DE1475346B1

DE1475346B1 - Kupplungsscheibe mit mehreren hintereinandergeschalteten Schwingungsdaempfern

Info

Publication number: DE1475346B1
Application number: DE19651475346
Authority: DE
Inventors: Richard; Fädler Kurt; 872O Schweinfurt Binder
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1965-12-01
Filing date: 1965-12-01
Publication date: 1970-05-14
Also published as: SE334511B; FR1504222A; GB1150610A; US3428155A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit außer einem Leerlaufbetriebsbereich und einem Nor-Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahr- malbetriebsbereich mindestens einen Zwischenzeuge, bestehend aus einer Nabe und einem Scheiben- betriebsbereich aufweist, der den Übergang vom körper sowie zwischen diesen Teilen liegenden Leerlaufbereich zum Normalbereich kontinuierlicher Schwingungsdämpfern, die unterschiedlich für ver- 5 gestaltet, wobei durch die Überbrückung des gummischiedene Betriebsbereiche ausgebildet sind, näm- elastischen Schwingungsdämpfers bei Verlassen des lieh mindestens ein erster Schwingungsdämpfer für Leerlaufbetriebsbereiches dieser Dämpfer vor Überden Leerlaufbereich mit in Umfangsrichtung elasti- lastung geschützt und eine eindeutige Kennung des scher Verbindung aus einem ringförmigen Gummi- Schwingungsdämpfers für den Zwischenbereich erkörper und ein zweiter Schwingungsdämpfer für den io zielt wird.

Normalbereich mit elastischer Verbindung in Um- Es ist zwar bei elastischen Kupplungen bereits be-

fangsrichtung, der aus einem Satz Schraubenfedern kannt, Gummifederelemente mit starren Anschlägen besteht, deren Achsen auf einem größeren Durch- zu überbrücken, jedoch handelt es sich dort um eine messer liegen als der maximale Durchmesser andersartige Gestaltung der Bauteile, die keinen Hindes gummielastischen Schwingungsdämpfers, dessen 15 weis auf die Erfindung geben kann. Darüber hinaus Gummikörper zwischen zwei Metallringen angeord- sind bei Schwingungsdämpfern für Kupplungsnet ist, von denen der eine auf der Nabe der Kupp- scheiben auch Konstruktionen bekannt, bei denen lungsscheibe und der zweite am Scheibenkörper be- eine Keilnutaußenverzahnung in eine Keilnutinnenfestigt ist. verzahnung mit Spiel eingreift, jedoch sind bei die-

Es ist eine Kupplungsscheibe mit zwei Schwin- 20 sen Schwingungsdämpfern gummielastische Dämpgungsdämpfern bekannt, bei der die Schwingungs- fer nicht vorgesehen, und auch eine abgestufte Dämpdämpfer für verschiedene Betriebsbereiche ausgelegt fung zwischen Leerlauf und Hauptbereich ist nicht sind. Dabei besteht der Schwingungsdämpfer für vorhanden.

einen ersten Betriebsbereich aus Gummiteilen, die Darüber hinaus ist es bei Kupplungsscheiben zwar

zwischen der Nabe der Kupplungsscheibe und mit 25 bekannt, die Federn eines Schwingungsdämpfers in dem Scheibenkörper befestigten Mitnahmeringen an- Stufen zum Eingriff gelangen zu lassen, jedoch sind geordnet sind. Der zweite für den Normalbereich hierbei Schwingungsdämpfer für den Leerlaufbereich ausgelegte Schwingungsdämpfer besteht aus einem nicht vorhanden und auch keine gummielastischen Satz Schraubenfedern, deren Achsen auf einem größe- Schwingungsdämpfer vorgesehen. Auch diese bekannren Durchmesser liegen als die Gummifederelemente. 30 ten Konstruktionen können mithin keinen Hinweis Nachteilig bei dieser Ausführung eines Schwingungs- zur Lösung der Aufgabe der Erfindung geben,
dämpfers ist, daß die Gummifederelemente auch wäh- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann

