DE19514734C2 - Kupplungsscheibenausbildung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibenausbildung nach dem Oberbegriff des beigefügten Patentanspruchs 1. Eine solche Kupplungsscheibenausbildung ist aus der DE 40 09 915 A1 bekannt, auf die weiter unten näher eingegangen wird.

Ein Dämpfungsmechanismus in einer Kupplungsscheibe zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug enthält eine Kraftaufnahmeplatte, eine Kraftabgabenabe, die mit einem sich radial erstreckenden Flansch ausgebildet ist, und ein elastisches Element, das die Kraftaufnahmeplatte und den Flansch elastisch miteinander verbindet.

Einer Alternative entsprechend hat man Kupplungsscheiben auch mit einer Nabe, einer Zwischenplatte und einer Kraftaufnahmeplatte versehen, wobei ein erstes elastisches Element relativ geringer Steifigkeit, das die Zwischenplatte mit der Nabe verbindet, und zusätzlich ein zweites elastisches Element, das die Kraftaufnahmeplatte mit der Zwischenplatte verbindet, vorgesehen sind. Bei einer derartigen Dämpfungsscheibenausbildung umfaßt die relative Torsionsver­ schiebung zwischen der Eingangsplatte und der Nabe aufgrund der Eigen-schaften der beiden Federn, deren eine über eine geringe Steifigkeit und deren andere über eine hohe Steifigkeit verfügt, zwei Schwingungsdämpfungsstufen.

Ferner kann eine solche Dämpfungsscheibenausbildung ein erstes Reibelement aufweisen, das zwischen der Kraftaufnahmeplatte und der Nabe derart angeordnet ist, daß es bei einer relativen Drehung zwischen der Kraftaufnahmeplatte und der Nabe eine Reibkraft (Hysteresedrehmoment) erzeugt. Ein zweites Reibelement ist zwischen der Zwischenplatte und der Kraftaufnahmeplatte vorgesehen.

Bei einer solchen Dämpfungsscheibenausbildung mit separater Nabe und Zwischenplatte bewirkt eine geringe Torsionsschwingung, wenn sie übertragen wird, eine relative Drehung zwischen der Kraftaufnahmeplatte und der Verbindungsplatte und der Kraftabgabenabe. Dies führt dazu, daß das elastische Element geringer Steifigkeit wiederholt gedehnt und zusammengedrückt wird und das erste Reibelement zwischen der Kraftaufnahmeplatte und der Verbindungsplatte derart gleitet, daß eine geringe Reibkraft erzeugt wird. Eine große Torsionsschwingung bewirkt bei ihrer Übertragung eine relative Drehung zwischen der Kraftaufnahmeplatte und der Zwischenplatte und der Kraft­ abgabenabe. Dadurch werden die elastischen Elemente wiederholt gedehnt und zusammengedrückt, und das zweite Reibelement gleitet zwischen der Kraftauf­ nahmeplatte und der Verbindungsplatte derart, daß eine relativ große Reibkraft erzeugt wird. Die Eigenschaft der geringen Steifigkeit und kleinen Reibkraft ist wirksam für die Dämpfung geringerer Torsionsschwingungen, während die Eigenschaft der hohen Steifigkeit und großen Reibkraft für die Dämpfung starker Torsionsschwingungen wirksam ist. Dadurch können alle Schwingungen gut gedämpft werden.

Die Dämpfer-Kupplungsscheibenausbildung gemäß dem eingangs erwähnten Stand der Technik nach der DE 40 09 915 A1 hat zwei separate und unterschiedliche Reibelemente auf einer Seite der Zwischenplatte bzw. der Nabe, die jeweils mit der Kraftaufnahmeplatte derart in Eingriff sind, daß sie sich relativ zu dieser Platte nicht drehen, jedoch in axialen Richtungen beweglich sind, um entsprechend den verschiedenen Ebenen der Torsionsschwingung eine unter­ schiedlich hohe Reibkraft zu erzeugen. Dies bedingt eine größere Anzahl von Bauteilen wie beispielsweise Eingriffselemente in den Reibelementen.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Konstruktion der Dämpfungs­ scheibenausbildung mit separater Nabe zu vereinfachen und die Anzahl der Reib­ elemente und der Eingriffselemente in einem Reibungsmechanismus zu verringern.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Beibehaltung einer stabilen Reibungsschwingungsdämpfungskraft in einer Dämpfungsscheibe.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat eine Kupplungsscheibenausbildung in einer Ausführungsform der Erfindung ein Kraftaufnahme-Rotationselement, eine scheibenförmige Platte, eine Kraftabgabenabe, ein erstes elastisches Element, ein zweites elastisches Element und ein Reibelement. Die scheibenförmige Platte ist dem Außenumfang der Nabe benachbart angeordnet. Das erste elastische Element verbindet die scheibenförmige Platte in einer Kreisrichtung elastisch mit der Nabe. Das zweite elastische Element verbindet das Kraftaufnahme- Rotationselement in einer Kreisrichtung elastisch mit der scheibenförmigen Platte und hat eine höhere Steifigkeit als das erste elastische Element. Das Reibelement hat einen ersten Reibbereich, der sich zwischen dem Kraftaufnahme- Rotationselement und der Nabe befindet, einen zweiten Reibbereich, der sich zwischen der scheibenförmigen Platte und dem Kraftaufnahme-Rotationselement befindet, und ein in axialer Richtung elastisch verformbares Verbindungselement zur Verbindung des ersten und des zweiten Reibbereichs. Dabei erfolgt der Eingriff des Reibelements in das Kraftaufnahme-Rotationselement derart, daß dieses sich zusammen mit dem Rotationselement dreht. Weiterhin enthält die Dämpfungs­ scheibenausbildung ein erstes Druckausübungselement, das das erste Reib­ element in Richtung auf den Flansch drückt, und ein zweites Druckaus­ übungselement, das das zweite Reibelement in Richtung auf die scheibenförmige Platte drückt. Dabei wird durch das zweite Druckausübungselement eine größere Druckkraft ausgeübt als durch das erste Druckausübungselement.

