DE19742596A1 - Dämpfermechanismus mit einem reibungserzeugenden Mechanismus - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpfermechanismus, insbesondere einen Dämpfermechanismus, der zwei Niveaus von Charakteristiken der Torsionsschwingungsdämpfung aufweist.

Eine Kupplungsscheibenanordnung, die zum Beispiel in einem Automobil verwendet wird, ist typischerweise mit einer Lei­ stungseingangsplatte, einer Leistungsausgangsplatte, die einen mit ihrem äußeren Umfang integral gebildeten Flansch aufweist, und Schraubenfedern zum elastischen Kuppeln der Leistungseingangsplatte und des Flanschs in Umfangsrichtung versehen.

Alternativ ist auch eine Art der Dämpferscheibenanordnung mit separater Nabe/Zwischenplatte vorgeschlagen worden. Bei dieser Art der Dämpferscheibenanordnung wird der Flanschabschnitt separat von der Nabe vorgesehen, um ein Zwischenelement zu bilden. Typischerweise werden der Naben­ abschnitt und der separate Flansch mittels kleiner Schrau­ benfedern elastisch gekuppelt. Bei dieser Art der Dämpfer­ scheibenanordnung kann eine größere Verdrehungswinkelver­ stellung erzeugt werden und weiter können zwei Niveaus der Charakteristiken der Torsion, d. h. geringe Steifigkeit und hohe Steifigkeit, erhalten werden. Um Hysteresisdrehmoment (Drehmoment, welches infolge von Reibungswiderstand und Schwingungsdämpfung erzeugt wird) zu erzeugen, ist zwischen der Leistungseingangsplatte und der Nabe ein Mechanismus zur Erzeugung von kleinem Hysteresisdrehmoment angeordnet, und zwischen dem separaten Flansch und der Leistungseingangs­ platte ist ein Mechanismus zur Erzeugung von großem Hystere­ sisdrehmoment angeordnet.

Bei einer derartigen Art der Dämpferscheibenanordnung mit separat er Nabe/Zwischenplatte bewirkt die Übertragung von Torsionsschwingung die gleichmäßige relative Drehung zwi­ schen der Leistungseingangsplatte, dem separaten Flansch und der Leistungsausgangsnabe. Somit werden die Schraubenfedern zusammengedrückt, wodurch ein Hysteresisdrehmoment im Mechanismus zur Erzeugung von kleinem Hysteresisdrehmoment und im Mechanismus zur Erzeugung von großem Hysteresisdreh­ moment erzeugt wird.

Infolge der Charakteristiken der Torsion dreht sich während einer kleinen Torsionsverstellung die Leistungseingangs­ platte zusammen mit dem separaten Flansch. Dies bewirkt, daß sich die Leistungsausgangsnabe relativ zur Leistungsein­ gangsplatte und dem separaten Flansch dreht. In diesem Fall werden kleine Schraubenfedern zusammengedrückt, wodurch ein kleines Hysteresisdrehmoment im Mechanismus zur Erzeugung von kleinem Hysteresisdrehmoment erzeugt wird. Wenn die Tor­ sionsverstellung größer wird, dreht sich der separate Flansch zusammen mit der Leistungsausgangsnabe. Dies be­ wirkt, daß sich die Leistungseingangsplatte relativ zur Nabe und zum separaten Flansch dreht. In diesem Fall werden große Schraubenfedern zwischen der Leistungseingangsplatte und dem separaten Flansch zusammengedrückt, wodurch ein großes Hy­ steresisdrehmoment im Mechanismus zur Erzeugung von großem Hysteresisdrehmoment erzeugt wird.

Bei der oben beschriebenen Art der Dämpferscheibenanordnung der separaten Nabe/Zwischenplatte besteht die Leistungs­ eingangsplatte aus einer Kupplungsplatte und einer Rück­ halteplatte, die aneinander befestigt sind und derart ange­ ordnet sind, daß der separate Flansch und die Leistungs­ ausgangsnabe festgeklemmt werden. Die Mechanismen zur Er­ zeugung von kleinem und großem Hysteresisdrehmoment bestehen aus Laufbuchsen (Reibungselemente), die zwischen den Platten, der Leistungsausgangsnabe und dem separaten Flansch angeordnet sind und sich gleitend gegen die Leistungsaus­ gangsnabe und den separaten Flansch bewegen, und konischen Federn (Vorspannelemente), um die Laufbuchsen gegen die Lei­ stungsausgangsnabe und den separaten Flansch vorzuspannen.

Die herkömmlichen Mechanismen zur Erzeugung von kleinem und großem Hysteresisdrehmoment umfassen erste Laufbuchsen mit hohem Reibungskoeffizient, die an der Rückhalteplattenseite des separaten Flanschs angeordnet sind, zweite Laufbuchsen mit geringem Reibungskoeffizient, die an der Rückhalte­ plattenseite der Leistungsausgangsnabe angeordnet sind, und dritte Laufbuchsen mit hohem Reibungskoeffizient, die an der Kupplungsplattenseite des separaten Flanschs und der Lei­ stungsausgangsnabe angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die dritten Laufbuchsen derart ausgestaltet, daß sie sich gleitend gegen den separaten Flansch und die Leistungsaus­ gangsnabe bewegen. Aus diesem Grund wird ein kleines Hyste­ resisdrehmoment durch die Gleitbewegung zwischen der zweiten Laufbuchse mit geringem Reibungskoeffizient und der Fläche an der Rückhalteplattenseite der Leistungsausgangsnabe sowie durch Gleitbewegung zwischen der dritten Laufbuchse mit hohem Reibungskoeffizient und der Fläche an der Kupplungs­ plattenseite der Leistungsausgangsnabe erzeugt. Da der Rei­ bungskoeffizient der zweiten Laufbuchse von dem der dritten Laufbuchse verschieden ist, sind in diesem Fall die Zustände bzw. Erscheinungsform der Reibungsgleitbewegung an gegen­ überliegenden Seiten der Leistungsausgangsnabe voneinander verschieden und der Wert des Hysteresisdrehmoments ist nicht stabil. Dies verschlechtert die Leistung der Dämpfer­ scheibenanordnung.

