DE19825147C1

DE19825147C1 - Dämpfer für eine Kupplungsscheibe mit zusätzlicher Schwingungsdämpfung

Info

Publication number: DE19825147C1
Application number: DE1998125147
Authority: DE
Inventors: Barbara Ester
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2018-06-06

Abstract

Ein Dämpfer für eine Kupplungsscheibe, insbesondere in Reibungskupplungen für Kraftfahrzeuge, mit zwei axial beabstandeten, in einem vorgegebenen Winkelbereich zueinander relativ verdrehbaren Scheiben (Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) und zwischen den Scheiben ( Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) in Fenstern (11) angeordnet, über den Umfang beabstandete Druckfedern (6), zeichnet sich dadurch aus, daß zur Schwingungsdämpfung zwei sich unmittelbar und reibungsfrei gegenüberliegende Magnetelemente (3, 4) vorgesehen sind, die jeweils mit einer der Scheiben (Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) bewegungsgekoppelt sind. Der Dämpfer kann als Haupt- oder Vordämpfer Verwendung finden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämpfer für eine Kupplungsscheibe, insbesondere in Reibungskupplungen für Kraftfahrzeuge, mit zwei axial beabstandeten, in einem vorgegebenen Winkelbereich zuein ander relativ verdrehbaren Scheiben (Mitnahmeblech, Abdeckblech) und zwischen den Scheiben in Fenstern angeordnete, über den Um fang beabstandete Druckfedern. Der Dämpfer kann sowohl als Haup tdämpfer, als auch als Vordämpfer ausgebildet sein.

Der Vordämpfer hat die Aufgabe, Schwingungen, die durch unver meidbaren Unrundlauf eines Verbrennungsmotors bei Betrieb mit schwachem Drehmoment, beispielsweise im Leerlauf des Getriebes entstehen, zu dämpfen. Das in diesem Betriebszustand auf die Nabe der Kupplung auftreffende Restmoment ist sehr gering, so daß die von den Seitenscheiben auf den Hauptdämpfer übertragene Bewegung von diesem nicht gedämpft werden können, da dessen Fe derkräfte größer sind als die der auftretenden Schwingungen. Diese Kräfte werden dann von den Seitenscheiben zunächst in den Vordämpfer gleitet und durch den Einsatz von Federn mit geringe rer Federstärke gedämpft. Steigt das Drehmoment an, wird der Vordämpfer in Drehrichtung fest mit der Nabenscheibe verbunden und die nun auftretenden Schwingungen vom Hauptdämpfer gedämpft.

Während bei PKW-Dämpfern die Mitnehmerscheibe, an der die Belag federn und die Beläge angenietet sind, und das Abdeckblech des Torsionsdämpfer durch Spezialniete miteinander verbunden sind, die gleichzeitig als Anschläge zur Drehmomentbegrenzung dienen, so daß der Vordämpfer axial zwischen dem Abdeckblech und der

Mitnehmerscheibe angeordnet werden kann, liegt bei NKW-Dämpfern die Mitnehmerscheibe mittig zwischen zwei Abdeckblechen und die Nabe besteht aus einem Innenteil und aus einem Außenteil, zwi schen denen der Leerlaufdämpfer angeordnet ist.

Zur Reduktion von Resonanzklappern im Leerlauf können bei PKW- Vordämpfern die Reibeinrichtungen verwendet werden, die in NKW- Vordämpfern fehlen. Die Reibeinrichtung besteht in aller Regel aus einem Reibring, der mittels Federkraft auf die Mitnehmer scheibe gepreßt wird.

Aus der DE 44 16 264 A1 ist es für einen Hauptdämpfer bekannt, den Reibring durch Magnetkraft auf die Nabe zu pressen. Hierzu ist der Reibring mit einer Ringnut versehen, in die ein Magnet ring eingelegt und fest darin verbunden ist. In Einbaulage weist die freie Seite des Magnetringes auf die Mitnehmerscheibe und der Magnetring tritt hinter dem Reibring zurück. Durch die An ziehungskraft des Magnetringes wird der Reibring auf die Mitneh merscheibe gezogen und dadurch der axial über den Magnetring hinausragende Bereich des Reibringes an die Mitnehmerscheibe angepreßt. Bekanntlich ist die Magnetkraft abhängig von der Spaltweite. Da der Reibring naturgemäß während der Lebensdauer der Kupplung einem Verschleiß unterliegt, reduziert sich der Ringspalt zwischen dem Magneten und der Mitnehmerscheibe, so daß sich die Magnetkraft während des Betriebes verändert. Solange der Spalt abnimmt, erhöht sich die Anziehungskraft und damit die Anpreßkraft des Reibringes auf die Mitnehmerscheibe. Wird der Spalt zu Null und beginnt der Magnet an der Mitnehmerscheibe zu reiben und dadurch zu verschleißen, kommt es zu einer Volumen abnahme des Magnetringes und damit zu einer Reduzierung der Ma gnetkraft, die irgendwann zu Null wird, und damit der Reibungs dämpfer ausfällt.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll ein Dämpfer geschaffen werden, der vorzugsweise als Vordämpfer einsetzbar ist, und bei dem das Resonanzklappern im Leerlauf wirksam reduziert werden kann und der möglichst verschleißfrei arbeitet, so daß seine Funktionsfähigkeit über die gesamte Lebensdauer der Reibungs kupplung sichergestellt ist.