Vorzugsweise ist das Reibelement scheibenförmig, der erste Reibbereich ist innerhalb des zweiten Reibbereichs gebildet, und das Verbindungselement ist außerhalb des zweiten Reibbereichs angeordnet. Der zweite Reibbereich ist vorzugsweise in Sektoren aufgeteilt und ist dicker als der erste Reibbereich.

Die nachveröffentlichte DE 44 39 897 A1 mit teilweise älterem Zeitrang lehrt zwar bereits, eine Kupplungsscheibenausbildung mit einem Reibelement mit einem ersten Reibbereich zwischen dem Kraftaufnahme-Rotationselement und der Nabe und einem zweiten Reibbereich zwischen der scheibenförmigen Platte und dem Kraftaufnahme-Rotationselement zu versehen. Allerdings ist das Reibelement nach diesem nachveröffentlichten Stand der Technik zur Erzeugung einer Druckaus­ übung mit axialer Eigenspannung versehen, während hierzu erfindungsgemäß Druckausübungselemente vorgesehen sind.

Außerdem dreht sich das Reibelement nach der DE 44 39 897 A1 allenfalls durch Reibschluß mit dem Kraftaufnahme-Rotationselement, während das erfindungs­ gemäße Reibelement hierzu bevorzugt ein Eingriffselement aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibenausbildung wird ein durch die Drehung des Kraftaufnahme-Rotationselements bewirktes Drehmoment von dem Kraftaufnahme-Rotationselement über das erste elastische Element, die scheiben­ förmige Platte und das zweite elastische Element auf die Kraftabgabenabe über­ tragen.

Wenn eine Torsionsschwingung auf das Kraftaufnahme-Rotationselement über­ tragen wird, wiederholt das erste elastische Element die Dehnung und Kontraktion zwischen der scheibenförmigen Platte und der Nabe, wenn die Torsions­ schwingung eine geringe Anzahl von Bogensekunden annimmt. Gleichzeitig gleitet der erste Reibbereich des Reibelements zwischen dem Kraftaufnahme- Rotationselement und dem Flansch, um eine bestimmte Größe einer Reibkraft zu erzeugen. Wenn eine Torsionsschwingung mit einer großen Anzahl von Bogensekunden auf das Eingangsrotationselement übertragen wird, wiederholt das zweite elastische Element ebenfalls die Dehnung und Kontraktion. Gleichzeitig gleitet der zweite Reibbereich zwischen dem Kraftaufnahme-Rotationselement und der scheibenförmigen Platte, um eine Reibkraft zu erzeugen.

Wie vorstehend erwähnt, kann die Anzahl der einzeln ausgeführten Reibelemente gegenüber dem Stand der Technik um ein Element verringert werden, da das erfindungsgemäße Reibelement einen ersten und einen zweiten Reibbereich aufweist.

Darüber hinaus sind der erste und der zweite Reibbereich durch das in axialen Richtungen elastisch verformbare Verbindungselement verbunden, weshalb sie sich in den axialen Richtungen unabhängig voneinander bewegen können.

Wenn das Reibelement mit dem Kraftaufnahme-Rotationselement in Eingriff gelangt, um sich zusammen mit diesem zu drehen, gleitet infolgedessen das Kraft­ aufnahme-Rotationselement selbst zwischen der Nabe und der scheibenförmigen Platte, wodurch eine stabile Reibkraft erreicht wird.

Unter der Bedingung, daß das Reibelement scheibenförmig ist, ein erstes Reib­ element mit dem ersten Reibbereich radial innerhalb eines zweiten Reibelements mit dem zweiten Reibbereich gebildet und das Verbindungselement, welche das erste Reibelement mit dem zweiten Reibelement verbindet, radial außerhalb des zweiten Reibelements angeordnet ist, sind das erste und das zweite Reibelement in den axialen Richtungen stärker unabhängig voneinander. Falls das zweite Reibelement in Sektoren unterteilt ist, besteht in den axialen Richtungen eine größere Unabhängigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Reibelement. Falls das zweite Reibelement dicker ist als das erste Reibelement, vergrößert sich die Dauerhaftigkeit der Dämpfungsscheibenausbildung.

