DE19913649A1 - Dämpfermechanismus - Google Patents
DämpfermechanismusInfo
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Abstract
Ein Dreheingangsteil (2) und ein Drehausgangsteil (3) sind umfangsseitig und elastisch miteinander über erste und zweite Dämpfermechanismen (4 und 5) verbunden, welche in Parallelschaltung angeordnet sind. Der erste Dämpfermechanismus (4) beinhaltet erste Federn (8). Die ersten Federn (8) sind zwischen den Dreheingangs- und Drehausgangsteilen (2 und 3) zur Übertragung eines Drehmomentes dazwischen angeordnet. Eine Zusammendrückung der ersten Federn (8) beginnt nicht, bevor nicht ein Torsionswinkel einen ersten Torsionswinkel (THETA1) erreicht hat. Der zweite Dämpfermechanismus (5) beinhaltet zweite Federn (13) und einen Erzeugungsmechanismus (15) für ein Drehmoment mit hoher Hysterese, welche in Serie geschaltet sind. Die zweiten Federn (13) können nur innerhalb eines Bereiches eines Torsionswinkels (THETAAC) zusammengedrückt werden, der kleiner als der erste Torsionswinkel (THETA1) ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Dämpfermechanismus.
Insbesondere betrifft sie einen Dämpfermechanismus, der
Torsionsvibrationen in einem Kraftübertragungssystem
dämpft.
Kupplungsscheibenanordnungen zur Verwendung mit einer
Kupplungsabdeckungsanordnung in Kraftfahrzeugen dienen
üblicherweise da für, ein Mittel bereitzustellen, mit wel
chem die Kupplungsscheibenanordnung zur Drehmomentübertra
gung mit einem Schwungrad in Eingriff bringbar bzw. hiervon
lösbar ist. Derartige Kupplungsscheibenanordnungen beinhal
ten oft Bauteile, welche eine Dämpfungsfunktion schaffen,
um von dem Schwungrad übertragene Vibrationen aufzunehmen
und zu dämpfen. Allgemein gesagt, sind derartige Vibratio
nen am meisten bemerkbar in Form von Leerlaufgeräuschen
(Rütteln), Antriebsgeräuschen (Rütteln aufgrund von Be
schleunigung/Verzögerung und Auspuffgeräuschen) und soge
nanntem tip-in/tip-out (niederfrequente Vibrationen).
Kupplungsscheibenanordnungen haben Dämpfungsfähigkeiten,
die für gewöhnlich wirksam sind, diese Geräusche und Vibra
tionen zu entfernen.
Die Leerlaufgeräusche sind Rüttelgeräusche, welche sei
tens eines Getriebes auftreten, wenn die Getriebezahnräder
in einer Neutral- oder Null-Lage sind, das heißt während
des Wartens an Verkehrszeichen etc. mit ausgerücktem Kupp
lungspedal. Dieses Rütteln tritt aufgrund der Tatsache auf,
daß das Motordrehmoment in einem niedrigen Motorleerlauf-
Umdrehungsbereich ist und Verbrennungsvorgänge in dem Motor
hohe Drehmomentschwankungen bewirken.
Das tip-in/tip-out (niederfrequente Vibrationen) sind
hohe Längsvibrationen im Antriebsstrang eines Fahrzeuges,
welche auftreten, wenn ein Fahrer ein Gaspedal rasch nie
derdrückt oder losläßt. Derartige rasche Änderungen in der
Beschleunigung bewirken ein entsprechend rasches Ansprechen
im Antriebsstrang des Fahrzeuges, welches als schrittweise
Drehmomentänderung bezeichnet werden kann (im Gegensatz zu
einer allmählichen oder weichen Drehmomentänderung). Wenn
ein Drehmoment dem Antriebsstrang stufen- oder schrittweise
übertragen wird, entstehen Übergangsvibrationen. Im Ergeb
nis kann ein auf die Räder des Fahrzeuges übertragenes
Drehmoment über den Antriebsstrang und die Kupplung reflek
tiert oder zurückübertragen werden
(Drehmomentschwingungen). Infolgedessen kann die gesamte
Karosserie des Fahrzeuges eine gewisse Übergangsvibration
zeigen. Derartige Vibrationen sind für den Fahrer und
Fahrgäste in dem Fahrzeug störend.