Zur Problemlösung zeichnet sich der eingangs erläuterte Dämpfer dadurch aus, daß zur Schwingungsdämpfung zwei sich unmittelbar und im wesentlichen reibungsfrei gegenüberliegende Magnetelemente vorgesehen sind, die jeweils mit einer der relativ verdrehbaren Scheiben (Mitnahmeblech, Abdeckblech) bewegungs gekoppelt sind.

Die Magnetelemente sind vorzugsweise als Ringe ausgebildet und so angeordnet, daß sich die entgegengesetzten Pole gegenüberlie gen, so daß eine Anziehungskraft vorherrscht. Wenn die Magnete zueinander eine Relativbewegung ausführen, werden Wirbelströme induziert. Durch das Fließen dieser Ströme wird ein Teil der Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt, wobei diese Energie umwandlung eine Dämpfung der Bewegung bewirkt.

Vorzugsweise sind die Magnetringe mit den Scheiben fest verbun de, beispielsweise verklebt oder darin eingespritzt.

Jeder Magnetring ist vorzugsweise aus einer Mehrzahl einzelner Magnetsegmente mit sich abwechselnder Polung (Nord, Süd) zusam mengesetzt. Die Polteilung ist variabel (beispielsweise 8-, 16-, 32-polig). Je mehr Pole, desto besser wird bekanntlich die ma gnetische Kraft. Das Funktionsprinzip der Dämpfung entspricht dem der Wirbelstrombremse, nur daß sich kein bewegter Leiter zwischen einem stationären Magnetfeld befindet, sondern sich die Magnetsegmente gegeneinander verschieben und sich somit ein in stationäres Magnetfeld bildet.

Da zwischen den Magnetringen ein Luftspalt vorhanden ist, arbei tet die Schwingungsdämpfung verschleißfrei. Eine Änderung des Luftspaltes und damit eine Veränderung der Anziehungskraft ist ausgeschlossen. Vorzugsweise ist zwischen den Magnetringen ein gegen Null gehender Spalt eingestellt, wobei hierunter zu ver stehen ist, daß der Spalt gerade so groß ist, daß Reibung zwi schen den Magnetringen ausgeschlossen ist.

Das Einstellen eines gegen Null gehenden Spaltes kann beim Zu sammenbau des Vordämpfers dadurch realisiert werden, daß zu nächst mit Übermaß hergestellte Magnetringe Verwendung finden, die so miteinander verbunden werden, daß sie im Neuzustand des Vordämpfers aufeinander reiben und dabei verschleißen können. Das Übermaß beträgt hierzu beispielsweise 0,1 mm. In der An fangsphase verschleißen die Magnetringe gleichmäßig, bis das Übermaß abgetragen wurde und keine Reibung mehr möglich ist. In diesem Augenblick ist quasi ein Spalt hergestellt, der gegen Null geht. Folglich wird über die gesamte Lebensdauer eine maximale Magnetkraft erhalten blei ben.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Er findung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 - den oberen Teilschnitt eines NKW-Vordämpfers;

Fig. 2 - die Ansicht auf ein Magnetelement;

Fig. 3 - die Anordnung der beiden Magnetelemente in vereinfach ter Darstellung;

Fig. 4 - den oberen Teilschnitt durch eine Kupplungsscheibe in schematischer Darstellung mit im Hauptdämpfer angeord neten Magnetringen.

Auf der Nabe 1, die über eine Verzahnung 9 auf eine hier nicht näher dargestelle Getriebeeingangswelle mit der Drehachse 10 aufsetzbar ist, sind der hier nur durch seine Abdeckbleche 7 und 8 dargestellte Hauptdämpfer und der Vordämpfer angeordnet, der aus dem Mitnahmeblech 5, dem Abdeckblech 2 und den in Fenstern 11 angeordneten Druckfedern 6 besteht. Die Fenster 11 des Ab deckblechs 12 sind zur Verschleißreduzierung ausgestellt, das heißt durch Biegen nach außen der Federkontur angepaßt. Das Mit nahmeblech 5 ist mit den Abdeckblechen 7, 8 über Niete 12 verbun den, das Abdeckblech 2 ist mit der Nabe 1 drehfest verbunden. Zwischen dem Mitnahmeblech 5 und dem Abdeckblech 2 sind zwei ringförmige Magnetelemente 3, 4 vorgesehen. Die Magnetringe 3, 4 sind segmentartig polarisiert, wobei - wie Fig. 2 zeigt - sich abstoßende Pole N, S jeweils abwechseln. Der in Fig. 2 darge stellte Magnetring besteht aus 8 Segmenten. Die Polteilung ist jedoch variabel und je mehr Pole vorgesehen werden, desto größer wird die Magnetkraft.