rend des ganzen Betriebsbereiches des Schwingungs- die Kupplungsscheibe so ausgebildet werden, daß die dämpfers für den Normalbetrieb in Funktion sind, Aussparungen für die Schraubenfedern in dem Scheiwodurch sie großen Verformungen ausgesetzt sind. 35 benkörper durch Federanschläge gebildet werden, die Von Nachteil ist ferner, daß auf Grund der konstruk- für einen Teil der auf dem Umfang verteilten Schrautiven Gestaltung zwischen dem ersten Betriebsbereich, benfedern einen größeren Abstand haben als die in dem die Gummifederelemente zur Wirkung korn- Federanschläge an den Mitnahmeringen,
men, und dem Normalbetriebsbereich, in dem die Erfindungsgemäß kann die Kupplungsscheibe vor-

Schraubenfedern zusätzlich zur Abfederung einge- 40 teilhaft so ausgebildet werden, daß die Gummikörper schaltet werden, ein relativ krasser Übergang mit radial zwischen den beiden zugehörigen Metallringen einem starken Knick in der Kennlinie stattfindet. angeordnet und diese radial zwischen der inneren

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nabenhülse und der äußeren Nabenhülse eingepreßt Nachteile dieser bekannten Kupplungsscheibe zu ver- sind, wobei die Gummikörper zusammen mit den meiden und eine besonders einfache Kupplungs- 45 Metallringen die beiden Nabenhülsen auch axial zuscheibe mit mehreren Schwingungsdämpfern für ver- einander fixieren.

schiedene Betriebsbereiche zu schaffen, die beson- In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungs-

ders kompakt und leicht ist, wenig Einbauraum be- beispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es nötigt und auch hinsichtlich der Betriebsbereiche den zeigt

gestellten Anforderungen hinsichtlich Abstufung ent- 50 F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausfühspricht. rungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die mit beidseitig des Scheibsnkörpers angeordneten Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale Gummifederelementen,

bei einer Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer F i g. 2 einen Querschnitt II-II durch die F i g. 1,

gemäß dem Gattungsbegriff gelöst: 55 F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Ausfüh-

s τ.. . .... ,. _c , , . , rungsvariante des Erfindungsgegenstandes und

a) Die Aussparungen fur die Schraubenfedern ^ _{4 eJnen Schmtt IV}_rv durch die F i g. 3.
weisen m Umfangsrichtung abwechselnd unter- _Die ^s _{in den p}. ₁ _{und 2 d tellte K}up_Plungsschiedhche Lange auf; _{schdbe besteht aus der Nabe χ dem} Scheibenkörper

b) der gummielastische Schwingungsdämpfer ist ^6o 1⁴> einem ersten Schwingungsdämpfer 2 und einem zwischen den Hälften der radial geteilt aus- zweiten Schwingungsdämpfer 3. Der Scheibenkörper gebildeten Nabe angeordnet, bei der die innere 14 trägt an seinem Außenrand beidseitig Reibbeläge Nabenhülse außen ein Keilnutprofil aufweist, 15 und ist über die Schwingungsdämpfer 2 und 3 mit das in ein Keilnutprofil der Bohrung der äuße- der Nabe 1 verbunden. Die Nabe 1 weist in ihrer ren Kupplungshülse mit Spiel eingreift. ⁶5 Bohrung ein Mitnahmeprofil 16 zur drehfesten Verbindung mit der Kupplungs-Abtriebswelle auf.

Durch diese Ausbildung wird eine Kupplungs- Der Schwingungsdämpfer 2 besteht aus den

scheibe mit Schwingungsdämpfer geschaffen, die Gummifederelementen 5, die mit den Hülsen 6 durch

ORIGfNAL INSPECTED

Vulkanisieren verbunden sind. Die Verbindung zwischen Kupplungsscheibennabe 1 und Hülsen 6 sowie Nabe 4 und Hülsen 6 erfolgt durch einen Preßsitz mit entsprechender Passung.

