DE1680049A1

DE1680049A1 - Kupplungsscheibe mit Schwingungsdaempfer

Info

Publication number: DE1680049A1
Application number: DE19681680049
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl-Ing Dantele; Gustav Schneider
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1968-01-27
Filing date: 1968-01-27
Publication date: 1972-04-06
Also published as: DE1680049C3; DE1680049B2

Description

Kupplungsscheibs mit ScwiagusdEpfer

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe mit Schwingungs-

dämpfer, insbesondere für Breanaftmaochinen, bestehend aus einer

Nabe und einem Scheibenkörper sowie zwischen diesen Teilen liegenden

Schwingungsdämpfern mit in Umfangsrichtung nachglobigeu Federn, wobei

der Federsatz-mindestens eines Schwing sdäE:pfero Schrantadsrn

aufweist, deren Achsen sich tangential zu einem a die Scheibenachse

Liegenden Kreis erstrecket und die Schwirungedäffipfer unterschiedlich

für verschiedene Betriebsbereiches nämlich Leerlauf® und Normalbereich,

ausgebildet sind, wobei der erste Schwi sdpfer beim übergang vom

Leerlaus` in den Normalbereich überbrückt wird, so daß der erste, fair

den Leerlaufberech bestimmte Schwingungsdämpfer 1n seinen Verdrehwin-

kelbereich von etwa t 140 arbeitet, eine zehr flache Federkennlinie

mit einer Federkonstanten bis zu 0,5 kpm pro Grad hat, und der zweite,

für den Normalbereich bestimmte Schwingungsdämpfer"--der mit seinem

Verdrehwinkeibereich an den ersten Dämpfer anschließt, einen relativ

steilen Anstieg der Federkennlinie mit einer Federkonstanten zwischen

1,5 kpm pro Grad und 10 kpm pro (3rad fair Pkw-Kupplungsscheiben und

10 kpm pro Grad und 70 kpm pro Grad fßir Lkw-Kupplungsscheiben aufweist,

nach Patentanmeldung F 47 732' 11j630.

Kupplungsscheiben dieser Art haben die Aufgabe, außer der Dämpfung

der Drehschwingungen im Normalbereich such eine Dämpfung i® Leerlauf-

bereich zu ermöglichen, um damit die Entstehung von Geräuschen sowie

Stöße in der Kraftübertragung zu vermeieen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplungsscheibe

gemäß obigem Gattusbegriff zu sehaffenp die nicht nur eine einwand-

freie Dämptung der Drhsch#,iin(,:#en im Leerlauf® als auch im Normal-

betriebsbereicah gew°rleistet und dabei Geräusche und Stöße in der

Kraftübertragung vGmGidet, sondern auch- einfach in. ihrem Aufbau und

billig 3n der HaLpotellist und gleichzaitig einen sehr geringen -.

Hauraum beansprucht, wobei dio Nachteile der bekannten Konstruktionen

vermieden werden.

Diese Aufgabe wird antoprQChend der vorliegendam Etindung dadurch

gelöst, daß die Seltenbleche des de® Ia,ieih zugeordneten

Schwirgungedpfers an ihrem äußeren Umfe-" L;wcg-#iZost Mit der,Nabe

des Hauptschexi gsdämpfers verbumderu Gi r4 Diese Verbindung der

Seitenbleche des dem erlaufbere:lt@Z-#, se,?#cGrdneten Schwingungsdämpfers

an ihrem äußeren. Durchmesser ereliht es, diesen Schwingungsdämpfer

klein im Durchmesser auszufrüne Gleichzeitig wird eine sehr einfache

Montage der Kupplungsseh*ibe erzielt, da die in der Nabe des Haupt-

schwingungsdämpfers angeordneten Haltebolzen nicht durch die Seiten-

bleche und den Plansch des Leerlauf-Schwingungsdämpfers geführt wer-

den müssen. -

Eine sehr einfache, drehfeste Verbindung der Seitenbleche des Leer-

lauf-Schwingungsdämpfers mit der Nabe des Hauptschwingungsdämpfers

erhält man gemäß einem Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Sei- tenbleche an ihrem äußeren Umfang Aussparungen aufweisen; in welche Vorsprünge der Nabe des Hauptschwingungsdämpfers eingreifen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daB