Das Dämpfen von Geräuschen während des Leerlaufes ist
immer dann schwierig, wenn kein Drehmoment über eine Kupp
lungsscheibenanordnung übertragen wird, da eine geringe
Torsionssteifigkeit zum Dämpfen derartiger Geräusche bevor
zugt ist. Um jedoch andere Arten von Vibrationen in der
Kupplungsscheibenanordnung dämpfen zu können, ist in diesem
Bereich eine hohe Torsionssteifigkeit bevorzugt. Mit ande
ren Worten, in bestimmten Situationen ist eine geringe
Steifigkeit wünschenswert und in anderen Situationen ist
eine hohe Steifigkeit wünschenswert. Eine Kupplungsschei
benanordnung wurde bereit s mit weichen Federn (geringe
Steifigkeit) zum Erhalt einer nicht linearen Torsionscha
rakteristik mit einer geringen Steifigkeit in einen ersten
Abschnitt des gesamten Verschiebungsbereiches der Kupp
lungsscheibenanordnung ausgestattet, sowie weiterhin mit
steifen oder harten Federn zum Bereitstellen eines hohen
Steifigkeitswertes in einen zweiten Abschnitt des Verschie
bungsbereiches der Kupplungsscheibenanordnung. Bei einer
derartigen Kupplungsscheibenanordnung sind Torsionssteifig
keit und die Drehmomenthysterese in der ersten Stufe nied
rig, so daß Leerlaufgeräusche wirksam verhindert werden
können.
Wenn niederfrequente Vibrationen dem Dämpfungsmechanis
mus in der herkömmlichen Kupplungsscheibenanordnung gemäß
obiger Beschreibung übertragen werden, kann der Dämpferme
chanismus wiederholt Torsions- oder Verdrehbewegungen
(relative Drehversetzung zwischen Dämpfungsteilen) über
einen weiten Drehwinkelbereich in einander entgegengesetzte
Richtungen unterworfen werden, wobei der Versetzungswinkel
ausgehend von einem torsionsfreien Zustand zwischen den
positiven und negativen Versetzungsbereichen gemessen wird.
Hierbei können die niederfrequenten Vibrationen nicht
ausreichend gedämpft werden, da die Charakteristiken in dem
Versetzungs- oder Verschiebungsbereich eine nicht lineare
Form haben.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine wirksame Dämp
fung von Torsionsvibrationen zu ermöglichen, welche durch
eine Torsion in und zwischen positiven und negativen zwei
ten Stufen in einem Dämpfermechanismus bewirkt werden, der
mindestens zwei Stufen von Torsionscharakteristiken hat.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch
1 angegebenen Merkmale, wobei vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung Gegenstand der Unteransprüche sind.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dem
nach ein Dämpfermechanismus geschaffen mit:
einem ersten Drehteil und einem zweiten Drehteil, das benachbart dem ersten Drehteil für eine beschränkte relati ve Drehversetzung zueinander um eine mittige Drehachse angeordnet ist, wobei die beschränkte relative Drehverset zung durch einen Torsionswinkel θ4 definiert ist. Innerhalb der beschränkten relativen Drehversetzung ist eine erste Stufe der relativen Drehversetzung durch einen ersten Torsionswinkel θ1 definiert, der kleiner als der Torsions winkel θ4 ist. Ein erster Dämpfermechanismus zum umfangs seitigen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Drehteile miteinander mit einem ersten elastischen Bauteil zwischen den ersten und zweiten Drehteilen zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen diesen ist vorgesehen. Das erste elastische Bauteil wird jedoch in Antwort auf eine relative Drehversetzung innerhalb des ersten Torsionswin kels θ1 nicht zusammengedrückt. Ein zweiter Dämpfermecha nismus ist benachbart den ersten und zweiten Drehteilen für einen Betrieb parallel mit dem ersten Dämpfermechanismus zum umfangsseitigen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Drehteile miteinander angeordnet. Der zweite Dämpfermechanismus weist ein erstes Zwischenbauteil auf, welches betrieblich zwischen den ersten und zweiten Dreh teilen für eine Drehung relativ zu dem ersten Drehteil innerhalb eines Torsionswinkels θAC angeordnet ist, der kleiner als der erste Torsionswinkel θ1 ist. Der zweite Dämpfermechanismus weist auch ein zweites elastisches Bauteil auf, das zwischen dem ersten Zwischenbauteil und dem ersten Drehteil angeordnet ist, um umfangsseitig und elastisch das erste Zwischenbauteil und das erste Drehteil miteinander zu verbinden, wobei das zweite elastische Bauteil eine geringere Steifigkeit als das erste elastische Bauteil hat. Der zweite Dämpfermechanismus weist weiterhin einen Reibmechanismus zwischen dem ersten Zwischenbauteil und dem zweiten Drehteil zur Erzeugung einer Reibung in Antwort auf eine Relativdrehung zwischen dem ersten Zwi schenbauteil und dem zweiten Drehteil auf.