Wie Fig. 3 schematisch zeigt, sind die Magnetringe 3, 4 so mon tiert, daß in Ruhelage des Vordämpfers sich anziehende Pole N, S jeweils gegenüberliegend angeordnet sind, so daß zwischen den Ringsegmenten eine Anziehungskraft herrscht. Der Spalt S zwischen den Segmenten ist möglichst klein, vorzugsweise gegen Null eingestellt, um eine möglichst große Anziehungskraft zu er halten. Bei einer Relativverdrehung des Mitnahmeblechs 6 und des Abdeckblechs 2 verdrehen sich auch die mit diesen fest verbunde nen Magnetringe 3, 4 zueinander, wodurch Wirbelströme induziert werden, die einen Teil der Bewegungsenergie in Wärme umwandeln und damit die Bewegung dämpfen. Die Magnetringe 3, 4 können mit dem Mitnahmeblech 6 und dem Abdeckblech 2 verklebt oder in diese eingespritzt sein. Es ist auch möglich, den Magnetring 3 über die hier nicht näher dargestellte Nabenverzahnung und den Magnetring 4 über die Nietköpfe 12 mitzunehmen. Wenn der Magnet ring 4 vollflächig mit dem Abdeckblech 7 verbunden werden soll, müssen die Köpfe der Nieten 12 im Abdeckblech 7 versekt werden.

Fig. 4 zeigt, daß auch zwei mal zwei Magnetringe 3, 4; 3a, 4a verwendet werden können, wenn in axialer Richtung ausreichend Bauraum zur Verfügung steht. Bei einem Hauptdämpfer können die Magnetringe 3, 4 auf der einen Seite und die Magnetringe 3a, 4a auf der anderen Seite der Reibscheibe 13 angeordnet sein. Die Magnetringe 3 und 4a sind mit den Abdeckblechen 8, 7 und die Ringe 4, 3a mit der Reibscheibe 13 verbunden. Im übrigen ist die Funktionsweise oder vorteilhafte Ausgestaltung wie zuvor be schrieben realisiert.

Bezugszeichenliste

1

Nabe

2

Abdeckblech

3

Magnetring/Magnetelement

3

aMagnetring/Magnetelement

4

Magnetring/Magnetelement

4

aMagnetring/Magnetelement

5

Mitnahmeblech

6

Druckfeder

7

Abdeckblech

8

Abdeckblech

9

Verzahnung

10

Drehachse

11

Fenster

12

Niet

13

Reibscheibe

Claims

1. Dämpfer für eine Kupplungsscheibe, insbesondere in Reibungskupplungen für Kraftfahrzeuge, mit zwei axial beabstandeten, in einem vorgegebenen Winkelbereich zueinander relativ verdrehbaren Scheiben (Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) und zwischen den Scheiben (Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) in Fenstern (11) angeordnete, über den Umfang beabstandete Druckfedern (6), dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwingungsdämpfung zwei sich unmittelbar gegenüberliegende und im wesentlichen reibungsfreie Ma gnetelemente (3, 4) vorgesehen sind, die jeweils mit einer der relativ verdrehbaren Scheiben (Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) bewegungsgekoppelt sind.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetelemente (3, 4) mit den Scheiben (Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) fest verbunden sind.

3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetelemente (3, 4) in die Scheiben (Mitnahmeblech 5, Abdeckblech 2) eingespritzt oder mit diesen verklebt sind.

4. Dämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Magnetelement (3, 4) aus einer Mehrzahl einzelner Magnetsegmente mit sich abwechselnder Polung (N, S) zusammengesetzt ist.

5. Dämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetelemente (3, 4) so angeordnet sind, daß sich in Ruhelage der Scheiben (Mitnehmerblech 5, Abdeckblech 2) jeweils Nord-(N) und Süd-(S) Pol gegenüberliegen.

6. Dämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Magnetelementen (3, 4) ein gegen Null gehender Spalt (s) eingestellt ist.

7. Dämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Vordämpfer eingesetzt wird.

8. Dämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer als Hauptdämpfer ausgebildet ist und vier Magnetelemente (3, 4; 3a, 4a) vorgesehen sind, die sich paarweise jeweils unmittelbar gegenüberliegen und jeweils mit einer Scheibe (Abdeckblech 7, Kupplungsscheibe 13, Abdeckblech 8) bewegungsgekoppelt sind.

9. Dämpfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetelemente (3, 4; 3a, 4a) als Ringe ausgebildet sind.

10. Dämpfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Übermaß versehenen Magnetelemente (3, 4) im Neuzustand aneinander reiben und während einer Einlaufphase das Übermaß verschleißt.

11. Dämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetelemente (3, 4) ein Gesamt-Übermaß von 0,1 mm aufweisen.