zur Befestigung des dem Leerlaufbereich zugeordneten Schwingungs-

dämpfers ein topfförmig ausgebildetes Abdeckblech angeordnet ist,

welches mit seinem zylindrischen Teil, über die VoreprUnge der Nabe

ragt und auf diesen Vorsprüngen befestigt ist. Dadurch wird eine

sehr einfache---und einwandfreie Befestigung des dem Leerlaufbereich

zugeordneten Schwingungsdämpfers mit der Nabe des Hauptschwingungs-

dämpfers erzielt.

Besonders bei

die einen relativ kleinen Durch-

messer der Scheibe und dementsprechend; auch der Nabe aufweisen, er-

gibt sich, wie die Erfindung zeigt, eine besonders einfache Konstruk-

tion dadurch, daß die Seitenbleche am äußeren Umfang je als Zylinder

ausgebildet und mit diesen Zylindern drehfest ineinander angeordnet

sind, wobei der Zylinder des äußeren Seitenbleches mit mehreren An-

sätzen in radialer Richtung fortgesetzt Ist und in diese Ansätze

Vorsprünge eines mit der Nabe verbundenen Ringes eingreifen.

Die drehfeste Verbindung der Seitenbleche des Leerlauf-Schwingungsdämpfers miteinander erhält man entsprechend der vorliegenden Erfindung auf sehr einfache Weise dadurch, daß in den als Zylinder ausgebildeten Teilen der Seitenblecne Sicken in axialer Richtung angeord-net sind. Beim Zusammenbau des Leerlauf-Schwingungsdämpfers greifen

dabei-die Seitenbleche mit den Sicken ineinander ein, so daß ein

Verdrehen dieser beiden Seitenteile gegeneinander ausgeschlossen

ist. Diese Konstruktion ermöglicht es ohne weiteres, den Leerlauf-

3chwingungedämpfer vor dem Anbau an den Hauptdämpfer zusammenzubauen

und zu prßifen.

Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wärkun<gea ergeben

sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweiss der in

Nachfolgenden beispielsweiss dargestellten Austtihrungssfornen der Er-

findung. E$ zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgsamägs Kupplungs-

acheibe mit zwei Schwingungsdämpfern, wobei dis Nabe des

Hauptdämpfers Vorsprünge aufweist, in welche die -Seitenbleche

«s Leerlmufdämpfers eingreifen;

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie II/II in Fig. 1;

FiR. 3 einen Längsschnitt durch die erfimdungege®äße Kupplungsscheibe

mit Torsionsschwingungsdpfern, wobei die Seitenbleche des

Schwingungsdämpfers für den Ieerlaufbereich mit je einem

zylinderförmigen Ansatz versehen sind, und

fjjL. 4 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie IV/IV in Fig. 3.:

Die in den Figuren dargestellte Kupplusgsacheibe besteht aus de®

Nabeaaicörper 1, .den Scheibenkörper 2, den Hauptsschwingungedäapfer 3

und dem Schwingungsdämpfer 4 für den Leerlaufbereich. An seinem

Außenrand trägt der Scheibenkörper 2 beidseitig die Reibbeläge 20.

Der Hauptschwingungsdämpfer 3 besitzt eine Nabe 5, an der die Sei- .

tenplatte 6 durch die Haltebolzen 10 befestigt ist, während die- .