Da die Dämpfungsscheibenausbildung das erste Druckausübungs­ element zum Andrücken des ersten Reibelements an die Nabe und das zweite Druckausübungselement zum Andrücken des zweiten Reibelements an die scheibenförmige Platte enthält, wird das erste Reibelement durch die Nabe zur Gleitbewegung gezwungen, während das zweite Reibelement durch die scheiben­ förmige Platte zur Gleitbewegung gezwungen wird. Die Beaufschlagung des ersten und des zweiten Reibelements dahingehend, daß die Elemente gleiten, erlaubt eine stabile Reibkraft.

Eine Kupplungsscheibenausbildung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat ein Kraftaufnahme-Scheibenelement, eine Kraftabgabenabe, ein Zwischen­ scheibenelement, ein erstes elastisches Element, ein zweites elastisches Element und einen Mechanismus zur Erzeugung eines Reibwiderstands. Das Kraft­ aufnahme-Scheibenelement erhält ein Drehmoment. Die Kraftabgabenabe ist an einem inneren Umfang des Kraftaufnahme-Scheibenelements angeordnet und hat einen Flansch. Das Zwischenscheibenelement ist an einem Außenumfang der Nabe angeordnet. Das erste elastische Element befindet sich zwischen den Zwischenscheibenelement und dem Flansch, um die relative Drehung zwischen diesen zu begrenzen. Das zweite elastische Element befindet sich zwischen dem Kraftaufnahme-Scherbenelement und dem Zwischenscheibenelement, um die relative Drehung zwischen diesen zu begrenzen. Der Mechanismus zur Erzeugung eines Reibwiderstands enthält das erste Reibelement, ein zweites Reibelement, das erste Druckausübungselement und das zweite Druckausübungselement. Das erste Reibelement ist so angeordnet, daß es sich in Kontakt mit einer Seitenfläche des Flansches befindet. Das zweite Reibelement befindet sich in Kontakt mit einer Seitenfläche des Zwischenscheibenelements und greift an dem ersten Reibelement derart an, daß es sich zusammen damit in einer Kreisrichtung dreht und sich relativ dazu in axialen Richtungen bewegt. Das erste Druckausübungselement ist durch das Kraftaufnahme-Scheibenelement gehalten und drückt das erste Reibelement in Richtung auf den Flansch. Das zweite Druckausübungselement ist durch das Kraftaufnahme-Scheibenelement gehalten und drückt das zweite Reibelement in Richtung auf das Zwischenscheibenelement. Nur eines der beiden Reibelemente hat ein Eingriffselement für den Eingriff mit dem Kraftaufnahme-Scheibenelement derart, daß es sich zusammen damit in einer Kreisrichtung dreht und sich relativ dazu in axialen Richtungen bewegt.

Sowohl das erste als auch das zweite Reibelement sind ringförmig, und vorzugs­ weise ist das zweite Reibelement nahe an einem Außenumfang des ersten Reibelements angeordnet.

Vorzugsweise hat das Eingriffselement ein Befestigungselement, welches ver­ hindert, daß das Kraftaufnahme-Scheibenelement herabrutscht.

Das zweite Reibelement besteht bevorzugt aus einem Material, dessen Reibungs­ koeffizient größer ist als der des ersten Reibelements.

Die Bauteile des Mechanismus zur Erzeugung eines Reibwiderstands sind derart montiert, daß sie durch den Eingriff des Eingriffselements mit dem Kraftaufnahme- Scheibenelement relativ zu diesem nicht abfallen können.

Bei der erfindungsgemäßen Dämpfungsscheibenausbildung wird ein auf das Kraftaufnahme-Scheibenelement ausgeübtes Drehmoment über das zweite elastische Element, das Zwischenscheibenelement und das erste elastische Element auf die Kraftabgabenabe übertragen.

Wenn eine einer geringen Anzahl von Bogensekunden entsprechende Torsions­ schwingung auf das Kraftaufnahme-Scheibenelement übertragen wird, wiederholt das erste elastische Element die Dehnung und Kontraktion zwischen dem Zwischenscheibenelement und dem Flansch. Gleichzeitig erfolgt die relative Drehung des Zwischenscheibenelements zu der Kraftabgabenabe gemeinsam mit dem Kraftaufnahme-Scheibenelement, und das erste Reibelement gleitet an dem Flansch dagegen, um eine bestimmte Höhe einer Reibkraft zu erzeugen. Wenn die einer großen Anzahl von Bogensekunden entsprechende Torsionsschwingung auf das Kraftaufnahme-Scheibenelement übertragen wird, wiederholt das zweite elastische Element ebenfalls eine Dehnung und Kontaktion in Kreisrichtungen. Das Zwischenscheibenelement dreht sich gemeinsam mit der Kraftabgabenabe relativ zu dem Kraftaufnahme-Scheibenelement. Gleichzeitig gleitet das erste Reib­ element an dem Flansch dagegen, während das zweite Reibelement an dem Zwischenplattenelement dagegengleitet, um eine Reibkraft zu erzeugen, die größer ist als die vorherige. Wie vorstehend bereits beschrieben, ermöglicht die Erzeugung vielfältiger Arten von Torsionseigenschaften entsprechend den viel­ fältigen Ebenen der Torsionsschwingungen eine wirksame Schwingungsdämpfung.

