DE19825289A1 - Nebendämpfungseinheit und Dämpfungsmechanismus - Google Patents

Nebendämpfungseinheit und Dämpfungsmechanismus

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Hideyuki Imanaka
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine bei einem Dämp­ fungsmechanismus eingesetzte Nebendämpfungseinheit sowie den Dämpfungsmechanismus.
Eine Kupplungsscheibenanordnung für die Kupplungseinrich­ tung eines Fahrzeuges verbindet und löst das Schwungrad - Kupplungsfunktion - sowie dämpft Torsionsschwingungen - Dämpfungsfunktion. Die Kupplungsscheibenanordnung umfaßt ein Verbindungselement der Kupplung, eine am Kupplungs-Ver­ bindungselement befestigte Antriebsplatte, eine an der inneren Umfangsseite der Antriebsplatte angeordnete Nabe sowie einen elastischen Bereich, welcher einen Flansch der Nabe mit der Antriebsplatte in Kreisrichtung elastisch verbindet. Wenn das Kupplungs-Verbindungselement gegen das Schwungrad gedrückt wird, wird das Drehmoment vom Schwung­ rad auf das Kupplungs-Verbindungselement übertragen. Anschließend wird das Drehmoment vom Kupplungs-Verbindungs­ element auf die Nabe durch den elastischen Bereich übertra­ gen. Das Drehmoment wird anschließend an eine von der Getriebeseite verlaufende Welle abgegeben. Wenn eine Drehmomentschwankung vom Motor an die Kupplungsscheiben­ anordnung übertragen wird, resultiert eine Relativdrehung zwischen der Antriebsplatte und der Nabe und der elastische Bereich wird in Kreisrichtung zusammengedrückt.
Die Kupplungsscheibenanordnung umfaßt ferner einen Rei­ bungsmechanismus, welcher einen Reibungswiderstand zwischen der Antriebsplatte und der Nabe erzeugt, wenn sie relativ zueinander rotieren. Der Reibungsmechanismus weist übli­ cherweise mehrere Scheiben und Druckelemente auf.
Bei einer Kupplungsscheibenanordnung vom getrennten Naben­ typ werden die Nabe und ein von der Nabe getrennter Flansch in Kreisrichtung durch einen elastischen Bereich mit niedriger Steifheit verbunden. Die Kupplungsscheiben­ anordnung weist einen breiten Torsionswinkel zwischen der Antriebsplatte und der Nabe sowie zusätzlich zweistufige Torsionscharakteristika (niedrige Steifheit - hohe Steif­ heit) auf. Ein kleiner Reibungsmechanismus ist zwischen der Antriebsplatte und der Nabe angeordnet. Wenn eine Drehmomentschwankung vom Motor übertragen wird, tritt eine Relativdrehung zwischen der Antriebsplatte, dem separaten Flansch und der Nabe auf. Zu diesem Zeitpunkt wird jeder elastische Bereich zusammengedrückt sowie ein vorgegebener Reibungswiderstand durch beide Reibungsmechanismen erzeugt.
Nachfolgend wird die Torsionscharakteristik der Kupplungs­ scheibenanordnung mit getrennter bzw. separater Nabe beschrieben. Wenn sich der Torsionswinkel in einem kleinen Bereich befindet, wird der elastische Bereich mit niedriger Steifheit zwischen der Nabe und dem separaten Flansch hauptsächlich zusammengedrückt. Mit anderen Worten, es wird eine Relativdrehung zwischen der Antriebsplatte, dem sepa­ raten Flansch und der Nabe bewirkt und der kleine Reibungs­ mechanismus erzeugt einen geringen Reibungswiderstand. Wenn der Torsionswinkel zunimmt, berühren die jeweiligen Anschlagelemente des getrennten Flansches und der Antriebs­ nabe einander und beginnen als Element miteinander zu rotieren. Anschließend tritt eine Relativdrehung zwischen diesen Bauteilen und der Antriebsplatte auf. Somit wird der elastische Bereich in Kreisrichtung zusammengedrückt und der Reibungsmechanismus erzeugt einen hohen Reibungswider­ stand.
Einige Kupplungsscheibenanordnungen mit getrennter bzw. separater Nabe weisen eine Nebendämpfungseinheit auf, wei­ che den getrennten Flansch mit der Nabe verbindet. Die Nebendämpfungseinheit umfaßt einen Antriebsbereich, einen Antriebsbereich, einen elastischen Bereich, welcher die beiden Antriebs- und Abtriebsbereiche in Kreisrichtung ver­ bindet, sowie einen Reibungsmechanismus, welcher einen Rei­ bungswiderstand zwischen den beiden Antriebs- und Antriebs­ bereichen erzeugt. Der Antriebsbereich umfaßt ein Paar von Plattenelementen, welche axial auf beiden Seiten des ela­ stischen Bereiches angeordnet sind. Der Reibungsmechanismus weist mehrere Scheibenelemente und Druckelemente auf. Dem­ gemäß hat die Nebendämpfungseinheit einen komplizierten Aufbau und viele Bauteile.
Bei der Kupplungsscheibenanordnung und dem Torsionsschwin­ gungssystem mit Getriebe bewirkt eine stationäre Rotations­ schwankung des Motors fortwährende Kollisionen zwischen einem Zahnradpaar des Getriebes und erzeugt ein Klapper­ geräusch der Zähne. Um die Torsionsschwingung zu vermin­ dern, welche das Rattergeräusch der Zähne verursacht, muß die Federkonstante und das Hysteresedrehmoment des elasti­ schen Bereiches mit niedriger Steifheit der ersten Stufe niedrig sein. Andererseits muß die Steifheit des in der zweiten Stufe wirkenden elastischen Bereiches hoch sein, um eine Torsionsschwingung mit hoher Schwingungszeit, wie etwa eine niederfrequente Schwingung, zu dämpfen. Bei der bekannten Vorrichtung mit derartigen Charakteristika ändert sich die Torsionscharakteristik plötzlich bzw. schlagartig von der ersten Stufe zur zweiten Stufe und bewirkt einen Stoß, wenn der Betriebswinkel in den zweiten Stufenbereich nach dem ersten Stufenbereich eintritt, während eine Drehmomentschwankung bei Leerlauf, welche als Sprungphäno­ men bezeichnet wird, übertragen wird. Der Stoß führt zu einem Geräusch, welches auf der Getriebeseite verursacht wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anordnung einer in einem Dämpfungsmechanismus angeordneten Nebendämp­ fungseinheit zu vereinfachen.
Des weiteren zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, das Sprungphänomen zwischen der ersten und zweiten Stufe der Torsionscharakteristik bei einem Dämpfungsmechanismus zu vermindern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombina­ tion des Anspruches 1, 3 oder 4 gelöst; der Unteranspruch zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Nebendämpfungseinheit in einem Dämpfungsmechanismus geschaffen, welcher einen ersten Drehbereich und einen zweiten Drehbereich aufweist, der gegenüber dem ersten Drehbereich relativ drehbar angeordnet ist. Die Nebendämpfungseinheit umfaßt ein Halteelement, eine Platte und einen elastischen Bereich. Das Halteelement ist im ersten Drehbereich befestigt und umfaßt ein erstes Aufnahmeteil und eine Reibfläche. Die scheibenförmige Platte ist im zweiten Drehbereich installiert und nahe dem Halteelement angeordnet. Die Platte umfaßt ein zweites Aufnahmeteil, welches dem ersten Aufnahmeteil entspricht, sowie ein Reibelement, welches sich in Kreisrichtung erstreckt und an der Reibfläche in Kreisrichtung reiben kann. Der elastische Bereich ist derart angeordnet, daß sein Ende in Kreisrichtung in den ersten und zweiten Aufnahmeteilen gestützt wird. Demzufolge kann ein Drehmoment zwischen dem Halteelement und der Platte übertragen werden.