Seitenplatte 7 axial verschiebbar ist und unter der Wirkder An-

preßfedern 11 steht, die ebenfalls durch die Haltebolzen 10 mit der

Nabe 5 verbunden sind. Die Seitenplatte 7 wird zusammen reit den vor-

zugsweise aus Reibmaterial bestehenden Dämpfungescheibea 9, dem

Scheibenkörper 2 und weiteren Zwischenringen gegen die Seitenplatte 6

gedrückt, so daß bei einer Verdrehung der Seitenplatten 6 und 7 und

des Scheibenkörpers 2 gegeneinander ein Reibmoment zu Uberwind®n ist.

Die Seitenplatten 6i und 7 sowie die Dämpfungsseheibemm 9, der Scheiben-

körper 2 und die ,Zwischenringe -reisen Aussparungen zur Aufnahme der

Federn 8 auf. Die Nabe 5 des Hauptschwingungsdämpfers: 3 ist mit einem

Spiel in Umfangsrichtung drehbar auf dem Narbenkörper 1 angeordnet.

Hierzu ist der Nabenkörper 1 mit einem Keilnutaußenprofil versehen,

in welches ein Keilnutinnenprofil der Nabe 5 eingreift, wobei diese

Profile so ausgeführt sind, daß sie gegeneinander ein Spiel in Um-

fangsrichtung aufweisen.

Beider Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 weist die Nabe 5 zur Verbindung mit dem dem Leerlaufbereich zugeordneten Schwingungsdämpfer 4 Vorsprünge 17 auf, in welche die Seitenbleche 12 und 13 mit ihren Aussparungen 18 eingreifen. Die Zwischenscheibe 14 ist drehfest auf dem Nabenkörper 1 angeordnet, wobei, wie beim Hauptschwingungsdämpfer 3, auch bei dem Leerlauf-Schwingungsdämpfer 4 die Seitenbleche 12 und 13 sowie die: Zwischenscheibe 14 zur Aufnahme der Fe-