Da das erste und das zweite Reibelement derart miteinander verbunden sind, daß sie gemeinsam in einer Kreisrichtung drehbar sind, ist nur eines der Reibelemente mit dem Eingriffselement versehen. Dadurch wird die Konstruktion der Dämpfungs­ scheibenausbildung vereinfacht.

Der Mechanismus zur Erzeugung eines Reibwiderstands wird in axialer Richtung in seiner Höhe reduziert, für den Fall, daß sowohl das erste als auch das zweite Reibelement ringförmig sind und das zweite Reibelement nahe an dem Außenumfang des ersten Reibelements angeordnet ist.

Der Eingriff zwischen dem Eingriffselement und dem Kraftaufnahme-Scheiben­ element wird einfacher gestaltet und gesichert, wenn das Eingriffselement ein Befestigungselement hat, das ein Abgleiten des Kraftaufnahme-Scheibenelements verhindert.

Da das zweite Druckausübungselement eine größere Druckkraft als das erste Druckausübungselement besitzt, ist die in dem zweiten Reibelement erzeugte Reibkraft höher als die in dem ersten Reibelement erzeugte Reibkraft, selbst wenn beide Reibelemente aus demselben Material hergestellt sind.

Falls das zweite Reibelement aus einem Material hergestellt ist, dessen Reibungskoeffizient höher ist als der des ersten Reibelements, erzeugt das zweite Reibelement eine höhere Reibkraft als das erste Reibelement, wenn beide Elemente mit der gleichen Druckkraft beaufschlagt werden. Wenn die auf das zweite Reibelement ausgeübte Druckkraft größer ist als die auf das erste Reibelement ausgeübte Druckkraft, wird die in dem zweiten Reibelement erzeugte Druckkraft noch weiter erhöht.

Falls die Teile des Mechanismus zur Erzeugung eines Reibwiderstands derart montiert sind, daß sie durch den Eingriff des Eingriffselements mit dem Kraftaufnahme-Scheibenelement relativ zu letzterem nicht abfallen können, kann der Mechanismus zur Erzeugung eines Reibwiderstands bereits vor der Gesamtmontage in das Kraftaufnahme-Scheibenelement eingebaut werden. Dies erleichtert die Handhabung der Bauteile vor der Gesamtmontage, die dadurch beschleunigt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren nach­ folgender Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in den gleiche Teile durchgehend mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind.

Fig. 1 ist eine fragmentarische, schematische vertikale Schnittansicht einer Ausführungsform einer Kupplungsscheibenausbildung mit einer Nabe und Reibscheiben.

Fig. 2 ist eine fragmentarische vergrößerte Schnittansicht eines Bereichs von Fig. 1, in dem ein Teil der Nabe dargestellt ist.

Fig. 3 ist eine fragmentarische schematische Draufsicht, die den Eingriff der Nabe mit einem Flanschbereich der Kupplungs­ scheibenausbildung zeigt.

Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer ersten Reibscheibe der Kupp­ lungsscheibenausbildung, die in ihrem von der Ausbildung gelösten Zustand dargestellt ist.

Fig. 5 ist eine mit Fig. 4 vergleichbare Vorderansicht einer alter­ nativen Ausführung der in Fig. 4 gezeigten Reibscheibe.

Fig. 6 ist eine Oberansicht einer ersten konischen Feder, die in einer weiteren Ausführungsform der Kupplungsscheibenausbildung verwendet wird.

Fig. 7 ist eine Oberansicht einer zweiten konischen Feder, die in der weiteren Ausführungsform der Kupplungsscheibenausbildung verwendet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Kupplungsscheibenausbildung 1 ist in Fig. 1 dargestellt. Die Kupplungsscheibenausbildung 1 dient zur Übertragung eines Drehmoments von einem nicht dargestellten Motor auf der linken Seite in Fig. 1 auf ein nicht dargestelltes Getriebe auf der rechten Seite in Fig. 1. Die Linie O-O in Fig. 1 bezeichnet die zentrale Drehachse der Kupplungsscheibenausbildung 1. In Fig. 3 bezeichnet R₁ die Drehrichtung der Kupplungsscheibenausbildung 1 und R₂ die zur Drehung der Kupplungs­ scheibenausbildung 1 entgegengesetzte Richtung.

Die Kupplungsscheibenausbildung 1 hat eine in ihrer Mitte angeordnete Nabe 2 zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Welle eines nicht dargestellten Getriebes.