Bei der Nebendämpfungseinheit wird der elastische Bereich, wenn das Halteelement und die Platte sich relativ zueinan­ der drehen, in Kreisrichtung zwischen den beiden Elementen zusammengedrückt, wobei das Reibelement der Platte an der Reibfläche des Halteelementes reibt und zur Erzeugung eines Reibungswiderstandes führt. Da eine Platte zu beiden Funk­ tionen beiträgt, d. h. zur Übertragung eines Drehmoments und zur Erzeugung eines Reibungswiderstandes, ist der Aufbau der Nebendämpfungseinheit einfach.
Bei der Nebendämpfungseinheit ist die Reibfläche in Kreisrichtung geneigt sowie das Reibelement der Reibfläche in Kreisrichtung zugewandt. Wenn das Reibelement an der Reibfläche reibt, verformt sich das Reibelement elastisch entlang der geneigten Reibfläche. Mit anderen Worten, wenn der Torsionswinkel zunimmt, nimmt auch der Grad an elasti­ scher Verformung des Reibelementes der Platte zu und resul­ tiert in einem hohen Reibungswiderstand.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist eine Nebendämpfungseinheit einen ersten Dreh­ bereich und einen zweiten Drehbereich auf, welcher zum ersten Drehbereich relativ drehbar ist. Die Nebendämpfungs­ einheit umfaßt einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen elastischen Bereich. Der erste Bereich ist am ersten Drehbereich befestigt und umfaßt ein erstes Aufnah­ meteil und eine Reibfläche. Der zweite Bereich ist im zweiten Drehelement befestigt und stellt ein Element dar, welches nahe dem ersten Bereich angeordnet ist sowie ein zweites Aufnahmeteil entsprechend dem ersten Aufnahmeteil und ein Reibelement aufweist, welches an der Reibfläche in Kreisrichtung reiben kann. Der elastische Bereich ist der­ art angeordnet, daß er innerhalb der ersten und zweiten Aufnahmeteile in Axial- und Kreisrichtung gestützt wird. Wenn die ersten und zweiten Bereiche relativ zueinander rotieren, wird der elastische Bereich in Kreisrichtung zusammengedrückt.
Bei der Nebendämpfungseinheit der vorliegenden Erfindung wird der elastische Bereich durch die ersten und zweiten Bereiche in Axial- und Kreisrichtung gestützt. Demgemäß wird die Bauteileanzahl vermindert, da die Nebendämpfungs­ einheit lediglich drei Arten von Bauteilen, einschließlich den ersten und zweiten Bereichen als auch dem elastischen Bereich, aufweist.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung wird ein Dämpfungsmechanismus geschaffen, welcher erste, zweite und dritte Drehelemente, erste, zweite und dritte elastische Bereiche sowie erste und zweite Reibungs­ mechanismen umfaßt. Die ersten, zweiten und dritten Dreh­ elemente sind relativ zueinander drehbar angeordnet. Der erste elastische Bereich verbindet die zweiten und dritten Drehelemente in Kreisrichtung. Der zweite elastische Bereich stellt ein Element dar, welches die zweiten und dritten Drehelemente in Kreisrichtung elastisch verbindet. Der zweite elastische Bereich ist in Reihe mit dem ersten elastischen Bereich angeordnet und wird erst zusammen­ gedrückt, nachdem der Relativwinkel zwischen den zweiten und dritten Drehelementen einen vorgegebenen Winkel erreicht. Der dritte elastische Bereich verbindet die ersten und zweiten Drehelemente in Kreisrichtung elastisch und weist eine Federkonstante auf, welche größer als die der ersten und zweiten elastischen Bereiche ist, die in Reihe angeordnet sind. Der erste Reibungsmechanismus ist zwischen den zweiten und dritten Drehelementen angeordnet und erzeugt einen ersten Reibungswiderstand, welcher all­ mählich zunimmt, wenn die zweiten und dritten Drehelemente relativ zueinander rotieren. Der zweite Reibungsmechanismus ist zwischen den ersten und zweiten Drehelementen angeord­ net und erzeugt einen zweiten Reibungswiderstand, welcher größer als der Maximalwert des ersten Reibungswiderstandes ist, wenn die ersten und zweiten Drehelemente relativ zueinander rotieren.
Beim Dämpfungsmechanismus der vorliegenden Erfindung wird das Drehmoment auf den dritten elastischen Bereich, das zweite Drehelement, die ersten und zweiten elastischen Bereiche und das dritte Drehelement in dieser Reihenfolge übertragen, wenn ein Drehmoment an das erste Drehelement abgegeben wird. Die Torsionscharakteristik des Dämpfungs­ mechanismus wird bei Veränderung des Torsionswinkels zwi­ schen den ersten und dritten Drehelementen beschrieben. Wenn sich der Torsionswinkei innerhalb eines kleinen Berei­ ches befindet, wird der erste elastische Bereich zwischen den zweiten und dritten Drehelementen in Kreisrichtung zusammengedrückt. Wenn der Torsionswinkel einen vorgegebe­ nen Winkel erreicht, wird der zweite elastische Bereich zwischen den zweiten und dritten Drehelementen in Kreis­ richtung zusammengedrückt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Steifheit erzielt, welche höher ist als diejenige, welche durch das Zusammendrücken des ersten elastischen Bereiches erreicht wird, da die ersten und zweiten elastischen Berei­ che in Reihe zusammengedrückt werden. Wenn die ersten und zweiten elastischen Bereiche zusammengedrückt werden, erzeugt der erste Reibungsmechanismus einen ersten Rei­ bungswiderstand. Der erste Reibungswiderstand nimmt allmäh­ lich zu, wenn der Torsionswinkel zunimmt. Wenn der Tor­ sionswinkel weiterhin zunimmt, hält die Relativdrehung zwi­ schen den zweiten und dritten Drehelementen an und der dritte elastische Bereich wird zwischen den ersten und zweiten Drehelementen zusammengedrückt. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der zweite Reibungsmechanismus den zweiten Rei­ bungswiderstand, welcher größer als der Maximalwert des ersten Reibungswiderstandes ist.
Wie oben beschrieben, kann eine Torsionscharakteristik erzielt werden, bei welcher die mittlere Steifheit und der mittlere Reibungswiderstand der zweiten Stufe zwischen der niedrigen Steifheit der ersten Stufe und der hohen Steif­ heit und dem hohen Reibungswiderstand der dritten Stufe liegt.