Die Nabe 4 des zweiten Schwingungsdämpfers 3 ist auf der Kupplungsscheibennabe 1 mit einem Verdrehspiel gelagert, das dem Arbeitsbereich des ersten Schwingungsdämpfers 2 entspricht. Dieses Verdrehspiel ist dadurch gegeben, daß ein Keilnut-Innenprofil an der Nabe 4 mit Vorsprüngen 7 in die Aussparungen 8 eines Keilnut-Außenprofils auf der Nabe 1 eingreift, und zwar in der Weise, daß die Aussparungen 8 entsprechend breiter als die Vorsprünge 7 sind. Die Nabe 4 trägt den Scheibenkörper 14 sowie zwei beidseitig davon angeordnete Mitnehmerringe 10. Zwischen den Mitnehmerringen und dem Scheibenkörper sind zwei Reibringe 13 angeordnet. Die Befestigung der Mitnahmeringe erfolgt teilweise durch die Befestigungsbolzen 11 und auf der anderen Seite durch den Eingriff von Vorsprüngen 22 eines Mitnahmeringes in eine entsprechende Aussparung der Nabe 4. Der so befestigte Mitnahmering 10 weist eine axiale Beweglichkeit auf und wird durch die Anpreßfedern 12 samt Reibringen 13 und Scheibenkörper 14 an den anderen Mitnahmering gepreßt. Scheibenkörper 14, Reibring 13 und Mitnahmeringe 10 weisen am Umfang verteilte Aussparungen auf, in denen die Federn 9 des zweiten Schwingungsdämpfers 3 angeordnet sind. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Federanschläge 17 des Scheibenkörpers 14 und der mit ihm verbundenen Ringscheiben gegenüber den Federanschlägen in den Mitnahmeringen versetzt. Diese Versetzung ist vorgesehen, um beim Übergang vom ersten Schwingungsdämpfer auf den zweiten Schwingungsdämpfer zunächst nur einen Teil der vorhandenen Federn zu beaufschlagen, um so einen weichen Übergang zu erzielen.

Die Arbeitsweise der beiden Schwingungsdämpfer der Kupplungsscheibe wird im folgenden beschrieben. Im Bereich bis zu einem Verdrehwinkel, der durch den breiten Unterschied der Vorsprünge 7 und der Aussparungen 8 gegeben ist, verläuft die Kennlinie der Schwingungsdämpfung sehr flach, d. h., es arbeitet ausschließlich der Schwingungsdämpfer 2, der aus Gummifederelementen 5 besteht. Der Schwingungsdämpfer 3 verhält sich in dieser Betriebsphase auf Grund seiner Abmessungen wie eine starre Scheibe. Dieser Bereich dient beispielsweise zur Dämpfung der im Leerlaufbereich einer Brennkraftmaschine auftretenden Drehschwingungen, wobei maximale Verdrehwinkelausschläge bis zu +14° vorgesehen sind. Nach Überschreitung dieses Verdrehwinkelausschlages kommen die Seitenflächen der Vorsprünge 7 zur Anlage an den Seitenflächen der Aussparungen 8. Dadurch werden die Gummifederelemente 5 in bezug auf die Kraftübertragung überbrückt, und der zweite Schwingungsdämpfer 3 bleibt dann allein nur im Kraftweg eingeschaltet. Dieser Schwingungsdämpfer 3 ist für den Normalbereich vorgesehen und wesentlich härter ausgelegt, d. h., die Kennlinie des Dämpfers ist gegenüber der Kennlinie des für den Leerlaufbereich vorgesehenen Dämpfers sehr steil. Zwischen Leerlauf und Normaldämpfungsbereich kann durch entsprechende Gestaltung des Schwingungsdämpfers 3 eine Kennlinie erzielt werden, die in ihrer Neigung zwischen den Kennlinien für Leerlauf und Normalbetrieb liegt. Dies kann dadurch erzielt werden, daß die Federanschläge 17 im Scheibenkörper 14 und den damit vernieteten Scheiben zurückgesetzt werden, und zwar bei einem Teil der Federn 9, so daß zunächst beim Schwingungsdämpfer 3 nicht alle Federn beaufschlagt werden, sondern nur die, bei denen diese Anschläge nicht zurückgesetzt sind. In F i g. 2 weisen zwei der dargestellten Federn eine derartige Versetzung auf, während eine keine derart versetzten Anschläge besitzt. Solange nur ein Teil der Federn 9 wirkt, verläuft

ίο demgemäß die Kennlinie flacher und wird dann erst nach Einsatz aller Federn ihre stärkste Neigung annehmen. Durch einen derartigen Übergangsbereich kann man somit einen weichen Übergang von der Leerlaufdämpfung zur Normaldämpfung erzielen.