einem ersten Drehteil und einem zweiten Drehteil, das benachbart dem ersten Drehteil für eine beschränkte relati ve Drehversetzung zueinander um eine mittige Drehachse angeordnet ist, wobei die beschränkte relative Drehverset zung durch einen Torsionswinkel θ4 definiert ist. Innerhalb der beschränkten relativen Drehversetzung ist eine erste Stufe der relativen Drehversetzung durch einen ersten Torsionswinkel θ1 definiert, der kleiner als der Torsions winkel θ4 ist. Ein erster Dämpfermechanismus zum umfangs seitigen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Drehteile miteinander mit einem ersten elastischen Bauteil zwischen den ersten und zweiten Drehteilen zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen diesen ist vorgesehen. Das erste elastische Bauteil wird jedoch in Antwort auf eine relative Drehversetzung innerhalb des ersten Torsionswin kels θ1 nicht zusammengedrückt. Ein zweiter Dämpfermecha nismus ist benachbart den ersten und zweiten Drehteilen für einen Betrieb parallel mit dem ersten Dämpfermechanismus zum umfangsseitigen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Drehteile miteinander angeordnet. Der zweite Dämpfermechanismus weist ein erstes Zwischenbauteil auf, welches betrieblich zwischen den ersten und zweiten Dreh teilen für eine Drehung relativ zu dem ersten Drehteil innerhalb eines Torsionswinkels θAC angeordnet ist, der kleiner als der erste Torsionswinkel θ1 ist. Der zweite Dämpfermechanismus weist auch ein zweites elastisches Bauteil auf, das zwischen dem ersten Zwischenbauteil und dem ersten Drehteil angeordnet ist, um umfangsseitig und elastisch das erste Zwischenbauteil und das erste Drehteil miteinander zu verbinden, wobei das zweite elastische Bauteil eine geringere Steifigkeit als das erste elastische Bauteil hat. Der zweite Dämpfermechanismus weist weiterhin einen Reibmechanismus zwischen dem ersten Zwischenbauteil und dem zweiten Drehteil zur Erzeugung einer Reibung in Antwort auf eine Relativdrehung zwischen dem ersten Zwi schenbauteil und dem zweiten Drehteil auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weisen die ersten und zweiten Drehteile einander
entsprechende Fenster oder Ausnehmungen auf. Das erste
elastische Bauteil ist in den beiden Fenstern angeordnet.
Das Fenster in dem zweiten Drehteil hat eine Länge in
Umfangsrichtung größer als die Länge in Umfangsrichtung des
Fensters im ersten Drehteil. Der erste Torsionswinkel θ1
wird durch die Differenz in der umfangsseitigen Länge der
Fenster in den ersten und zweiten Drehteilen definiert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist
das zweite Drehteil eine Nabe mit einem Nabenflansch und
einem Flansch um den Nabenflansch herum auf. Der Naben
flansch ist an einer radial äußeren Oberfläche mit einer
Außenverzahnung oder äußeren Zähnen versehen. Der Flansch
weist weiterhin eine Verzahnung an einer radial inneren
Oberfläche auf, welche von der Verzahnung am Nabenflansch
umfangsseitig beabstandet ist, wodurch der erste Torsions
winkel θ1 definiert wird.