lern 15 Aussparungen aufweisen. Zur Fixierung und Abdeckung des

Schwingungsdämpf'-rs 4 auf der Nabe 5 ist das Abdeckblech 19 angeord-

net, das auf den Vorsprüngen 17 befestigt ist. Da die Seitenbleche 12

und 13 drehfest mit der Nabe 5 und die Zwischenscheibe 14 drehtest

mit deal Nabenkörper 1 verbunden sind, ist eine elastische Verdrehung

der Seitenbleche gegenüber der

beim Überwinden der

Federkraft der Federn 15 ermöglicht. Dabei Ist es ohne weiteres Mäg-

lieh, zwischen den Seitenblechen 12 und 93 und der Zwischenscheibe 14

Reitringe anzuordnen und das Abdeckble-ch 1 9 als fedgr auszubilden,

wodurch eine Kraft in axiAler RichtuaP.:wdamt eine Vorspannung er-

zielt wird. Zar .Begrenzung das Verehwegea den dem leerlaufbereich

zugeordneten Schwiadpfgrs 4 dient dabei da3piel zwischen

dem Keilnutaußenprofl des Nabenkarpern 1 und dem Keilnutinneaprofil

der Xabe 5 0

Bei der Ausführung nach den Figuren 3 u4@ wo2aon die Seitenbloche

12 und 13 des Schwingungsdämpfers 4 fUr (2c".r_.@bereich Zylinder 21

und 2c^ auf. Der Zylinder 21 des äußere®Ieches 13 ist mit

Sicken 23 in axialer Richtung vers@f,Gr-m gri welche entsprechende Sik-

ken des Seitenbleches 12 eingreifen, wobei die Durchmesser der Seiten-

bleche 12 und 13 so aufeinaer abgentint sind, -daß diene Seiten-

bleche 12 und 13 konzentrisch ineinander angeordnet und durch die

Sicken 23 drehfest miteinander verbunden sind. Ilse eine einwandfreie

axiale Fixiereing des Seitenbleches 12- im Seitenblech 13 zu gewährlei-

sten, Werden die Durchmesser so aufeinaUer abgtstimt, daß eine. Pre®-

verbindung ermöglicht wird. Die Zwischenscheibe 14 des Schwiaguetgs-

därspfers 4 ist drehfest auf den Nabeakörper 1 asetgeordnet und besitzt

zur Aufnahie der Federn 15 Aussparungen. Ebenso weisen die Seiten-

bleche 12 und 13 Aussparangen tür die Federn 15 auf, so daß auch

hier eine elastische Verdrehung der Seitenbleche 1,2 und 13 gegenüber

der Zwischenscheibe '!4 ermöglicht wird. Zur Verbindung des Schwin-

gungsdämpfers 4 mit der Nabe 5 ist der Ring 25 durch die Haltebol-

zen 10 auf der Nabe 5 befestigt. Dieser Ring 25 weist dabei Vor-

sprünge 2E auf, die in entsprechende Aussparungen der Anzätze 24 des

Seitenbleches 13 eingreifen. Dabei können diese Aussparungen im An-

satz 24 als Nuten oder Durchbrechungen ausgebildet sein. Zur axialen

Fixierung des Schwingungsdämpfern 4 werden die Vorsprünge 26 bei der

Montage umgebogen.

flachfolgend wird die Wirkungsweise der in den Figuren dargestellten

Kupplungsscheibe mit Torsionsschwnguugsdäapfer beschrieben. Indem

Bereich, in dem ein Spiel zwischen den Keilautaußeaprofil des Naben-

körpers 1 und dem Keilnutinnenprofil der Nabe 5 vorhanden ist, arbei-

tet lediglich der Schwingungsdämpfer 4, während sich der Schwingungs-

dämpfer 3 wie ein starres Hauteil verhält. Durch die relativ geringe

Federkraft der Federn 15 verläuft in diesem Bereich, In den das Spiel

zwischen de® Nebenkörper 1 und der Nabe 5 vorhanden ist, die Feder-

kennlinie sehr flach und dieser Bereich dient zur Dämpfung der im

Leerlaufbereich einer Prenn'raftmaschine auftretenden Drehschwingungen.

Im Normalbereich, d. h., wenn von der Breraftmaschine eia größeres

Drehmoment auf die Kupplung ausgeübt wird, liegen die Keilnutprofile

in einer Richtung zwischen dem habeaakörper 1 und der Nabe 5 aneinander

an und der Schvqingungs-Jämpfer 4 wird dadurch überbrUckt. In dieser

Arbeitsphase Übernimmt der Schwingungsdämpfer 3 ,die Dämpfung der

Torsionsschwingungen. Die Federkennlinie des Schwingungsdämpfers 3

steigt dabei in diesem Normalbereich erheblich stärker an, wobei ohne

weiteres eine Übergangsphase zwischen dem Leerlaufbereich und dem

,-Normalbereich erzielt werden kann, indem nur ein Teil der Federn 8

am Scheibenkörper 2 bzw. an den Seitenplatten 6 und 7 anliegen, wäh-

rend für die anderen Federn 8 in Umfangsrichtung ein Spiel vorgesehen

ist. Solange der Verdrehwinkel .noch nicht so groß ist, daß dieses

Spiel beseitigt wird, verläuft die Federkennlinie flacher, da nur

ein feil der Federn 8 beaufschlagt wird. Erst wenn alle Federn 8 zum

Einsatz kommen, nimmt die Federkennlinie die stärkste Neigung an. Es

ist vorteilhaft, einet derartigen Übergangsbereich vorzusehen, um da-

mit einen weichen Übergang von der Leerlaufdämpfung zur Normaldämpfung

zu erzielen. Um eine zusätzliche Reibungsdämpfung zu erzielen, sind

die Dämpfungsscheiben 9 zwischen den Seitenplatten 6 und 7 und den

mit dem Scheibenkörper 2 verbundenen Zwischenringen angeordnet. Die:.