Insbesondere nimmt der mittlere Reibungswiderstand zu, wenn der Torsionswinkel ansteigt. Demgemäß wird aufgrund des mittleren Steifheits- und mittleren Reibungswiderstands­ schrittes das Umschalten vom ersten Schritt zum dritten Schritt (dem bekannten zweiten Schritt) vermieden, wenn die Drehmomentschwankung bei Leerlauf, bei welcher bei der bekannten Kupplungsscheibenanordnung der Betriebswinkel von der ersten Stufe zur dritten Stufe (der bekannten zweiten Stufe) schaltet, dieser Kupplungsscheibenanordnung zuge­ führt wird.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung ersichtlich, wel­ che in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreibt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Kupplungsscheiben­ anordnung mit einer Nebendämpfungseinheit entspre­ chend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;
Fig. 2 eine Teildraufsicht der Kupplungsscheibenanordnung von Fig. 1, wobei gewisse Bauteile zur besseren Darstellung entfernt wurden;
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Kupplungsscheiben­ anordnung von Fig. 1 und 2 zum Übertragen von Triebkraft;
Fig. 4 eine Draufsicht eines Halteelementes der Neben­ dämpfungseinheit;
Fig. 5 eine Draufsicht einer Platte der Nebendämpfungs­ einheit;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines ersten Reibungsmechanis­ mus;
Fig. 7 die Bewegung des ersten Reibungsmechanismus ent­ sprechend Fig. 6;
Fig. 8 eine Bewegung des ersten Reibungsmechanismus ent­ sprechend Fig. 6;
Fig. 9 einen Graphen der Torsionscharakteristik der Kupplungsscheibenanordnung;
Fig. 10 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht einer Kupplungsschei­ benanordnung mit einer Nebendämpfungseinheit ent­ sprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 11 eine Fig. 3 ähnliche Ansicht einer Kupplungsschei­ benanordnung mit einer Nebendämpfungseinheit ent­ sprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 10; und
Fig. 12 eine schematische Ansicht eines Motors und eines Antriebsstranges, bei welchen die vorliegende Erfindung zum Übertragen der Triebkraft vom Motor zum Antriebsstrang installiert ist.
Fig. 12 zeigt eine vereinfachte Teilansicht eines Antriebs­ stranges für ein Fahrzeug, welches die Kupplungsscheiben­ anordnung 94 eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung aufweist. Das Fahrzeug umfaßt im wesentlichen eine Fahrzeugkarosserie, eine Antriebseinrichtung und eine Fahreinrichtung. Die Antriebseinrichtung umfaßt einen Motor 91 und einen Antriebsstrang, welcher die Triebkraft des Motors 91 auf Räder überträgt. Der Antriebsstrang umfaßt im wesentlichen eine Kupplungseinrichtung 92, ein Getriebe 93 und ein Differential, etc. Die Kupplungseinrichtung 92 ist in einem Schwungrad 95 des Motors 91 befestigt. Die Kupp­ lungseinrichtung 92 umfaßt eine Kupplungsscheibenanordnung 94, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, und eine Kupp­ lungsdeckelanordnung, die in die Kupplungseinrichtung 92 eingreift oder sich von dieser löst.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Kupplungsscheibenanordnung 94 entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung dargestellt. Während lediglich ein Bereich der Kupplungsscheibenanordnung 94 in den Fig. 1 und 2 dar­ gestellt ist, sind die verbleibenden Bereiche dem Durch­ schnittsfachmann aus der restlichen Offenbarung ersicht­ lich. Die Linie O-O in Fig. 1 stellt die Rotations-Mittel­ linie der Kupplungsscheibenanordnung 94 dar und die Rota­ tionsrichtung R1 in Fig. 2 zeigt die Drehrichtung des Motors 91. Zusätzlich zeigt Fig. 3 eine schematische Ansicht der Kupplungsscheibenanordnung 94 zur Übertragung der Triebkraft. In Fig. 1 ist der Motor 91 auf der linken Seite der Kupplungsscheibenanordnung sowie das Getriebe 93 auf der rechten Seite angeordnet.
Die Kupplungsscheibenanordnung 94 dient als Teil einer Kupplung und verbindet oder löst das Schwungrad 95. Zudem wirkt die Kupplungsscheibenanordnung 94 als Dämpfungsmecha­ nismus, um eine Drehmomentschwankung vom Motor zu absorbie­ ren oder zu dämpfen. Die Kupplungsscheibenanordnung 94 umfaßt im wesentlichen ein Kupplungs-Verbindungselement 3, eine Kupplungsplatte 4, eine Halteplatte 5, eine mittlere Platte 6, eine Nebendämpfungseinheit 7 und eine Nabe 8.
Das Kupplungs-Verbindungselement 3 weist vorzugsweise eine ringförmige Reibungsfläche und eine Dämpfungsplatte auf. Das Kupplungs-Verbindungselement 3 ist einer Reibungsfläche des Schwungrades 95 benachbart angeordnet.
Die Kupplungsscheibe 4 und die Haltescheibe 5 bilden ein erstes Drehelement und stellen einen ringförmigen Blech- bzw. Metallbereich dar sowie sind mit einem vorgegebenen Abstand zueinander axial angeordnet. Die Kupplungsscheibe 4 und die Haltescheibe 5 wirken als Antriebsplattenbereich. Die Kupplungsscheibe 4 ist auf der Motorseite und die Haltescheibe 5 auf der Getriebeseite angeordnet. Die Kupplungsscheibe 4 und die Haltescheibe 5 sind miteinander durch Anschlagstifte 29 fest verbunden, welche benachbart den Außenumfängen der Kupplungsscheibe 4 und der Haltescheibe 5 angeordnet sind. Vier Anschlagstifte 29 sind beispielsweise gleich beabstandet in Kreisrichtung lokalisiert. Das Kupplungs-Verbindungselement 3 ist am Außenumfang der Kupplungsscheibe 4 fixiert. Vier erste Fensterelemente 4a und 5a sind sowohl an der Kupplungsscheibe 4 als auch Haltescheibe 5 in gleichen Abständen in Kreisrichtung ausgebildet. Die ersten Fensterelemente 4a und 5a stehen in Axialrichtung nach außen vor und beide Enden sind in Kreisrichtung einge­ schnitten. Somit sind an beiden Enden in Kreisrichtung der ersten Fensterelemente 4a und 5a erste Verbindungselemente 4b und 5b ausgestaltet. Zusätzlich sind in beiden Scheiben 4 und 5 (in der Zeichnung nicht dargestellte) zweite Fen­ sterelemente zwischen den ersten Fensterelementen 4a und 5a ausgebildet. Die zweiten Fensterelemente weisen sowohl in Kreis- als auch Radialrichtung eine kleinere Breite als die ersten Fensterelemente 4a und 5a auf. Jedes zweite Fen­ sterelement ist derart verformt, daß es in Radialrichtung nach außen vorsteht, und weist zweite Verbindungselemente 4d und 5d (Fig. 3) an beiden Enden in Kreisrichtung auf. Die ersten Fensterelemente 4a und 5a sowie die zweiten Fen­ sterelemente sind mit Anordnungen versehen, welche elasti­ sche Bereiche in Axial- und Radialrichtung stützen können. Die ersten Verbindungselemente 4b und 5b sowie die zweiten Verbindungselemente entsprechend den nachfolgend zu beschreibenden 4d und 5d können das Ende des elastischen Bereiches in Kreisrichtung berühren.