Es könnte möglich sein, die dritte Laufbuchse in zwei Kompo­ nenten zu unterteilen, d. h. Laufbuchsen entsprechend den er­ sten und zweiten Laufbuchsen, und sie jeweils an der Kupp­ lungsplattenseite des separaten Flanschs und der Kupplungs­ plattenseite der Leistungsausgangsnabe anzuordnen. Dies ist jedoch nicht wünschenswert, da es die Anzahl der Komponenten erhöht und mangelnde Leistungsfähigkeit beim Betrieb verursacht.

Es ist von daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Hy­ steresisdrehmoment zu stabilisieren, ohne die Anzahl von Komponenten zu erhöhen und ohne mangelnde Leistungsfähigkeit bzw. Ineffektivitäten beim Betrieb zu verursachen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch I angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Ge­ genstand der Unteransprüche.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Dämpfermechanismus zur Übertragung eines Drehmoments von ei­ nem Leistungseingangsdrehkörper zu einem Leistungsausgangs­ drehkörper unter Dämpfung der vom Leistungseingangsdrehkör­ per zum Leistungsausgangsdrehkörper übertragenen Schwingung ein Leistungsausgangselement, das mit dem Leistungsausgangs­ drehkörper gekuppelt ist. Ein Zwischenelement ist vom Lei­ stungsausgangselement radial nach außen gerichtet angeord­ net. Ein erstes elastisches Element kuppelt das Leistungs­ ausgangselement und das Zwischenelement elastisch mit­ einander, wobei eine beschränkte relative Drehverstellung zwischen ihnen möglich ist. Erste und zweite Plattenelemente sind an gegenüberliegenden axialen Seiten des Leistungsaus­ gangselements und des Zwischenelements angeordnet, wobei die ersten und zweiten Elemente aneinander befestigt sind, so daß das Leistungsausgangselement und das Zwischenelement zwischen ihnen angeordnet ist. Wenigstens eines der ersten und zweiten Plattenelemente ist mit dem Leistungseingangs­ drehkörper kuppelbar. Ein zweites elastisches Element kup­ pelt das Zwischenelement und die ersten und zweiten Platten­ elemente in Rotationsrichtung elastisch miteinander, wodurch eine beschränkte relative Drehverstellung zwischen dem Zwischenelement und den ersten und zweiten Plattenelementen ermöglicht wird. Das zweite elastische Element weist eine Steifigkeit auf, die von der Steifigkeit des ersten elasti­ schen Elements verschieden ist. Ein erstes Reibungselement ist zwischen dem Leistungsausgangselement und dem ersten Plattenelement angeordnet. Das erste Reibungselement bewegt sich gleitend gegen das Leistungsausgangselement, um ein Hy­ steresisdrehmoment zu erzeugen. Ein zweites Reibungselement ist zwischen dem Zwischenelement und dem ersten Plattenele­ ment angeordnet. Das zweite Reibungselement ist gleitend ge­ gen das Zwischenelement bewegbar, um ein Hysteresisdrehmo­ ment zu erzeugen, wobei das zweite Reibungselement einen Reibungskoeffizient aufweist, der von dem Reibungskoeffi­ zient des ersten Reibungselements verschieden ist. Ein drit­ tes Reibungselement ist zwischen dem Leistungsausgangsele­ ment, dem Zwischenelement und dem zweiten Plattenelement an­ geordnet. Das dritte Reibungselement ist am zweiten Platten­ element befestigt, um sich mit ihm zu drehen. Ein erster Abschnitt des dritten Reibungselements befindet sich gleit­ bar mit dem Leistungsausgangselement im Eingriff, wobei der erste Abschnitt einen Reibungskoeffizient aufweist, der im wesentlichen der gleiche wie der Reibungskoeffizient des er­ sten Reibungselements ist. Ein zweiter Abschnitt des dritten Reibungselements befindet sich mit dem Zwischenelement gleitbar im Eingriff und der zweite Abschnitt weist einen Reibungskoeffizient auf, der im wesentlichen der gleiche wie der Reibungskoeffizient des zweiten Reibungselements ist.

Vorzugsweise ist das dritte Reibungselement aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien gebildet, so daß der erste Abschnitt aus einem ersten der beiden unterschied­ lichen Materialien hergestellt ist und der zweite Abschnitt aus einem zweiten der beiden unterschiedlichen Materialien hergestellt ist.