Die Nabe 2 ist in ihrer Mitte mit einer Keilöffnung 2a versehen. Die Nabe 2 hat auch einen kleinen Flansch 2b, der in einer äußeren Umfangsrichtung abragt. Am Außenumfang des Flansches 2b sind kreisförmig mehrere Vorsprünge 2c in Abständen angeordnet. An zwei einander in radialer Richtung gegenüberliegenden Stellen des Flansches 2b sind, wie in Fig. 3 dargestellt, Aufnahmen 2d ausgebildet, die die entgegengesetzten Enden einer ersten Schraubenfeder 6, die an späterer Stelle näher erläutert wird, aufnehmen und halten.

Eine Verbindungsplatte 3 ist im allgemeinen in einer Linie (in derselben Ebene) mit und angrenzend an einen Außenumfang der Vorsprünge 2c der Nabe 2 angeordnet. Die Verbindungsplatte 3 ist scheibenförmig und hat mehrere Kerben 3a an Stellen, die im allgemeinen jedem der Vorsprünge 2c der Nabe 2 entsprechen. Ein vorgegebener Spalt ist zwischen jeder der Ker­ ben 3a und jedem der entsprechenden Vorsprünge 2c in einer Kreisrichtung vorgesehen, wodurch sich die Naben 2 und die Verbindungsplatte 3 relativ zueinander in einem vorgegebene Winkel drehen können. Im neutralen oder torsionsfreien Zustand, der in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Vorsprung 2c an einer in Richtung R₂ weisenden Seite der Kerbe 3a positioniert.

Ferner ist die Verbindungsplatte 3 an ihrem Innenumfang an zwei Stellen, die den Aufnahmen 2d der Nabe 2 entsprechen, mit Kerben versehen, die nachstehend als Aufnahmen 3b bezeichnet werden. Die erste Schraubenfe­ der 6 ist in den Aufnahmen 2d und 3b angeordnet. An den entgegengesetz­ ten Enden der ersten Schraubenfeder 6 befinden sich Federsitze 11. Die Federsitze 11 gelangen in einer Kreisrichtung in Kontakt mit einer Seite der Aufnahmen 2d und den entgegengesetzten Enden der Aufnahmen 3b. Ob­ wohl in Fig. 3 nur eine Schraubenfeder 6 gezeigt ist, ist in einem Abstand von 180° zu der dargestellten Feder in Fig. 3 eine zweite Feder in weiteren Aufnahmen 2d und 3b angeordnet.

In den Fig. 1 und 2 hat die Verbindungsplatte 3 eine Vielzahl von Fen­ steröffnungen 3c, die sich in einer Kreisrichtung in einem Zwischenbereich in radialen Richtungen erstrecken. In einer äußeren Umfangskante der Ver­ bindungsplatte 3 sind in ähnlichen Abständen in Kreisrichtung mehrere Ker­ ben 3d ausgebildet.

An den entgegengesetzten Seiten der Verbindungsplatte 3 befinden sich ei­ ne Halteplatte 4 und eine Halteplatte 5. Die Halteplatte 4 und die Halteplatte 5, die ein Paar grob scheibenförmiger Bauteile bilden, sind in bezug auf die Nabe 2 begrenzt drehverschiebbar. Die Halteplatte 4 und die Halteplatte 5 sind an ihrem jeweiligen Außenumfang durch einen Kontaktbolzen 20 anein­ ander befestigt. Der Kontaktbolzen 20 durchgreift jede der Kerben 3d, die im Außenumfang der Verbindungsplatte 3 ausgebildet sind. Ein vorgegebener Spalt wird in Kreisrichtung zwischen dem Kontaktbolzen 20 und der Kerbe 3d beibehalten. Dadurch können sich die Halteplatte 4 und die Halteplatte 5 in bezug auf die Verbindungsplatte 3 drehen, obwohl die relative Drehung durch den Kontaktbolzen, der an einer Seite der Kerbe 3d anliegt, begrenzt wird.

Eine Vielzahl von Pufferplatten 22 sind an dem Außenumfang der Verbin­ dungsplatte 3 mit Nieten 21 befestigt. Reibbeläge 23 sind an den entgegen­ gesetzten Seiten jeder Pufferplatte 22 befestigt. Ein an einem nicht darge­ stellten Motor befestigtes nicht dargestelltes Schwungrad befindet sich auf der linken Seite des Reibbelags 23 in Fig. 1, und wenn eine nicht gezeigte Andrückplatte das Schwungrad derart beaufschlagt, daß dieses an den Reibbelag 23 drückt, wird das Drehmoment von dem Motor auf die Kupp­ lungsscheibenausbildung 1 ausgeübt.

In der Halteplatte 4 und in der Halteplatte 5 sind jeweils hochgezogene Be­ reiche 4a und 5a vorgesehen, die sich in axialer Richtung in einer Position nach außen erstrecken, die der Fensteröffnung 3c der Verbindungsplatte 3 entspricht. Eine zweite Schraubenfeder 7 ist von den hochgezogenen Berei­ chen 4a und 5a in der Fensteröffnung 3c der Verbindungsplatte 3 umgeben. Die Schraubenfeder 7 ist sowohl in ihrem Drahtdurchmesser als auch in ih­ rem Schraubendurchmesser größer als die erste Feder 6 und verfügt über eine höhere Steifigkeit. Das Drehmoment von den Platten und 5 wird über die zwischengeschaltete zweite Schraubenfeder 7 auf die Verbindungsplatte 3 übertragen.