Die mittlere Platte 6 bildet einen ersten Drehbereich und das zweite Drehelement. Die mittlere Platte 6 stellt eine ringförmige Platte dar, welche zwischen den Scheiben 4 und 5 axial angeordnet ist. Die mittlere Platte 6 dient als mittlerer Bereich, welcher zwischen ersten und zweiten nachfolgend zu beschreibenden Dämpfungselementen angeordnet ist. Die mittlere Platte 6 bzw. Scheibe 6 hat mehrere Fen­ steröffnungen 6a entsprechend den ersten Fensterelementen 4a und 5a, sowie mehrere zweite Fensteröffnungen 6c ent­ sprechend den zweiten Fensterelementen 4c und 5c. Die ersten und zweiten Fensteröffnungen 6a und 6c weisen die zweiten Verbindungselemente 6b bzw. 6d an beiden Enden in Kreisrichtung auf. Die ersten und zweiten Fensteröffnungen 6a und 6d können elastische Bereiche in Radial- und Kreis­ richtung, wie nachfolgend noch beschrieben wird, stützen. Die zweiten Verbindungselemente 6b und 6d können das Ende eines elastischen Bereiches in Kreisrichtung, wie nachfol­ gend beschrieben wird, berühren.
Ein dritter elastischer Bereich 13 ist innerhalb jedes ersten Fensterelementes 4a und 5a und in den ersten Fen­ steröffnungen 6a angeordnet. Jeder dritte elastische Bereich 13 weist zwei Schraubenfedern auf, welche konzen­ trisch angeordnet sind, und berührt mit seinen Enden die ersten Verbindungselemente 4b und 5b sowie die zweiten Ver­ bindungselemente 6b. Ein vierter elastischer Bereich 14 ist innerhalb jedes zweiten Fensterelementes und den zweiten Fensteröffnungen 6c angeordnet. Der vierte elastische Bereich 14 ist eine Schraubenfeder. Beide Enden des vierten elastischen Bereiches 14 berühren das zweite Verbindungs­ element 6d in Kreisrichtung. Der dritte elastische Bereich 13 weist eine Federkonstante auf, welche größer als die Federkonstante ist, welche durch die ersten und zweiten in Reihe angeordneten elastischen Bereiche 11 und 12 erzielt wird. Da jedoch die Länge oder der Winkel der ersten Fen­ steröffnungen 6a in Kreisrichtung größer als derjenige der zweiten Fensteröffnungen 6c ist, wird ein vorgegebener Win­ kel (θ3-θ2) zwischen beiden Enden des vierten elastischen Bereiches 14 und dem zweiten Verbindungselement 4d in Kreisrichtung sichergestellt. Somit sind die Scheiben 4 und 5 sowie die mittlere Platte 6 in Kreisrichtung durch die dritten und vierten elastischen Bereiche 13 und 14 ela­ stisch verbunden.
In der mittleren Platte 6 ist ein ausgeschnittenes Anschlagelement 6i an jedem weiteren Bereich der mittleren Platte 6 zwischen der ersten Fensteröffnung 6a und der zweiten Fensteröffnung 6c ausgebildet. Ein zweites Anschlagelement 18 der Scheiben 4 und 5 und der mittleren Platte 6 ist durch das Anschlagelement 6i und einen Anschlagstift 29 ausgestaltet. Ein vorgegebener Winkel (θ4-θ2) ist zwischen dem Anschlagstift 29 und dem Anschlag­ element 6i auf jeder Seite sichergestellt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, erzeugt der zweite Reibungs­ mechanismus 16 einen Reibungswiderstand, wenn die Scheiben 4 und 5 und die mittlere Platte 6 relativ zueinander rotie­ ren. Der zweite Reibungsmechanismus 16 umfaßt mehrere Scheiben. Der zweite Reibungsmechanismus 16 weist eine erste Reibungsscheibe 19, eine erste Reibungsplatte 20, eine konische Feder 21, eine zweite Reibungsscheibe 22, eine zweite Reibungsplatte 23 und eine Buchse 24 auf. Die erste Reibungsscheibe 19, die erste Reibungsplatte 20 und die konische Feder 21 sind auf der Getriebeseite (rechten Seite) der mittleren Platte 6 sowie axial in dieser Reihen­ folge von der mittleren Platte 6 zur Haltescheibe 5 ange­ ordnet. Demgemäß berührt die erste Reibungsscheibe 19 die innere Axialfläche der mittleren Platte 6 und die konische Feder 21 berührt die innere Axialfläche der Haltescheibe 5, wobei die erste Reibungsplatte 20 zwischen der ersten Rei­ bungsscheibe 19 und der konischen Feder 21 angeordnet ist. Die konische Feder 21 bringt eine axiale Federkraft im kom­ primierten Zustand in Axialrichtung zwischen der ersten Reibungsplatte 20 und der Haltescheibe 5 auf. Die zweite Reibungsscheibe 22 und die zweite Reibungsplatte 23 sind zwischen beiden inneren Axialflächen der Kupplungsscheibe 5 und der mittleren Platte 6 angeordnet. Die zweite Reibungs­ scheibe 22 berührt die innere Axialfläche der mittleren Platte 6 und die zweite Reibungsplatte 23 berührt die innere Axialfläche der Kupplungsscheibe 4. Die zweite Rei­ bungsplatte 23 umfaßt mehrere Verbindungselemente 23a, wel­ che von ihrem Außenumfang axial vorstehen. Das Verbindungs­ element 23a wird in eine Verbindungsöffnung 4e eingefügt, die in der Kupplungsscheibe 4 ausgebildet ist. Die ringför­ mige Buchse 24 ist an den Außenumfängen der Kupplungsplatte 4, der zweiten Reibungsplatte 23 und der zweiten Reibungs­ scheibe 22 angeordnet. Die innere Umfangsfläche der Buchse 24 berührt die äußere Umfangsfläche der Nabe 8, wie später beschrieben wird, und kann hierdurch eine Reibwirkung erzeugen.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist die den zweiten Drehbereich und das dritte Drehelement bildende Nabe 8 ein zylinderförmiger Bereich und an den inneren Umfangsenden der Scheiben 4 und 5 sowie der Platte 6 angeordnet. Die Nabe 8 weist eine keilverzahnte Öffnung 8a auf, welche mit einer sich von einem Getriebe 96 erstreckenden Haupt­ antriebswelle 9 verbunden ist. An dem äußeren Umfangsteil der Nabe 8 ist ein Flansch 8b an einer der mittleren Platte 6 entsprechenden Steile ausgebildet. Der Flansch 8b hat mehrere äußere Umfangszähne 8c, welche in Radialrichtung vom Flansch nach außen vorstehen, um in Innenzähne 6f einzugreifen. An zwei gegenüberliegenden Bereichen (etwa 180° voneinander entfernt) ist ein ausgespartes Aufnahmeteil 8d im Außenumfang des Flansches 8b ausgebildet und hat eine vorgegebene Länge in Kreisrichtung. Auf beiden Seiten des ausgesparten Aufnahmeteils 8d ist in Kreisrichtung ein Verbindungselement 8e ausgestaltet, welches in Kreisrichtung "nach innen" gerichtet ist. An dem inneren Umfangsrand der mittleren Platte 6 sind mehrere innere Umfangszähne 6f ausgestaltet, welche in Radialrichtung nach innen verlaufen. Jeder innere Umfangszahn 6f ist zwischen einem Paar benachbarter äußerer Umfangszähne 8c der Nabe 8 angeordnet. Ein vorgegebener Winkel (θ2) ist zwischen dem äußeren Umfangszahn 8c und dem inneren Umfangszahn 6f in Kreisrichtung gewährleistet. Mit anderen Worten, die mittlere Platte 6 und die Nabe 8 können durch den vorgegebenen Winkel (θ2) relativ zueinander rotieren. D.h. der innere Umfangszahn 6f und der äußere Umfangszahn 8c wirken als erstes Anschlagelement 17. Am inneren Umfangsrand der mittleren Platte 6 ist ein Paar von ausgesparten Aufnahmeelementen 6g ausgebildet und um 180° voneinander beabstandet. Die ausgesparten Aufnahmeelemente 6g sind benachbart den ausgesparten Aufnahmeelementen 8d angeordnet. Das Verbindungselement 6 ist an beiden Enden der ausgesparten Aufnahmeelemente 6g in Kreisrichtung ausgestaltet.