Vorzugsweise umfaßt der Dämpfermechanismus ein erstes Vor­ spannelement, um das erste Reibungselement gegen das Lei­ stungsausgangselement vorzuspannen. Das erste Vorspannele­ ment ist zwischen dem ersten Plattenelement und dem ersten Reibungselement angeordnet. Ein zweites Vorspannelement ist zwischen dem ersten Plattenelement und dem zweiten Reibungs­ element angeordnet, um das zweite Reibungselement gegen das Zwischenelement vorzuspannen. Das Elastizitätsmodul des ersten elastischen Elements ist geringer als das Elastizi­ tätsmodul des zweiten elastischen Elements. Der Reibungsko­ effizient des ersten elastischen Elements ist geringer als der Reibungskoeffizient des zweiten elastischen Elements. Das erste Reibungselement befindet sich mit dem ersten Plattenelement nicht drehbar im Eingriff und bewegt sich gleitend gegen das Leistungsausgangselement, um ein erstes Hysteresisdrehmoment zu erzeugen. Das zweite Reibungselement befindet sich mit dem ersten Plattenelement nicht drehbar im Eingriff und bewegt sich gleitend gegen das Zwischenelement, um ein zweites Hysteresisdrehmoment zu erzeugen, das größer als das erste Hysteresisdrehmoment ist. Der erste Abschnitt des dritten Reibungselements befindet sich mit dem zweiten Plattenelement nicht drehbar im Eingriff und bewegt sich gleitend gegen das Leistungsausgangselement, um ein kleines Hysteresisdrehmoment zu erzeugen, das im wesentlichen gleich dem ersten Hysteresisdrehmoment ist. Der zweite Abschnitt des dritten Reibungselements bewegt sich gleitend gegen das Zwischenelement, um ein großes Hysteresisdrehmoment zu er­ zeugen, das im wesentlichen gleich dem zweiten Hysteresis­ drehmoment ist.

Wenn ein Rotationsdrehmoment, einschließlich Torsionsschwin­ gung, vom Leistungseingangsdrehkörper auf diesen Dämpferme­ chanismus übertragen wird, wird das Drehmoment von den er­ sten und zweiten Platten über das zweite elastische Element auf das Zwischenelement, weiter über das erste elastische Element zum Ausgangselement übertragen und an den Leistungs­ ausgangsdrehkörper abgegeben. Während dieses Vorgangs wird die Torsionsschwingung durch das Zusammendrücken der beiden elastischen Elemente und die Gleitbewegung jedes Reibungs­ elements gedämpft.

Wenn sich die Winkelverstellung der Torsionsschwingung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (eines ersten Be­ reichs) befindet, werden die ersten und zweiten Elemente zu­ sammen mit dem Zwischenelement gedreht. Dies bewirkt, daß sich das Leistungsausgangselement relativ zu ihnen dreht.

Dabei wiederholt das erste elastische Element das Zusammen­ drücken. Auch wird infolge der Gleitbewegung zwischen dem ersten Reibungselement und dem Leistungsausgangselement oder dem ersten Element, und der Gleitbewegung zwischen dem Ab­ schnitt, der dem Leistungsausgangselement des dritten Rei­ bungselements gegenüberliegt, und dem Leistungsausgangsele­ ment oder dem zweiten Element einen Reibungswiderstand er­ zeugt. Das Drehmoment infolge des Reibungswiderstands (auf das auch als Hysteresisdrehmoment Bezug genommen wird) gleicht einen Teil des Drehmoments infolge der Schwingung aus. Somit ist die Torsionsschwingung gedämpft.

Wenn die Winkelverstellung der Torsionsschwingung in einem Bereich liegt, der von dem oben beschriebenen verschieden ist (einem zweiten Bereich), dreht sich das Zwischenelement zusammen mit dem Leistungsausgangselement, um zu bewirken, daß sich das erste und zweite Element relativ zu ihnen dreht. Dabei wiederholt das zweite elastische Element das Zusammendrücken. Auch wird infolge der Gleitbewegung zwi­ schen dem zweiten Reibungselement und dem Zwischenelement oder dem ersten Element und der Gleitbewegung zwischen dem Abschnitt, der dem Zwischenelement des dritten Reibungsele­ ments gegenüberliegt, und dem Zwischenelement oder dem zwei­ ten Element ein Reibungswiderstand erzeugt. Das Drehmoment infolge des Reibungswiderstands gleicht das Drehmoment in­ folge der Schwingung aus. Somit ist die Torsionsschwingung gedämpft.

In diesem Fall ist der Reibungskoeffizient der beiden Rei­ bungselemente (des ersten und dritten Elements oder des zweiten und dritten Elements), welche gleichzeitig gegen das Leistungsausgangselement, das Zwischenelement und die ersten und zweiten Elemente (auf die nachfolgend als Gleitelemente Bezug genommen wird) gleiten, im wesentlichen jeweils im ersten und zweiten Bereich gleich. Wenn die Gleitelemente im wesentlichen den gleichen Reibungskoeffizienten wie diese aufweisen, ist die Gleitleistung jedes Reibungselements die gleiche wie die der Gleitelemente.

