelement (77) zum Vorspannen des zweiten Reibelements aufweist.