Eine erste Reibscheibe 8 und eine erste konische Feder 9 und eine zweite konische Feder 10 sind zwischen dem Innenumfang der Halteplatte 5 und dem Innenumfang der Verbindungsplatte 3 und dem Vorsprung 2c angeord­ net. Die erste Reibscheibe 8 ist eine scheibenförmige Platte aus Harz. Die erste Reibscheibe 8 hat einen ersten Reibbereich 13, der nahe an ihrem In­ nenumfang ausgebildet ist, einen zweiten Reibbereich 14, der ihrem Außenumfang benachbart ist, und einen Verbindungsbereich 15 (siehe Fig. 4) der den ersten Reibbereich 13 und den zweiten Reibbereich 14 verbindet.

Während der Verbindungsbereich 15 über eine ausgezeichnete Steifigkeit in Kreisrichtung verfügt, ist er bei geringer Steifigkeit in axialen Richtungen elastisch verformbar, weshalb sich der erste Reibbereich 13 und der zweite Reibbereich 14 in axialen Richtungen unabhängig voneinander bewegen können. In der ersten Reibscheibe 8 sind der erste Reibbereich 13 und der zweite Reibbereich 14 durch eine Vielzahl von Schlitzen 16 voneinander getrennt. Die Schlitze 16 unterteilen den zweiten Reibbereich 14 in Sekto­ ren. Die Sektoren sind über die Verbindungsbereiche 15 in den jeweiligen äußeren Umfangsbereichen miteinander verbunden.

Der zweite Reibbereich 14 ist dicker als der erste Reibbereich 13 und die Verbindungsbereiche 15. Da sich die Verbindungsbereiche 15 an dem Außen­ umfang des zweiten Reibbereichs 14 befinden, das heißt dieser am weite­ sten von dem ersten Reibbereich 13 entfernt ist, wird die gegenseitige Un­ abhängigkeit der beiden Reibbereiche 13 und 14 in axialen Richtungen noch vergrößert. Der zweite Reibbereich 14 ist deshalb dicker, weil er stärker ab­ gerieben wird als der erste Reibbereich 13.

Der innere Umfangsbereich der ersten Reibscheibe 8 ist mit einem zylindri­ schen Vorsprung 17 versehen, der sich axial nach außen erstreckt, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Der zylindrische Vorsprung 17 hat ein Eingriffsele­ ment 18, das für die gemeinsame Drehung mit der Halteplatte 5 in diese eingreift.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform befindet sich (siehe Fig. 2) der Reibbe­ reich 13 der ersten Reibscheibe 8 in Reibkontakt mit dem Flansch 2b und dem Vorsprung 2c der Nabe 2, während sich der zweite Reibbereich 14 mit einer Seite des Innenumfangs der Verbindungsplatte 3 in Reibkontakt befin­ det.

Ein äußeres Umfangsende der ersten konischen Feder 9 gelangt in Kontakt mit der Halteplatte 5, während ein inneres Umfangsende derselben den er­ sten Reibbereich 13 in Richtung auf den Flansch 2b und den Vorsprung 2c der Nabe 2 drückt. Ein äußeres Umfangsende der zweiten konischen Feder 10 greift an der Halteplatte 5 an, während ein inneres Umfangsende dieser Feder den zweiten Reibbereich 14 der ersten Reibscheibe 8 an die Seite des Innenumfangs der Verbindungsplatte 3 drückt. Die durch die zweite ko­ nische Feder 10 ausgeübte Druckkraft ist größer als die durch die erste ko­ nische Feder 9 ausgeübte Druckkraft.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, befindet sich eine zweite Reibscheibe 19 zwi­ schen dem Innenumfang der Halteplatte 4 und dem Innenumfang der Ver­ bindungsplatte 3 und dem Flansch 2b und dem Vorsprung 2c der Nabe 2. Die zweite Reibscheibe 19 steht in Kontakt mit der Halteplatte 4, der Seite des Innenumfangs der Verbindungsplatte 3 und dem Flansch 2b und dem Vorsprung 2c der Nabe 2.

Der Betrieb der Kupplungsscheibenausbildung 1 wird nachstehend be­ schrieben.

Wenn die Reibbeläge 23 an das nicht gezeigte Schwungrad eines Motors gedrückt werden, wird das Drehmoment des Schwungrads im Motor auf die Halteplatte 4 und die Halteplatte 5 ausgeübt. Das Drehmoment wird über die zweite Schraubenfeder 7, die Verbindungsplatte 3 und die erste Schrauben­ feder 6 auf die Nabe 2 und weiter auf eine nicht dargestellte Getriebewelle übertragen.