Bei einem herkömmlichen Aufbau ist der Reibungskoeffizient des dritten Reibungselements in jedem Abschnitt der gleiche. Deshalb ist, wenn sich Reibungselemente mit unterschiedli­ chen Reibungskoeffizienten zur gleichen Zeit gleitend gegen die Gleitelemente bewegen, die Stabilität des Hysteresis­ drehmoments verringert. Das dritte Reibungselement ist hier jedoch mit zwei Abschnitten gebildet, wobei jeder Abschnitt einen unterschiedlichen Reibungskoeffizient aufweist, wo­ durch das Hysteresisdrehmoment stabilisiert wird, ohne die Anzahl an Komponenten zu erhöhen und mangelnde Leistungs­ fähigkeit beim Betrieb zu bewirken.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, detaillierten, aber dennoch exemplarischen Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile be­ zeichnen.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht im Querschnitt, die eine Kupplungsscheibenanordnung gemäß einem Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene Ansicht, die einen Na­ benabschnitt der in Fig. 1 dargestellten Kupplungs­ scheibenanordnung zusammen mit reibungserzeugenden Elementen zeigt.

Eine Kupplungsscheibenanordnung 1, welche ein Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, ist in Fig. 1 gezeigt. Die Kupplungsscheibenanordnung 1 wird verwendet, um ein Drehmoment von einem auf der linken Seite von Fig. 1 an­ geordneten Motor (nicht gezeigt) auf ein auf der rechten Seite von Fig. 1 angeordnetes Getriebe (nicht gezeigt) zu übertragen/unterbrechen. In Fig. 1 bezeichnet die Linie 0-0 eine Drehachse der Kupplungsscheibenanordnung 1. Nach­ folgend wird die linke Seite von Fig. 1 als Motorseite be­ zeichnet und die rechte Seite von Fig. 1 als Getriebeseite.

Die Kupplungsscheibenanordnung 1 besteht hauptsächlich aus einer Nabe 2 (ein Leistungsausgangselement), einem separaten Flansch 5 (ein Zwischenelement), einer Rückhalteplatte 3 (ein erstes Element) und einer Kupplungsplatte 4 (ein zwei­ tes Element) . Kleine Schraubenfedern 6 (erste elastische Elemente) erstrecken sich in Umfangsrichtung relativ zur Kupplungsscheibenanordnung 1 und sind zwischen Abschnitten des separaten Flanschs 5 und der Nabe 2 angeordnet, um die Relativverstellung zwischen ihnen zu beschränken. Große Schraubenfedern 7 (zweite elastische Elemente) erstrecken sich in Umfangsrichtung relativ zur Kupplungsscheibenanord­ nung 1 und sind zwischen den Platten 3 und 4 und dem sepa­ raten Flansch 5 angeordnet, um die Relativverstellung zwischen ihnen zu beschränken.

Die Platten 3 und 4 sowie die Nabe 2 bilden zusammen mit einer ersten Laufbuchse 16, einer ersten konischen Feder 17 und einer dritten Laufbuchse 20 (nachfolgend beschrieben) einen Mechanismus zur Erzeugung von kleinem Hysteresisdreh­ moment, um einen ersten vorbestimmten Betrag an Reibung auf die Relativdrehung zwischen den Platten 3 und 4 und der Nabe 2 zu erzeugen. In gleicher Weise bilden die Platten 3 und 4 und der separate Flansch 5 zusammen mit einer zweiten Lauf­ buchse 18, einer zweiten konischen Feder 19 und der später beschriebenen dritten Laufbuchse 20 einen Mechanismus zur Erzeugung eines großen Hysteresisdrehmoments, um einen zweiten vorbestimmten Betrag an Reibung auf die Relativ­ drehung zwischen den Platten 3 und 4 und dem separaten Flansch 5 zu erzeugen.

Die Nabe 2, die mit einer Getriebewelle (nicht gezeigt) ver­ bunden werden kann, ist in der Mitte der Kupplungsscheiben­ anordnung 1 angeordnet. Die Nabe 2 umfaßt eine sich axial erstreckende Nabenwulst 2a und einen Flansch 2b, der inte­ gral mit dem äußeren Umfang der Nabenwulst 2a gebildet ist. Aussparungen (nicht gezeigt) zur Aufnahme der am Umfang ent­ gegengesetzten Enden der kleinen konischen Federn 6 sind an zwei diametral gegenüberliegenden Positionen im Flansch 2b gebildet. Eine Keilöffnung 2e, die sich über eine Keilwel­ lenverbindung mit der Getriebewelle (nicht gezeigt) im Ein­ griff befindet, ist in der Mitte der Nabenwulst 2a gebildet.

Der separate Flansch 5 ist um den äußeren Umfang des Flanschs 2b der Nabe 2 für eine beschränkte relative Drehung angeordnet. Der separate Flansch 5 ist eine ringförmige Platte. Der separate Flansch 5 umfaßt vier Verlängerungs­ abschnitte 5a, die sich radial nach außen erstrecken. Jeder !erlängerungsabschnitt 5a ist mit einer sich in Umfangsrich­ tung erstreckenden Fensteröffnung 5b versehen. Äußere Aus­ sparungen 5c sind zwischen jedem der Verlängerungsabschnitte 5a vorgesehen. Der innere Umfang des separaten Flanschs 5 befindet sich mit dem Flansch 2b der Nabe 2 im Eingriff, um sich relativ zur Nabe 2 über einen vorbestimmten Winkel in Umfangsrichtung zu drehen. Weiter ist der innere Umfang des separaten Flanschs 5 an zwei Positionen entsprechend den Aussparungen (nicht gezeigt) der Nabe 2 mit inneren Ausspa­ rungen (nicht gezeigt) versehen. Die kleinen Schraubenfedern 6 sind innerhalb des durch die Aussparungen (nicht gezeigt) gebildeten Raums angeordnet. Details der Aussparungen und der Fensteröffnungen sind zum Beispiel in der anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 08/681, 426, eingereicht am 23. Juli 1996, gezeigt, die hiermit unter Bezugnahme auf ihren Gesamtinhalt eingeführt ist.