Nachfolgend wird die Nebendämpfungseinheit 7 beschrieben. Die Nebendämpfungseinheit 7 stellt ein Hauptteil eines ersten Dämpfungselementes 1 dieses Ausführungsbeispieles dar. Die Nebendämpfungseinheit 7 umfaßt ein Halteelement 25 (Fig. 4), eine Platte 26 (Fig. 5) und erste und zweite ela­ stische Bereiche oder Federn 11 und 12. Die Nebendämpfungs­ einheit 7 ist vorzugsweise an der Außenseite des Innen­ umfanges der Haltescheibe 5 (auf der Getriebeseite) ange­ ordnet und überträgt nicht nur ein Drehmoment zwischen der mittleren Platte 6 und der Nabe 8, sondern dämpft auch Tor­ sionsschwingungen. Die Nebendämpfungseinheit 7 stellt einen Bereich dar, welcher auf der Außenseite der Halteplatte 5 (wird später noch beschrieben) angeordnet ist und kann eines der letzten Bauteile sein, welche zusammen mit Berei­ chen oder Bauteilen der Kupplungsscheibenanordnung 94 installiert wird. Demgemäß kann ein Produkt mit einer unterschiedlichen Charakteristik hergestellt werden, indem fertiggestellte Kupplungsscheibenanordnungen in zwei Grup­ pen unterteilt werden, welche eine Nebendämpfungseinheit aufweisen oder nicht.
Das Halteelement 25 (erster Bereich) ist ein aus Kunststoff bzw. Harz bestehender ringförmiger Bereich. In den Fig. 1 und 4 ist das Halteelement 25 auf der Außenseite des Innen­ umfanges der Haltescheibe 5 (auf der Getriebeseite) ange­ ordnet. In Fig. 1 weist das Halteelement 25 einen ringför­ migen Teil auf der inneren Umfangsseite auf, welches ein Stück auf der Getriebeseite, verglichen mit anderen Bautei­ len, vorsteht. An der Seitenfläche des ringförmigen Teils an der Getriebeseite sind mehrere erste Aufnahmeelemente 25a gleich beabstandet in Kreisrichtung (sechs in Fig. 4) ausgebildet. Die ersten Aufnahmeelemente 25a sind konkave Aussparungen, die gleich beabstandet entlang dem ringförmi­ gen Teil ausgebildet sind und in Längsrichtung in einer im wesentlichen kreisförmigen Richtung verlaufen. An beiden Endflächen des ersten Aufnahmeteils 25a in Kreisrichtung sind Verbindungselemente 25b vorgesehen, welche einander im wesentlichen in Kreisrichtung zugewandt sind. Am der Sei­ tenfläche des Außenumfanges des Halteelementes 25 auf der Getriebeseite ist ein Paar von Reibelementen 25c ausgestal­ tet und voneinander um 180° beabstandet. Die Reibelemente 25c sind konische Vorsprünge, welche von der Getriebeseite nach außen vorstehen.
Wie in Fig. 6 gezeigt, sind die Reibelemente 25c dick und an beiden Rändern zur Mitte in Kreisrichtung allmählich verjüngt sowie weisen eine geneigte Fläche 25e auf beiden Seiten in Kreisrichtung (Reibflächen) auf. Das Halteelement 25 hat zudem zwei Vorsprünge 25d, die vom Außenumfang zur Motorseite verlaufen. Die Vorsprünge 25d werden in die aus­ gesparten Verbindungselemente 6e (Fig. 2) eingefügt, welche am Innenrand eines Paares von ersten Fensteröffnungen 6a der mittleren Platte 6 angeordnet sind. Das Halteelement 25 rotiert zusammen mit der mittleren Platte 6 als eine Ein­ heit.
Wie in den Fig. 1 und 5 dargestellt, ist die Platte 26 (zweiter Bereich) ein ringförmiger dünner bzw. Blechbe­ reich, etwa aus SK5, und nahe der Getriebeseite des Halte­ elementes 25 angeordnet. In der Platte 26 sind mehrere erste und zweite Sitzelemente 26a und 26c entsprechend dem ersten Aufnahmeelement 25a des Halteelementes 25, wie in Fig. 5 gezeigt, ausgebildet. Die ersten und zweiten Sitz­ elemente 26a und 26c (zweiten Aufnahmeelemente) stellen umfänglich angeordnete Öffnungen dar, die in Längsrichtung in Kreisrichtung verlaufen. Die ersten und zweiten Sitz­ elemente 26a und 26c sind alternierend in Kreisrichtung angeordnet. Die ersten Sitzelemente 26a sind etwa gleich lang wie die ersten Aufnahmeelemente 25a des Halteelementes 25 in Kreisrichtung. Die zweiten Sitzelemente 26c sind andererseits kürzer als die ersten Aufnahmeelemente 25a in Kreisrichtung. Die zweiten Sitzelemente 26c sind in der Mitte der ersten Aufnahmeelemente 25a in Kreisrichtung angeordnet. Der innere Umfangsrand der Platte 26 berührt einen Teil der Nabe 8 auf der Getriebeseite und ist an der äußeren Umfangsfläche der Nabe 8 durch geeignete Mittel, wie etwa Verschweißen, befestigt. Demgemäß rotiert die Platte 26 mit der Nabe 8 als Einheit. Beide Enden der zwei­ ten Sitzelemente 26c in Kreisrichtung bilden die zweiten Verbindungselemente 26d, welche in Kreisrichtung einander zugewandt sind. Im Außenumfang der Platte 26 ist ein Paar von Reibarmen 26e an gegenüberliegenden Positionen (um 180° beabstandet) ausgebildet, welche in die Reibelemente 25c des Halteelementes 25 eingreifen. Die Reibarme 26e (Reib­ teil) können sich in Axialrichtung bei Kontakt mit den Reibelementen 25c elastisch verformen. Benachbarte Paare von Reibarmen 26e verlaufen in Kreisrichtung und nähern sich einander an, wobei ihre freien Enden in Kreisrichtung einander zugewandt sind, wie die Fig. 5 und 6 darstellen. Eines der Reibelemente 25c ist zwischen den Enden benach­ barter Reibarme 26e angeordnet. Mit anderen Worten, der Reibarm 26e ist der geneigten Fläche 25e in Kreisrichtung zugewandt. Am Ende der Reibarme 26e ist ein gebogener Teil 26f ausgebildet, welcher entlang der geneigten Fläche 25e gebogen ist.