Wenn in der Kupplungsscheibenausbildung 1 durch eine relative Verschie­ bung in einem kleinen Winkel eine Torsionsschwingung entsteht, die von dem Schwungrad in dem Motor auf die Kupplungsscheibenausbildung 1 übertragen wird, kommt es zu einer relativen Drehung zwischen den Platten 4, 5 und der Verbindungsplatte 3 und der Nabe 2. In dieser Situation wird die erste Schraubenfeder 6 wiederholt gedehnt und zusammengedrückt, und der erste Reibbereich 13 der ersten Reibscheibe 8 gleitet relativ zu dem Flansch 2b und dem Vorsprung 2c der Nabe 2.

Die geringe Steifigkeit und die geringe Reibkraft sorgen zu diesem Zeitpunkt für eine Torsionsschwingung, bei der eine geringe Verschiebung stattfindet. In dieser Situation wird durch die zweite konische Feder 10 eine geringere Druckkraft auf den ersten Reibbereich 13 ausgeübt, da das erste und das zweite Reibelement 13 und 14 unabhängig voneinander in axialen Richtun­ gen bewegbar sind, und der erste Reibbereich 13 wird durch den Flansch 2b und den Vorsprung 2c der Nabe 2 nicht so stark mit Druckkraft beaufschlagt. Dies führt dazu, daß keine übermäßig hohe Reibkraft entsteht.

Wenn eine Torsionsschwingung, die eine Verschiebung in einem großen Winkel bewirkt, auf die Kupplungsscheibenausbildung 1 übertragen wird, drehen sich die Verbindungsplatte 3 und die Nabe 2 zusammen, und es entsteht eine relative Drehung zwischen den Elementen und den Halteplatten 4 und 5. In dieser Situation kommt es zu einer wiederholten Dehnung und Kontraktion der zweiten Schraubenfeder 7, und der erste Reibbereich 13 der ersten Reibscheibe 8 gleitet an dem Flansch 2b und dem Vorsprung 2c der Nabe 2 dagegen, während der zweite Reibbereich 14 an der Seite des In­ nenumfangs der Verbindungsplatte 3 dagegengleitet. Da sich die Gleitfläche der ersten Reibscheibe 8 vergrößert, wird unter diesen Umständen eine im Vergleich zu einer Torsionsschwingung einer kleinen relativen Verschiebung eine größere Reibkraft erzeugt. Durch die Eigenschaften der hohen Steifig­ keit und hohen Reibkraft können die Torsionsschwingungen einer großen relativen Verschiebung gedämpft werden.

Da sich die gewünschte Eigenschaft wie vorstehend erwähnt abhängig von der Art der Torsionsschwingung erzielen läßt, wird die Torsionsschwingung durch die Kupplungsscheibenausbildung wirksam gedämpft.

Zudem ist die gemeinsame Drehung durch die erste Reibscheibe 8 und die Halteplatte 5 äquivalent zur dem direkten Gleiten des Kraftaufnahme-Rotati­ onselements, und dies bewirkt die Stabilität der Reibkraft. Darüber hinaus wird die erste Reibscheibe 8 durch die erste konische Feder 9 und die zweite konische Feder 10 beaufschlagt, was ebenfalls zu einer stabilen Reibkraft führt.

Ferner lassen sich die Merkmale und die Funktion von zwei verwendeten Reibscheiben gemäß dem Stand der Technik mit nur einer Reibscheibe er­ zielen, nämlich die Reibscheibe 8, wodurch die Anzahl der Bauteile reduziert wird.

Obwohl die erste Reibscheibe 8 eine komplizierte Form aufweist, läßt sie sich, da sie aus Harz besteht, einfach herstellen.

Abwandlungen

Eine alternative erste Reibscheibe 48, die in Fig. 5 gezeigt ist, ist eine schei­ benähnliche Platte aus Harz. Die erste Reibscheibe 48 besteht aus einem ersten Reibbereich 43, einem zweiten Reibbereich 44, der in dem Außenum­ fang des ersten Reibbereichs 43 vorgesehen ist, und einem Verbindungsbe­ reich 45, der die beiden Bereiche 43 und 44 verbindet. Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Reibbereich 44 dicker als der erste Reibbereich 43. Der Verbindungsbereich 45, der ebenso dünn wie der erste Reibbereich 43 bemessen ist, zeigt eine ausgezeichnete Steifigkeit in Kreisrichtung, jedoch eine geringe Steifigkeit in axialer Richtung und ist elastisch verformbar. Der zweite Reibbereich 44 ist durch Schlitze in Sektoren unterteilt, und die Sektoren sind voneinander ge­ trennt. Ein Verbindungselement 45 ist an den inneren Umfangsseiten der Sektoren des zweiten Reibbereichs 44 vorgesehen. Bei einer solchermaßen konfigurierten Ausführungsform werden dieselben Wirkungen erzielt wie bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform.

Bei einer hier beschriebenen Kupplungsscheibenausbildung hat ein Reib­ element einen ersten und einen zweiten Reibbereich, die integral ausgebil­ det sind, so daß zwei separate Reibelemente nicht erforderlich sind. Zudem sind der erste und der zweite Reibbereich durch einen in axialer Richtung elastisch verformbaren Verbindungsbereich verbunden, weshalb sie sich in axialen Richtungen unabhängig voneinander bewegen können.