In den F i g. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kupplungsscheibe dargestellt mit einem gegenüber den F i g. 1 und 2 abweichend ausgebildeten Schwingungsdämpfer 2. Der Schwingungsdämpfer 3 sowie die übrigen Teile der Kupplungsscheibe weisen im wesentlichen den gleichen Aufbau wie in den vorgenannten Figuren auf, es sind darüber hinaus lediglich zwei Anschlagringe 20 vorhanden, die in den Nuten auf der Oberfläche der Kupplungsscheibennabe 1 eingreifen und die auf dieser Nabe gelagerten Teile gegen axiale Verschiebung sichern. Der Schwingungsdämpfer 2 wird von einem oder mehreren Gummifederelementen 18 gebildet, die an den Seitenflächen zweier Ringscheiben 19 und 21 anvulkanisiert sind. Die Ringscheibe 21 ist mit der Nabe 4 bzw. einem Mitnahmering 10 drehfest verbunden. Die zweite Ringscheibe 19 greift ohne Spiel mittels einer an ihrem Innendurchmesser vorgesehenen Keilnut-Innenverzahnung in die Keilnut-Außenverzahnung der Nabe 1 ein.

Die Wirkungsweise der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Kupplungsscheibe entspricht genau der, wie sie an Hand der F i g. 1 und 2 beschrieben wurde. Im Leerlaufbereich verhält sich also der Schwingungsdämpfer 3 starr, und die Drehschwingungen werden durch den Schwingungsdämpfer 2 aufgenommen. Auch hierbei wird der Schwingungsdämpfer 2 ausgeschaltet, sobald die Seitenflächen der Vorsprünge 7 an die Seitenflächen der Aussparungen 8 zur Anlage kommen. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel geschieht dies nach einem Verdrehwinkelbereich von +13°.

Claims

Patentansprüche:

1. Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe und einem Scheibenkörper sowie zwischen diesen Teilen liegenden Schwingungsdämpfem, die unterschiedlich für verschiedene Betriebsbereiche ausgebildet sind, nämlich mindestens ein erster Schwingungsdämpfer für den Leerlaufbereich mit in Umfangsrichtung elastischer Verbindung aus einem ringförmigen Gummikörper und ein zweiter Schwingungsdämpfer für den Normalbereich mit elastischer Verbindung in Umfangsrichtung, der aus einem Satz Schraubenfedern besteht, deren Achsen auf einem größeren Durchmesser liegen als der maximale Durchmesser des gummielastischen Schwingungsdämpfers, dessen Gummikörper zwischen zwei Metallringen angeordnet ist, von denen der eine auf der Nabe der Kupplungsscheibe und der

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zweite am Scheibenkörper befestigt ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale

a) die Aussparungen für die Schraubenfedern (9) weisen in Umfangsrichtung abwechselnd unterschiedliche Länge auf;

b) der gummielastische Schwingungsdämpfer ist zwischen den Hälften der radial geteilt ausgebildeten Nabe (1, 4) angeordnet, bei der die innere Nabenhülse (1) außen ein Keilnutprofil aufweist, das in ein Keilnutprofil der Bohrung der äußeren Kupplungshülse (4) mit Spiel eingreift.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen für die Schraubenfeder (9) in dem Scheibenkörper (14) durch Federanschläge (17) gebildet werden, die für einen Teil der auf den Umfang verteilten Schraubenfedern (9) einen größeren Abstand haben als die Federanschläge an den Mitnahmeringen (10).

3. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummikörper (5) radial zwischen den beiden zugehörigen Metallringen (6) angeordnet und diese radial zwischen der inneren Nabenhülse (1) und der äußeren Nabenhülse (4) eingepaßt sind, wobei die Gummikörper zusammen mit den Metallringen die beiden Nabenhülsen auch axial zueinander fixieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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