Kraft in axialer -Richtung auf diese-Dämpfungsscheiben 9 wird dabei

durch die Anpreßfedern 11 erzielt, die die axial bewegliche Seiten-

platte T gegen die Dämpfungsscheibe 9, den Scheibenkörper 2 und die

Seitenplatte 6 drückt.

Derartige Kupplungsscheiben mit Torsionäschwingungsdämpfern für den Leerlaufbereich und den Normalbereich benötigen eignen sehr geringen Bauraum, sind, einfach in ihrem Aufbau sowie leicht und billig zu montieren und weisen eine sehr hohe Betriebssicherheit auf.

Claims

PATENT-ANS PR ÜCHE 1. Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer, insbesondere für Brenn- kraftmaschinen, bestehend aus einer Nabe und einem Scheibenkörper sowie zwischen diesen Teilen liegenden Schwingungsdämpfern mit in Umfangsrichtung nachgiebigen Federn, wobei der Federsatz mindestens eines Schwingungsdämpfers Schraubenfedern aufweist, deren Achsen sich tangential zu einem um die Scheibenachse liegenden Kreis er- strecken und die Schwingungsdämpfer unterschiedlich fair verschie- dene Betriebsbereiche, nämlich Leerlauf- und Normalbereich, ausge- bildet sind, wobei der erste'Schwingungsdämpfer beim Übergang, vom Leerlauf- in den Normalbereich überbrückt wird, so daß der für den Leerlaufbereich beistimmte Schwingungsdämpfer in einem Verstell- winkelbereich von etwa ± 140 arbeitet, eine sehr flache Fedexkenu- linie mit einer Federkonstanten bis zu 0,5 kpm pro Grad hat und der zweite, für den Normalbereich bestimmte Schwingungsdämpfer, der mit seinem Verdrehwinkelberech an den ersten Dämpfer anschließt, einen relativ steilen Anstieg der Federkennlinie mit einer Feder- konstanten zwischen 1,5 kpm pro Grad und 1'0 kpm pro (3rad für Pkw- Kupplungsscheiben und 10 kpm pro Grad und 70 kpm pro Grad für Lkw- Kupplungsscheiben aufweist, nach Patentanmeldung F 47 732 11/63c9 dadurch gekennzeichnet, daB die Seitenbleche (12,, 13) des dem Leerlaufbereich zugeordneten Schwingungsdämpfers (4) an ihren äu- Bereu Umfang drehtest mit der Nabe (5) des Hauptschwingungsdämpfers (3) verbunden sind. 2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbleche (12, 13) an ihrem äußeren Umfang Aussparungen (18)

aufweisen,- in welebe Vorsprünge (17)der Nabe (5) des Hauptschwingungsdämpfers (3) eingreifen. - 3. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich-= net, daß zur Befestigung des dem Leerlaufbereich zugeordneten Schwingungsdämpfers (4) ein topfförmig ausgebildetes Abdeckblech (19) angeordnet ist, welches mit seinem zylindrisches Teil über die Vorsprünge (17) der Nabe (5) ragt und auf diesen Vorsprüngen (1.7) befestigt ist. 4. Kupplungsscheibe nach =Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Seitenbleche. (1?, 13) am äußeren Umfang als Zylinder (21, 22) aus- gebildet sind und mit diesen Zylindern drehfest ineinander enge- ordnet sind, wobei der Zylinder (21)-des äußeren Seitenbleches (13) mit mehreren-'Ansätzen (24) in radialer Richtung fortgesetzt ist und -(5) ver- in diese Ansätze (24) Vorsprünge (26) eines mit der Nabe bundenen Ringes (25) eingreifen. 5. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekenezeich- net, daB zur drehfesten Verbindung der Seitenbleche (12, 13) mit- einander in den als Zylinder (21, 22) ausgebildetes Teilen der Seitenbleche Sicken (23) in axialer Richtung angeordnet sind.