Wenn das Reibelement an einem Kraftaufnahme-Rotationselement angreift, um sich zusammen mit diesem zu drehen, wird die Reibkraft stabil.

Für den Fall, daß der Reibbereich scheibenförmig ist, daß der erste Reibbe­ reich an einer Seite des Innenumfangs des zweiten Reibbereichs ausgebil­ det ist und daß der Verbindungsbereich an einer Seite des Außenumfangs des zweiten Reibbereichs vorgesehen ist, werden der erste Reibbereich und der zweite Reibbereich in den axialen Richtungen zunehmend unabhängiger voneinander. Diese Unabhängigkeit wird noch größer, wenn der zweite Reibbereich in Sektoren unterteilt ist. Wenn der zweite Reibbereich dicker ist als der erste Reibbereich, ist der zweite Reibbereich selbst bei Abrieb langlebig.

Die Kupplungsscheibenausbildung hat ferner ein erstes Druckausübungs­ element, das den ersten Reibbereich an einen Flansch drückt, und ein zweites Druckausübungselement, das den zweiten Reibbereich an eine scheibenförmige Platte drückt, wodurch die Reibkraft stabil wird.

Eine in einer weiteren Ausführungsform verwendbare erste konische Feder 116 ist, wie in Fig. 6 gezeigt, in ihrem Außenumfang mit mehreren Kerben 116a versehen. Die Kerben 116a dienen zur Verringerung der Abweichungen der ersten konischen Feder 116, die durch die Druckkraft bedingt werden, wenn der Abrieb eines ersten Reibelements eine Änderung der Stellung der ersten konischen Feder 116 hervorruft.

Die ebenfalls in der weiteren Ausführungsform verwendbare zweite konische Feder 117 ist, wie in Fig. 7 gezeigt, an ihrem Innenumfang mit mehreren Kerben 117a versehen. Die Kerben 117a dienen zur Verringerung von Abweichungen der zweiten konischen Feder 117, die durch die Druckkraft bedingt werden, wenn der Abtrieb eines zweiten Reibelements eine Änderung der Stellung der zweiten konischen Feder 117 verursacht. Wird die zusammengedrückte zweite konische Feder 117 in ihre Position gebracht, ist die durch die zweite konische Feder 117 ausgeübte Druckkraft größer als die der ersten konischen Feder 116 bemessen.

Claims (4)

1. Kupplungsscheibenausbildung (1) mit einem Kraftaufnahme-Rotationselement (4, 5), einer Kraftabgabenabe (2), einer am Außenumfang der Nabe (2) angeordneten scheiben­ förmigen Platte (3), einem ersten elastischen Element (6) zur Verbindung der scheiben­ förmigen Platte (3) mit der Nabe (2) in einer Kreisrichtung (R1), einem zweiten elastischen Element (7), das eine höhere Steifigkeit als das erste elastische Element (6) besitzt und das Kraftaufnahme-Rotationselement (4, 5) mit der scheibenförmigen Platte (3) in einer Kreis­ richtung (R1) verbindet, und einem Reibelement (8, 48) dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (8, 48) einen zwischen dem Kraftaufnahme-Rotationselement (5) und der Nabe (2) angeordneten ersten Reibbereich (13, 43), einen zwischen der scheibenförmigen Platte (3) und dem Kraftaufnahme-Rotationselement (5) angeordneten zweiten Reibbereich (14, 44) und einen in axialer Richtung elastisch verformbaren Verbindungsbereich (15, 45) zur Verbindung des ersten und des zweiten Reibbereichs (13, 14, 43, 44) umfaßt, wobei das Reibelement (8) derart mit dem Kraftaufnahme-Rotationselement (5) in Eingriff steht, daß es sich zusammen mit letzterem dreht und wobei die Kupplungsscheibenausbildung (1) ferner ein erstes Druckausübungselement (9) zum Andrücken des ersten Reibbereiches (13, 43) an die Nabe (2) und ein zweites Druckausübungselement (10) zum Andrücken des zweiten Reibbereichs (14, 44) an die scheibenförmige Platte (3) hat, wobei die Druckkraft des zweiten Druckausübungselements (10) größer bemessen ist als die des ersten Druck­ ausübungselements (9).

2. Kupplungsscheibenausbildung nach Anspruch 1, bei welchem das Reib­ element (8) scheibenförmig ist, wobei der erste Reibbereich (13) radial innerhalb des zweiten Reibbereichs (14) gebildet ist und der Verbindungsbereich (15) radial außerhalb des zweiten Reibbereichs (14) gebildet ist.

3. Kupplungsscheibenausbildung nach Anspruch 1, bei welchem der zweite Reibbereich (44) aus Bogensegmenten mit dazwischen vorgesehenen Spalten gebildet ist.

4. Kupplungsscheibenausbildung nach Anspruch 1, bei welchem der zweite Reibbereich (14, 44) axial dicker ist als der erste Reibbereich (13, 43).