Wie Fig. 4 zeigt, stellt der erste elastische Bereich 11 vorzugsweise eine Schraubenfeder dar, welche in jedem ersten Aufnahmeelement oder Aufnahmeaussparung 25a des Hal­ teelementes 25 in Kreisrichtung angeordnet ist. Beide Enden des ersten elastischen Bereiches 11 greifen in Kreisrich­ tung in das Verbindungselement 25b ein. Der erste elasti­ sche Bereich 11 steht von dem ersten Aufnahmeelement 25a in Axialrichtung vor und ist in das erste Sitzelement 26a der Platte 26, wie in Fig. 6 dargestellt, eingefügt. In diesem Zustand greifen beide Enden des ersten elastischen Berei­ ches 11 in das erste Verbindungselement 26b ein.
Der zweite elastische Bereich 12 stellt vorzugsweise Schraubenfedern dar, welche in drei verbleibenden Ausspa­ rungen oder ersten Aufnahmeelementen 25a angeordnet sind. Der zweite elastische Bereich 12 ist kürzer als das erste Aufnahmeelement 25a in Kreisrichtung und ungefähr gleich lang wie das zweite Sitzelement 26c. Demgemäß wird ein vor­ gegebener Winkel (θ1) zwischen dem zweiten elastischen Bereich 12 und jedem der beiden Verbindungselemente 25b ausgebildet und beide Enden des zweiten elastischen Berei­ ches 12 berühren in Kreisrichtung das zweite Verbindungs­ element 26d.
Die ersten und zweiten elastischen Bereiche 11 und 12 sind kürzer in Radialrichtung als die ersten und zweiten Sitz­ elemente 26a und 26c. Mit anderen Worten, die ersten und zweiten elastischen Bereiche 11 und 12 sind begrenzt, so daß sie in Axialrichtung durch die Platte 26 herausragen. Wie oben beschrieben, verbinden die ersten und zweiten ela­ stischen Bereiche 11 und 12 das Halteelement 25 und die Platte 26 in Kreisrichtung elastisch und werden zudem durch beide Bereiche in Radial-, Kreis- und Axialrichtung gestützt. Demzufolge weist die Nebendämpfungseinheit 7 lediglich drei Bauteile, einschließlich des Halteelementes 25, der Platte 26 und den elastischen Bereichen (11 und 12), sowie eine geringe Gesamtzahl an Bestandteilen auf.
Wie oben beschrieben, bildet die Nebendämpfungseinheit 7 mit einfachem Aufbau, einschließlich dem Halteelement 25, der Platte 26, den ersten und zweiten elastischen Elementen 11 und 12, eine erste Dämpfungseinheit 1. Mit anderen Wor­ ten, die Nebendämpfungseinheit 7 umfaßt eine geringe Anzahl an Bauteilen und weist einen einfachen Aufbau auf. Insbe­ sondere ist der Aufbau der Nebendämpfungseinheit 7 einfach, da die Platte 26 aus einem dünnen oder Blechelement besteht und sowohl zur Übertragungsfunktion eines Drehmomentes als auch zur Erzeugungsfunktion eines Reibungswiderstandes bei­ trägt.
Die Kupplungsscheibenanordnung 94 wird nachfolgend in Ver­ bindung mit der schematischen Ansicht von Fig. 3 beschrie­ ben, um die Übertragung der Triebkraft zu erläutern. Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen den Elementen lediglich in eine Drehrichtung. Grundsätzlich bilden die oben genannten Bauteile einen Dämpfungsmechanismus mit dem ersten Dämp­ fungselement 1 und dem zweiten Dämpfungselement 2. Die ersten und zweiten Dämpfungselemente 1 und 2 übertragen ein Drehmoment zwischen dem Kupplungs-Verbindungselement 3 und der Nabe 8 und dämpfen zudem Torsionsschwingungen. Die ersten und zweiten Dämpfungselemente 1 und 2 sind in Reihe angeordnet. Das erste Dämpfungselement 1 arbeitet in einem kleinen Bereich (0-θ2) des Betriebswinkels. Andererseits arbeitet das zweite Dämpfungselement 2 innerhalb eines großen Bereiches (θ2-θ4) des Betriebswinkels. Beide Betriebswinkel-Bereiche werden durch die Anschlagstifte 17 bzw. 18 festgelegt.
Das erste Dämpfungselement 1 liefert Charakteristika mit niedriger Steifheit - niedrigem Reibungswiderstand im ersten Schritt und mittlerer Steifheit - mittlerem Rei­ bungswiderstand in der zweiten Stufe. Die Länge oder der Winkel des ersten elastischen Bereiches 11 in Kreisrichtung ist derart eingestellt, daß er den Winkel in Kreisrichtung zwischen dem Verbindungselement 25b und dem ersten Verbin­ dungselement 26b entspricht, welches dem Verbindungselement 25b in Kreisrichtung gegenüberliegt. Die Länge oder der Winkel des zweiten elastischen Bereiches 12 ist in der Kreisrichtung derart eingestellt, daß er um 1 kleiner als der Winkel zwischen dem Verbindungselement 25b und dem ersten Verbindungselement 26b in Kreisrichtung ist, welches dem Verbindungselement 25b in Kreisrichtung gegenüberliegt. Der Winkel in Kreisrichtung zwischen dem Ende des Reibarmes 26e und dem Reibelement 25c beträgt 1.
Das zweite Dämpfungselement 2 liefert Charakteristika mit einer ersten hohen Steifheit - einem hohen Reibungswider­ stand in der dritten Stufe und eine zweite hohe Steifheit - einem hohen Reibungswiderstand in der vierten Stufe. Die Länge oder der Winkel des dritten elastischen Bereiches 13 in Kreisrichtung wird derart eingestellt, daß er dem Winkel zwischen dem ersten Verbindungselement 4b und 5b und dem ersten Verbindungselement 6b ungefähr entspricht, welches dem Verbindungselement 4b und 5b in Kreisrichtung gegen­ überliegt. Die Länge oder der Winkel des vierten elasti­ schen Bereiches 14 ist in Kreisrichtung derart eingestellt, daß er um den vorgegebenen Winkel (θ3-θ2) kleiner als der Winkel zwischen dem zweiten Verbindungselement 4d und 5d und dem zweiten Verbindungselement 6d in Kreisrichtung ist, welches dem zweiten Verbindungselement 4d und 5d in Kreis­ richtung gegenüberliegt.
Der Drehmoment-Übertragungsweg
Wenn das Kupplungs-Verbindungselement 3 der Kupplungsschei­ benanordnung 94 gegen das Schwungrad 95 gedrückt wird, wird ein Drehmoment an das Kupplungs-Verbindungselement 3 abge­ geben und anschließend das Drehmoment auf die Scheiben 4 und 5 übertragen. Das Drehmoment der Scheiben 4 und 5 wird auf die mittlere Platte 6 durch die dritten und vierten elastischen Bereiche 13 und 14 und anschließend von der mittleren Platte 6 auf die Nabe 8 durch die Nebendämpfungs­ einheit 7 übertragen. Das Drehmoment wird anschließend von der Nabe 8 an das Getriebe 96 durch die Hauptantriebswelle 9 abgegeben. Bei der Nebendämpfungseinheit 7 wird das Drehmoment von dem Halteelement 5 auf die Platte 26 durch die ersten und zweiten elastischen Bereiche 11 und 12 über­ tragen.