Die Rückhalteplatte 3 und die Kupplungsplatte 4 sind an den gegenüberliegenden Seiten des separaten Flanschs 5 angeord­ net. Die Platten 3 und 4 sind ein Paar von im wesentlichen scheibenartigen Elementen, welche Mittelöffnungen aufweisen, und drehbar an der äußeren Umfangsseite der Nabenwulst 2a der Nabe 2 befestigt sind. Die Platten 3 und 4 sind miteinander an ihren äußeren Umfangsabschnitten mittels Anschlagstiften 11 befestigt. Jeder Stift 11 erstreckt sich durch die äußere Aussparung 5c, die im separaten Flansch 5 gebildet ist. Ein vorbestimmter Raum wird in Umfangsrichtung zwischen den Anschlagstiften 11 und den äußeren Aussparungen 5c aufrechterhalten, so daß die Platten 3, 4 und der sepa­ rate Flansch 5 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs relativ zueinander drehbar sind.

Die Rückhalteplatte 3 und die Kupplungsplatte 4 sind jeweils mit Fensteröffnungen 3a und 4a an den Positionen versehen, welche den Fensteröffnungen 5b des separaten Flanschs 5 ent­ sprechen. Die großen Schraubenfedern 7 sind innerhalb des durch die Fensteröffnungen 5b, 3a und 4a gebildeten Raums angeordnet. Die am Umfang entgegengesetzten Enden der großen Schraubenfedern 7 sind in Kontakt mit den am Umfang entge­ gengesetzten Enden der Fensteröffnungen 5b, 3a und 4a. Axial nach außen erhabene Halteabschnitte 3b und 4b sind an den radialen gegenüberliegenden Seiten jeder Fensteröffnung 3a und 4a angeordnet, um die radial nach außen gerichtete Bewegung und die Axialbewegung der großen Schraubenfeder 7 zu beschränken.

Ein Reibungskupplungsabschnitt 10 ist an der radialen Außen­ seite der Kupplungsplatte 4 angeordnet. Der Reibungskupp­ lungsabschnitt 10 besteht hauptsächlich aus einer ringförmi­ gen Dämpfungsplatte 12 und Reibungsflächen 13. Die Dämp­ fungsplatte 12 ist an die Kupplungsplatte 4 mittels der Anschlagstifte 11 befestigt. Die Reibungsflächen 13 sind an beiden Seiten der Dämpfungsplatte 12 befestigt. Ein Schwung­ rad (nicht gezeigt) an der Motorseite ist an der in Fig. 1 linken Seite der Reibungsflächen 13 angeordnet.

Die Komponenten, die den Mechanismus zur Erzeugung von klei­ nem und großem Hysteresisdrehmoments bilden, sind in Fig. 2 gezeigt und nachfolgend beschrieben.

Die Hauptkomponenten des Mechanismus zur Erzeugung von klei­ nem Hysteresisdrehmoment sind die erste Laufbuchse (erstes Reibungselement) 16, die zwischen dem Flansch 2b der Nabe 2 und dem inneren Umfangsabschnitt der Rückhalteplatte 3 ange­ ordnet ist, die erste konische Feder 17 (erstes Vorspannele­ ment) und ein innerer Umfangsabschnitt 21 der dritten Lauf­ buchse 20. Der äußere Umfangsabschnitt der ersten Laufbuchse 16 ist mit mehreren Verlängerungsabschnitten 16a gebildet, welche radial nach außen vorstehen. Die Verlängerungsab­ schnitte 16a befinden sich mit einem inneren Umfangsab­ schnitt einer zweiten Laufbuchse 18 (nachfolgend beschrie­ ben) im Eingriff, um sich nicht relativ zu ihr zu drehen, aber die zweite Laufbuchse 18 und die erste Laufbuchse 16 sind relativ zueinander in Axialrichtung bewegbar. Die erste konische Feder 17 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen der ersten Laufbuchse 16 und dem inneren Umfangs ab­ schnitt der Rückhalteplatte 3 angeordnet. Somit spannt die erste konische Feder 17 die erste Laufbuchse 16 gegen den Flansch 2b der Nabe 2 vor und spannt ebenfalls die Rückhal­ teplatte 3 zur Getriebeseite hin vor. Der innere Umfangs­ abschnitt der dritten Laufbuchse 21 wird nachfolgend beschrieben.