Die Torsionscharakteristik
Die Torsionscharakteristik (Torsionsdrehmoment - Torsions­ winkel) der Kupplungsscheibenanordnung 94 wird nachfolgend in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben. Der Graph der Tor­ sionscharakteristik von Fig. 9 wird durch das Verdrehen der Nabe 8 gegen das Kupplungs-Verbindungselement 3 erzielt, welches an einer anderen Vorrichtung befestigt ist. In Fig. 9 sind die Torsionscharakteristika in eine Richtung darge­ stellt und θ1, θ2, θ3 und θ4, welche alle positiv sind, sind in Fig. 9 gezeigt. θ1, θ2, θ3 und θ4 sind alle in einem Bereich in entgegengesetzter Richtung minus. Die positiven und negativen Werte jedes Winkels unterscheiden sich um einige Grad. Die Charakteristik im positiven Bereich wird nachfolgend beschrieben. Der erste elastische Bereich 11 wird in der ersten Stufe (0-θ1) hauptsächlich zusammengedrückt und bedingt eine niedrige Steifheits­ charakteristik. Der erste elastische Bereich 11 und der zweite elastische Bereich 12 werden in der zweiten Stufe (θ1-θ2) in Reihe zusammengedrückt und ergeben eine mitt­ lere Steifheitscharakteristik. In der zweiten Stufe wird ein mittlerer Reibungswiderstand (mittleres Hysterese­ drehmoment) erzeugt, welches allmählich durch den ersten Reibungsmechanismus 15 zunimmt. In der dritten Stufe (θ2-θ3) wird der dritte elastische Bereich 13 zusammengedrückt und liefert eine hohe Steifigkeit. Zusätzlich wird ein hoher Reibungswiderstand (hohes Hysteresedrehmoment) durch den zweiten Reibungsmechanismus 16 erzeugt. In der vierten Stufe (θ3-θ4) werden der dritte und vierte elastische Bereich 13 und 14 in Reihe zusammengedrückt und erzielen eine höhere Steifheit als in der dritten Stufe.
Die Relativbewegung jedes Bereiches bei einer Torsions­ schwingung
Die Relativbewegung jedes Bereiches wird bei Abgabe einer Torsionsschwingung an die Kupplungsscheibenanordnung 94 beschrieben. Wenn eine sehr kleine Schwingung mit einem kleinen Torsionswinkel durch die Rotationsschwankung des Notors bei Leerlauf in der Kupplungsscheibenanordnung 94 verursacht wird, befindet sich der Betriebswinkel innerhalb des Bereiches der ersten Stufe (-θ1 - +θ1). In diesem Bereich wird hauptsächlich der erste elastische Bereich 11 zusammengedrückt. Der Torsionswinkel zwischen dem Halteelement 25 und der Platte 26 ist jenseits von 1 und der zweite elastische Bereich 12 beginnt sich zwischen dem Verbindungselement 25b des Halteelementes 25 und dem zweiten Verbindungselement 26d der Platte 26 zusammenzudrücken.
Zusätzlich reibt beim ersten Reibungsmechanismus 15 der Reibarm 26e die geneigte Fläche 25e des Reibelementes 25c, wie die Fig. 7 und 8 zeigen. Wenn der Betriebswinkel größer wird, wird auch der Umfang der flexiblen Verformung des Reibarmes 26e groß und die von dem Reibarm 26e auf die geneigte Fläche 25e aufgebrachte Druckkraft wird wiederum hoch. Somit nimmt die zwischen dem Reibarm 26e und der geneigten Fläche 25e verursachte Reibung allmählich zu. Wie oben bei den Torsionscharakteristika von Fig. 9 beschrie­ ben, liefert die vorliegende Erfindung einen mittleren Bereich (θ1-θ2) mit mittlerer Steifheit - mittlerem Rei­ bungswiderstand zwischen den Bereichen (0-θ1) niedriger Steifheit - niedrigem Reibungswiderstandes (ein sehr klei­ ner zwischen den Bauteilen bewirkter Reibungswiderstand) und den Bereichen (θ2-θ3) hoher Steifheit - hohen Rei­ bungswiderstandes. Insbesondere wird in dem mittleren Bereich der Reibungswiderstand derart eingestellt, daß er allmählich zunimmt. Demgemäß kann der Betriebswinkel nur schwerlich zur dritten Stufe (θ2) verstellt werden, wenn eine sehr kleine Torsionsschwingung während dem Leerlauf erzeugt wird. Somit kann das Sprungphänomen während des Leerlaufes verhindert und Geräusche vermindert werden. Dies ist insbesondere bei einem Auto bzw. Fahrzeug mit PTO (Nebenantrieb) nützlich. Ein Klappergeräusch der Zähne bei niedriger Geschwindigkeit kann durch die oben genannten Torsionscharakteristika vermindert werden.
Wenn eine niederfrequente Schwingung während dem Ein- oder Ausrücken der Kupplung auf die Kupplungsscheibenanordnung 94 aufgebracht wird, ergibt sich in der Kupplungsscheiben­ anordnung 94 eine Torsionsschwingung mit großem Torsions­ winkel. Wenn der Torsionswinkel in die dritte Stufe (größer als θ2) eintritt, berühren die inneren Umfangszähne 6f die äußeren Umfangszähne 8c im ersten Anschlagelement 17 und die Relativdrehung zwischen der mittleren Platte 6 und der Nabe 8 stoppt. Demgemäß wird eine Relativdrehung zwischen den Scheiben 4 und 5 und der mittleren Platte 6 bewirkt und der dritte elastische Bereich 13 zwischen dem ersten Ver­ bindungselement 4b und 5b sowie dem ersten Verbindungs­ element 6d zusammengedrückt. Zu diesem Zeitpunkt wird im zweiten Reibungsmechanismus ein Reibungswiderstand erzeugt, welcher größer als der Maximalwert des Reibungswiderstandes des ersten Reibungsmechanismus 15 ist. Wenn der Tor­ sionswinkel in die vierte Stufe (größer als θ3) eintritt, wird begonnen, den vierten elastischen Bereich 14 zusammen­ zudrücken. Mit anderen Worten, der vierte elastische Bereich 14 wird zwischen dem zweiten Verbindungselement 4d und 5d sowie dem zweiten Verbindungselement 6d zusammen­ gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt werden der zweite elastische Bereich 13 und der vierte elastische Bereich 14 in Reihe zwischen der mittleren Platte 6 und den Scheiben 4 und 5 zusammengedrückt.
Wenn der Torsionswinkel den Wert θ4 einnimmt, berührt der Anschlagstift 29 das Anschlagelement 6i im zweiten Anschlagelement 18.