Die Hauptkomponenten des Mechanismus zur Erzeugung von gro­ ßem Hysteresisdrehmoment sind die zweite Laufbuchse (zweites Reibungselement) 18, die zwischen dem inneren Umfangsab­ schnitt des separaten Flanschs 5 und der Rückhalteplatte 3 angeordnet ist, eine zweite konische Feder (zweites Vor­ spannelement) 19 und ein äußerer Umfangsabschnitt 22 der dritten Laufbuchse 20. Die zweite Laufbuchse 18 ist aus ei­ nem Material hergestellt, das einen Reibungskoeffizienten aufweist, der größer als der der ersten Laufbuchse 16 ist. Die zweite Laufbuchse 18 befindet sich mit der inneren Um­ fangsseitenfläche des separaten Flanschs 5 in Kontakt. Die zweite konische Feder 19 ist in einem zusammengedrückten Zu­ stand zwischen der zweiten Laufbuchse 18 und der Rückhalte­ platte 3 angeordnet. Somit spannt die zweite konische Feder 19 die zweite Laufbuchse 18 gegen den separaten Flansch 5 vor, und spannt auch die Rückhalteplatte 3 zur Getriebeseite hin vor. Die zweite Laufbuchse 18 befindet sich mit der Rückhalteplatte 3 derart im Eingriff, daß sie sich aufgrund mehrerer vorstehender Abschnitte 18a nicht relativ zu ihr dreht. Die vorstehenden Abschnitte 18a erstrecken sich durch entsprechende Öffnungen, welche in der Rückhalteplatte 3 gebildet sind. Die dritte Laufbuchse 20 wird nachfolgend beschrieben.

Die dritte Laufbuchse 20 ist zwischen dem inneren Umfangs­ abschnitt der Kupplungsplatte 4 und den inneren Umfangsab­ schnitten des Flanschs 2b der Nabe 2 und des separaten Flanschs 5 in axialer Richtung angeordnet. Die dritte Lauf­ buchse 20 ist mit dem inneren Umfangsabschnitt 21 und dem äußeren Umfangsabschnitt 22 integral gebildet. Der innere Umfangsabschnitt 21 ist aus dem gleichen Material (oder ei­ nem Material mit gleichem Reibungskoeffizient) wie der erste Laufring 16 gebildet und der äußere Umfangsabschnitt 22 ist aus dem gleichen Material (oder einem Material mit gleichem Reibungskoeffizient) wie die zweite Laufbuchse 18 gebildet. Der innere Umfangsabschnitt 21 und der äußere Umfangs­ abschnitt 22 sind deshalb aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Der innere Umfangsabschnitt 21 und der äußere Umfangsabschnitt 22 sind zusammen geformt, um eine einzelne Einheit oder Element zu bilden, sie sind jedoch aus unterschiedlichen Materialien hergestellt.

Der innere Umfangsabschnitt 21 befindet sich mit der Seiten­ fläche des Flanschs 2b der Nabe 2 an seiner Seitenfläche an der Getriebeseite in Kontakt. Der äußere Umfangsabschnitt 22 befindet sich mit der Seitenfläche des inneren Umfangsab­ schnitt s des separaten Flanschs 5 an seiner Seitenfläche an der Gebriebeseite in Kontakt. Der innere Umfangsabschnitt 21 ist mit einem ringförmigen Verlängerungsabschnitt 21a verse­ hen, der sich in Richtung des Motors in axialer Richtung er­ streckt. Der ringförmige Verlängerungsabschnitt 21a befindet sich mit dem inneren Umfangsende der Kupplungsplatte 4 im Eingriff, so daß sie sich nicht relativ zu ihm dreht. Der äußere Umfangsabschnitt 22 ist mit einem Schnappvorsprung 22a versehen, der sich in Richtung des Motors in axialer Richtung erstreckt. Die Schnappvorsprünge 22a befinden sich mit einer in der Kupplungsplatte 4 gebildeten Öffnung im Eingriff.

Nachfolgend wird die Funktion der Kupplungsscheibenanordnung 1 beschrieben.

Wenn die Reibungsfläche 13 mit dem Schwungrad (nicht ge­ zeigt) auf der Motorseite in Druckkontakt kommt, wird das Drehmoment vom Schwungrad auf der Motorseite auf die Kupp­ lungsplatte 4 und die Rückhalteplatte 3 übertragen. Dieses Drehmoment wird über die großen Schraubenfedern 7, den sepa­ raten Flansch 5 und die kleinen Federn 6 auf die Nabe 2 übertragen und wird weiter an die Welle (nicht gezeigt) auf der Getriebeseite abgegeben.

Die Übertragung der Verdrehungsschwingung mit kleinerer Win­ kelverstellung vom Schwungrad (nicht gezeigt) auf der Motor­ seite zur Kupplungsscheibenanordnung 1 verursacht die Rela­ tivdrehung zwischen den Platten 3 und 4, dem separaten Flansch 5 und der Nabe 2. Dabei werden die kleinen Federn 6 in Umfangsrichtung zusammengedrückt, die erste Laufbuchse 16 bewegt sich gleitend gegen die Seitenfläche an der Rückhal­ teplattenseite 3 des Flanschs 2b der Nabe 2 und der innere Umfangsabschnitt 21 der dritten Laufbuchse 20 bewegt sich gleitend gegen die Seitenfläche an der Kupplungsplattenseite 4 des Flanschs 2b der Nabe 2. Da die Steifigkeit der kleinen Schraubenfeder 6 gering ist und die Reibungskoeffizienten der ersten Laufbuchse 16 und des inneren Umfangsabschnitts 21 klein sind, wird in diesem Fall ein kleines Hysteresis­ drehmoment erzeugt. Die Verdrehungsschwingungen mit kleiner Winkelverstellung wird wirksam infolge der Charakteristiken der geringen Steifigkeit und der kleinen Reibung gedämpft.