Zweites Ausführungsbeispiel
In den Fig. 10 und 11 ist eine Kupplungsscheibenanordnung 94 mit einer geringfügig modifizierten Nebendämpfungsein­ heit 7 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei diesem Ausführungs­ beispiel bildet die Nebendämpfungseinheit 7 nicht das kom­ plette Bauteil des ersten Dämpfungselementes 1, sondern lediglich einen Teil hiervon. Mit anderen Worten, eine Schraubenfeder 27 ist in einem ausgesparten Aufnahmeelement 6g und 8d angeordnet, wie Fig. 10 zeigt. Beide Enden der Schraubenfeder 27 werden durch einen Federsitz 28 gestützt. Der Federsitz 28 berührt die Verbindungselemente 6h und 8e. Bei der Nebendämpfungseinheit 7 sind beide Enden aller zweiten elastischen Bereiche 12 um den Winkel θ1 von dem Verbindungselement 25b getrennt. Mit anderen Worten, bei diesem Ausführungsbeispiel wirkt die Schraubenfeder 27 als erster elastischer Bereich des oben beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiels und lediglich der zweite elastische Bereich 12 ist in der Nebendämpfungseinheit 7 angeordnet. Bei die­ sem Ausführungsbeispiel ist die Federkonstante der Schrau­ benfeder 27 kleiner als die des dritten elastischen Berei­ ches 13 und die kombinierte Federkonstante der Schrauben­ feder 27 mit dem zweiten elastischen Bereich 12 ist in Reihe kleiner als die des dritten elastischen Bereiches 13. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine ähnliche Wirkung wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel erzielt werden. In Hinblick auf die Ähnlichkeiten zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird das zweite Ausführungs­ beispiel nicht weiter erläutert und/oder nicht detaillier­ ter dargestellt. Des weiteren weisen die Bauteile des zwei­ ten Ausführungsbeispieles, welche den Bauteilen des ersten Ausführungsbeispieles entsprechen, die gleichen Bezugszei­ chen auf.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Nebendämpfungseinheit 7, welche bei einer Kupplungsschei­ benanordnung 94 verwendet wird, und eine mittlere Platte 6 und eine Nabe 8 aufweist. Die Nebendämpfungseinheit 7 umfaßt ein Halteelement 25, eine Platte 26 und erste und zweite elastische Bereiche 11 und 12. Das Halteelement 25 weist ein erstes Aufnahmeelement 25a auf und ein Reib­ element 25c ist an der mittleren Platte 6 befestigt. Die Platte 26 ist an der Nabe 8 installiert, scheibenförmig sowie nahe dem Halteelement 25 angeordnet. An der Platte 26 sind erste und zweite Sitzelemente 26a und 26c entsprechend dem ersten Aufnahmeelement 25a ausgebildet. Die Platte 26 hat Reibarme 26e, welche in Kreisrichtung verlaufen und an dem Reibelement 25c in Kreisrichtung reiben können. Die ersten und zweiten elastischen Bereiche 11 und 12 sind derart angeordnet, daß ihre Enden in Kreisrichtung innerhalb des ersten Aufnahmeelementes 25a und der ersten und zweiten Sitzelemente 26a und 26c gestützt werden sowie ein Drehmoment zwischen dem Halteelement 25 und der Platte 26 übertragen können.

Claims (4)

1. Nebendämpfungseinheit (7) für einen Dämpfungsmechanis­ mus, welcher einen ersten Drehbereich (6) und einen zweiten Drehbereich (8) aufweist, der zum ersten Drehbereich (6) relativ drehbar angeordnet ist, wobei die Nebendämpfungseinheit (7) folgende Elemente umfaßt:
ein Halteelement (25), welches am ersten Drehbereich (6) befestigt ist und ein erstes Aufnahmeelement (25a) und eine Reibfläche (25e) aufweist;
eine scheibenförmige Platte (26), welche benachbart dem Halteelement (25) an dem zweiten Drehbereich (8) befe­ stigt ist und ein zweites Aufnahmeelement (26a, 26c) entsprechend dem ersten Aufnahmeelement (25a) sowie ein Reibelement (26e) aufweist, welches in Kreisrichtung verläuft, um an der Reibfläche (25e) in Kreisrichtung zu reiben; und
einen elastischen Bereich (11, 12), welcher innerhalb der ersten und zweiten Aufnahmeelemente (25a, 26a, 26c) angeordnet ist, wobei die Enden des elastischen Berei­ ches (11, 12) in Kreisrichtung derart gestützt werden, daß der elastische Bereich (11, 12) ein Drehmoment von dem Halteelement (25) auf die Platte (26) übertragen kann.
2. Nebendämpfungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibfläche (25e) in Kreisrichtung geneigt ist sowie das Reibelement (26e) der Reibfläche (25e) in Kreisrichtung zugewandt ist.
3. Nebendämpfungseinheit (7) für einen Dämpfungsmechanis­ mus, welche einen ersten Drehbereich (6) und einen zweiten Drehbereich (8) aufweist, der zum ersten Dreh­ bereich (6) relativ drehbar angeordnet ist, wobei die Nebendämpfungseinheit (7) folgende Bauteile umfaßt:
einen ersten Bereich (25), welcher am ersten Dreh­ bereich (6) befestigt ist und ein erstes Aufnahme­ element (25a) und eine Reibfläche (25e) aufweist;
einen zweiten Bereich (26) mit einem Bereich, welcher am zweiten Drehbereich (8) benachbart dem ersten Bereich (25) befestigt ist, wobei der zweite Bereich (26) ein zweites Aufnahmeelement (26a, 26c) entspre­ chend dem ersten Aufnahmeelement (25a) und ein Reib­ element (26e) aufweist, welches in Kreisrichtung in die Reibfläche (25e) eingreift; und
einen elastischen Bereich (11, 12), welcher innerhalb der ersten und zweiten Aufnahmeelemente (25a, 26a, 26c) angeordnet ist, sowie in Kreisrichtung zusammengedrückt wird, wenn die ersten und zweiten Bereiche (25, 26) relativ zueinander rotieren.
4. Dämpfungsmechanismus:
mit einem ersten, zweiten und dritten Drehelement (4, 5, 6, 8), welche relativ zueinander drehbar angeordnet sind;
mit einem ersten elastischen Bereich (11), welcher die zweiten und dritten Drehelemente (6, 8) in Kreisrich­ tung elastisch verbindet;
mit einem zweiten elastischen Bereich (12), welcher die zweiten und dritten Drehelemente (6, 8) in Kreisrich­ tung elastisch verbindet und in Reihe mit dem ersten elastischen Bereich (11) angeordnet ist, wobei der zweite elastische Bereich (12) relativ zu den zweiten und dritten Drehelementen (6, 8) derart angeordnet ist, daß er nicht zusammengedrückt wird, bis eine relative winkelförmige Drehung zwischen den zweiten und dritten Drehelementen (6, 8) auftritt und einen vorgegebenen Winkel bildet;
mit einem dritten elastischen Bereich (13) , welcher die ersten und zweiten Drehelemente (4, 5, 6) in Kreisrich­ tung elastisch verbindet und eine Federkonstante auf­ weist, welche größer als die der ersten und zweiten elastischen Bereiche (11, 12) ist, die in Reihe ange­ ordnet sind;
mit einem ersten Reibungsmechanismus (15), welcher zwi­ schen den zweiten und dritten Drehelementen (6, 8) angeordnet ist, um einen ersten Reibungswiderstand zu erzeugen, welcher bei Relativrotation der zweiten und dritten Drehelemente (6, 8) zueinander allmählich zunimmt; und
mit einem zweiten Reibungsmechanismus (16), welcher zwischen den ersten und zweiten Drehelementen (4, 5, 6) angeordnet ist, um einen zweiten Reibungswiderstand zu erzeugen, welcher größer als der Maximalwert des ersten Reibungswiderstandes ist, wenn die ersten und zweiten Drehelemente (4, 5, 6) relativ zueinander rotieren.
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