Wenn die Verdrehungsschwingung mit größerer Winkelverstel­ lung auf die Kupplungsscheibenanordnung 1 übertragen wird, dreht sich der separate Flansch 5 zusammen mit der Nabe 2 aufgrund des Eingriffs durch Zusammendrücken mit der da­ zwischen befindlichen kleinen Feder 6. Dies bewirkt, daß sich die Platten 3 und 4 relativ zur Nabe 2 und zum sepa­ raten Flansch 5 drehen. Dabei werden die großen Schraubenfe­ dern 7 zusammengedrückt, die zweiten Laufbuchsen 18 bewegen sich gleitend gegen die Seitenfläche an der Rückhalte­ plattenseite 3 des separaten Flanschs 5 und der äußere Um­ fangsabschnitt 22 der dritten Laufbuchse 20 bewegt sich gleitend gegen die Seitenfläche an der Kupplungsplattenseite des separaten Flanschs 5. In diesem Fall ist die Vorspann­ kraft der zweiten konischen Feder 19 größer als die der ersten konischen Feder 17 und weiter sind die Reibungskoef­ fizienten der zweiten Laufbuchse 18 und des äußeren Umfangs­ abschnitts 22 größer als die der jeweiligen Laufbuchse 16 und des inneren Umfangsabschnitts 21 festgelegt, so daß ein großes Hysteresisdrehmoment erzeugt wird. Die Verdrehungs­ schwingung mit großer Winkelverstellung wird infolge der Charakteristiken der hohen Steifigkeit und der großen Rei­ bung wirksam gedämpft.

Bei einem herkömmlichen Aufbau ist die dritte Laufbuchse aus dem gleichen Material wie die zweite Laufbuchse hergestellt und der Reibungskoeffizient des Abschnitts der dritten Lauf­ buchse, an welchem sie gleitend gegen den Flansch 2b der Nabe 2 bewegt wird, ist ebenfalls der gleiche wie der der zweiten Laufbuchse. Aus diesem Grund gleitet, wenn ein kleines Hysteresisdrehmoment erzeugt wird, eine Seite des Flanschs 2b mit der ersten Laufbuchse mit geringerem Rei­ bungskoeffizient, während die andere Seite des Flanschs 2b mit der dritten Laufbuchse mit höherem Reibungskoeffizient gleitet. Deshalb ist der erzeugte Reibungswiderstand in­ stabil, wodurch die Stabilität des Hysteresisdrehmoments verringert wird. Durch die Ausgestaltung der Kupplungsschei­ benanordnung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Reibungskoeffizienten der Laufbuchsen, die sich gleitend gegen die gleichen Elemente bewegen können, identisch, so daß das erzeugte Hysteresisdrehmoment stabil ist und die Schwingungsdämpfungsfähigkeit der Kupplungsscheibenanordnung 1 verbessert ist.

Im Dämpfermechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ist das dritte Reibungselement aus zwei separaten Abschnitten 21 und 22 gebildet, die jeweils einen unterschiedlichen Rei­ bungskoeffizient aufweisen, wodurch das erzeugte Hysteresis­ drehmoment stabilisiert wird, ohne die Anzahl an Komponenten zu erhöhen und mangelnde Leistungsfähigkeit beim Betrieb aufzuweisen.

Insoweit zusammenfassend umfaßt eine Kupplungsscheibenanord­ nung 1 eine Nabe 2, einen separaten Flansch 5, eine Rückhal­ teplatte 3, eine Kupplungsplatte 4, eine erste Laufbuchse 16, eine zweite Laufbuchse 18 und eine dritte Laufbuchse 20. Die erste Laufbuchse 16 ist zwischen der Nabe 2 und der Rückhalteplatte 3 angeordnet und bewegt sich gleitend gegen beide. Die zweite Laufbuchse 18 weist einen von dem der ersten Laufbuchse 16 unterschiedlichen Reibungskoeffizient auf. Die zweite Laufbuchse 18 ist zwischen dem separaten Flansch 5 und der Rückhalteplatte 3 angeordnet und bewegt sich gleitend gegen beide. Der Reibungskoeffizient eines Abschnitts, der der Nabe 2 an der dritten Laufbuchse 20 gegenüberliegt, ist im wesentlichen mit dem der ersten Lauf­ buchse 16 identisch, während der Reibungskoeffizient eines Abschnitts, der dem separaten Flansch 5 an der dritten Lauf­ buchse 20 gegenüberliegt, mit dem der zweiten Laufbuchse 18 identisch ist. Die dritte Laufbuchse 20 ist zwischen der Nabe 2, dem separaten Flansch 5 und der Kupplungsplatte 4 angeordnet und bewegt sich gleitend gegen beide.

Verschiedene Details der vorliegenden Erfindung können selbstverständlich geändert werden, ohne von deren Umfang abzuweichen. Weiterhin ist die voranstehende Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als rein illustrativ und nicht einschränkend zu verstehen.

Claims (3)

1. Dämpfermechanismus zur Übertragung eines Drehmoments von einem Leistungseingangsdrehkörper zu einem Leistungsaus­ gangsdrehkörper, wobei die vom Leistungseingangsdrehkör­ per zum Leistungsausgangsdrehkörper übertragene Schwin­ gung gedämpft wird, mit:
einem Leistungsausgangselement (2), das mit dem Lei­ stungsausgangsdrehkörper gekuppelt ist;
einem Zwischenelement (5), das vom Leistungsausgangsele­ ment (2) radial nach außen gerichtet angeordnet ist;
einem ersten elastischen Element (6) zum elastischen Kuppeln des Leistungsausgangselements (2) und des Zwi­ schenelements (5), welches eine beschränkte relative Drehverstellung zwischen dem Leistungsausgangselement und dem Zwischenelement ermöglicht;
ersten und zweiten Plattenelementen (3, 4), die an gegenüberliegenden axialen Seiten des Leistungsausgangs­ elements (2) und des Zwischenelements (5) angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Elemente (3, 4) derart aneinander befestigt sind, daß das Leistungs­ ausgangselement (2) und das Zwischenelement (5) da­ zwischen angeordnet sind, wobei wenigstens eines der ersten und zweiten Plattenelemente (3, 4) mit dem Lei­ stungseingangsdrehkörper kuppelbar ist;
einem zweiten elastischen Element (7) zum elastischen Kuppeln des Zwischenelements (5) und der ersten und zweiten Plattenelemente (3, 4) in Rotationsrichtung, welches eine beschränkte relative Drehverstellung zwischen dem Zwischenelement (5) und den ersten und zweiten Plattenelementen (3, 4) ermöglicht, wobei das zweite elastische Element (7) eine Steifigkeit aufweist, die von der Steifigkeit des ersten elastischen Elements (6) verschieden ist;
einem ersten Reibungselement (16), das zwischen dem Lei­ stungsausgangselement (2) und dem ersten Plattenelement (3) angeordnet ist, wobei das erste Reibungselement (16) gleitend gegen das Leistungsausgangselement (2) bewegbar ist, um ein Hysteresisdrehmoment zu erzeugen;
einem zweiten Reibungselement (18), das zwischen dem Zwischenelement (5) und dem ersten Plattenelement (3) angeordnet ist, wobei das zweite Reibungselement (18) gleitend gegen das Zwischenelement (5) bewegbar ist, um ein Hysteresisdrehmoment zu erzeugen, wobei das zweite Reibungselement (18) einen Reibungskoeffizient aufweist, der vom Reibungskoeffizient des ersten Reibungselements (16) verschieden ist; und
einem dritten Reibungselement (20), das zwischen dem Leistungsausgangselement (2), dem Zwischenelement (5) und dem zweiten Plattenelement (4) angeordnet ist, wobei das dritte Reibungselement (20) am zweiten Plattenele­ ment (4) befestigt ist, um sich mit dem zweiten Platten­ element zu drehen, wobei sich ein erster Abschnitt (21) des dritten Reibungselements (20) mit dem Leistungs­ ausgangselement gleitbar im Eingriff befindet, wobei der erste Abschnitt (21) einen Reibungskoeffizient aufweist, der im wesentlichen der gleiche wie der Reibungskoeffi­ zient des ersten Reibungselements (16) ist, wobei sich ein zweiter Abschnitt (22) des dritten Reibungselements (20) mit dem Zwischenelement (5) gleitend im Eingriff befindet, und wobei der zweite Abschnitt (22) einen Rei­ bungskoeffizient aufweist, der im wesentlichen der gleiche wie der Reibungskoeffizient des zweiten Rei­ bungselements (18) ist.

2. Dämpfermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das dritte Reibungselement (20) aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien derart integral gebildet ist, daß der erste Abschnitt aus einem ersten der unterschiedlichen Materialien hergestellt ist und der zweite Abschnitt aus einem zweiten der unterschied­ lichen Materialien hergestellt ist.

3. Dämpfermechanismus nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfas­ send:
ein erstes Vorspannelement (17), welches zwischen dem ersten Plattenelement (3) und dem ersten Reibungselement (16) angeordnet ist, um das erste Reibungselement (16) gegen das Leistungsausgangselement (2) vorzuspannen, und
ein zweites Vorspannelement (19), welches zwischen dem ersten Plattenelement (3) und dem zweiten Reibungsele­ ment (18) angeordnet ist, um das zweite Reibungselement (18) gegen das Zwischenelement (5) vorzuspannen, wobei:
das Elastizitätsmodul des ersten elastischen Elements kleiner als das Elastizitätsmodul des zweiten ela­ stischen Elements ist;
der Reibungskoeffizient des ersten Reibungselements kleiner als der Reibungskoeffizient des zweiten Reibungselements ist;
sich das erste Reibungselement (16) mit dem ersten Plattenelement (3) nicht drehbar im Eingriff befindet und sich gleitend gegen das Leistungsausgangselement bewegt, um ein erstes Hysteresisdrehmoment zu erzeugen;
sich das zweite Reibungselement (18) mit dem ersten Plattenelement (3) nicht drehbar im Eingriff befindet und sich gleitend gegen das Zwischenelement (5) bewegt, um ein zweites Hysteresisdrehmoment zu erzeugen, das größer als das erste Hysteresisdrehmoment ist; und
sich der erste Abschnitt (21) des dritten Reibungsele­ ments (20) mit dem zweiten Plattenelement (4) nicht drehbar im Eingriff befindet, sich gleitend gegen das Leistungsausgangselement (2) bewegt, um ein kleines Hy­ steresisdrehmoment zu erzeugen, welches im wesentlichen gleich dem ersten Hysteresisdrehmoment ist, und sich der zweite Abschnitt (22) des dritten Reibungselements (20) gleitend gegen das Zwischenelement (5) bewegt, um ein großes Hysteresisdrehmoment zu erzeugen, welches im wesentlichen gleich dem zweiten Hysteresisdrehmoment ist.