Bevorzugt definiert ein Abschnitt des ersten Drehteiles
einen ringförmig umlaufenden Raum zwischen dem Abschnitt
des ersten Drehteiles und dem Nabenflansch. Der Reibungsme
chanismus, das zweite elastische Bauteil und das erste
Zwischenbauteil sind zumindest teilweise in diesem ringför
mig umlaufenden Raum angeordnet.
Bevorzugt schafft der zweite Dämpfermechanismus eine
Vibrationsdämpfung über den gesamten eingeschränkten rela
tiven Drehversetzungsbetrag zwischen den ersten und zweiten
Drehbauteilen, der innerhalb des Torsionswinkels θ4 defi
niert ist.
Bevorzugt ist das erste Drehbauteil zumindest teilweise
durch ein Paar von Platten definiert, wobei eine erste der
Platten innerhalb des Abschnittes zur Definition des ring
förmig umlaufenden Raumes ausgebildet ist.
Der Reibmechanismus weist weiterhin bevorzugt eine
Reibscheibe auf, welche zwischen einer zweiten des Paares
von Platten und dem Nabenflansch angeordnet ist, um in
Antwort auf eine Relativdrehung zwischen diesen Teilen eine
Reibung zu erzeugen.
Der Reibmechanismus weist weiterhin bevorzugt eine
Reibscheibe auf, welche zwischen der ersten des Paares von
Platten und dem ersten Zwischenbauteil angeordnet ist, um
in Antwort auf die Relativdrehung zwischen diesen Teilen
eine Reibung zu erzeugen.
Der Reibmechanismus weist weiterhin bevorzugt eine
Reibscheibe auf, welche zwischen der Nabe und dem ersten
Zwischenbauteil angeordnet ist, um in Antwort auf eine
Relativdrehung zwischen diesen Teilen Reibung zu erzeugen.
Das zweite elastische Bauteil wird bevorzugt durch die
erste des Paares von Platten gehalten.
Das zweite elastische Bauteil wird weiterhin bevorzugt
durch ein Halteteil gehalten, welches an der ersten des
Paares von Platten angeordnet ist.
Bevorzugt ist das Halteteil aus einem Kunststoffmateri
al gefertigt.
Die statischen Torsionseigenschaften des erfindungsge
mäßen Dämpfermechanismus sind wie folgt: Eine erste Stufe
der Torsionscharakteristik ist zwischen dem Zustand
"Torsion Null" und dem ersten Torsionswinkel definiert und
eine zweite Stufe ist durch einen Bereich definiert, der
größer als der erste Torsionswinkel ist. In einem Bereich
kleiner als der zweite Torsionswinkel innerhalb der ersten
Stufe wird das zweite elastische Bauteil zwischen dem
ersten Zwischenbauteil des zweiten Dämpfermechanismus und
dem ersten Drehteil zusammengedrückt. Wenn der Torsionswin
kel den zweiten Torsionswinkel übersteigt, wird das zweite
elastische Bauteil nicht länger zusammengedrückt und der
Reibmechanismus erzeugt ein Hysterese-Drehmoment oder
Drehmoment mit einer Hysterese zwischen dem ersten Zwi
schenbauteil und dem zweiten Drehteil. Dies erzeugt eine
Charakteristik in der ersten Stufe mit einer Steifigkeit
von Null und einem hohen Hysterese-Drehmoment. Wenn der
Torsionswinkel den ersten Torsionswinkel übersteigt und in
den zweiten Bereich oder die zweite Stufe eintritt, wird
das erste elastische Bauteil zwischen dem ersten und zwei
ten Drehbauteil zusammengedrückt, so daß eine zweite Cha
rakteristik hoher Steifigkeit und mit einem hohen Hystere
se-Drehmoment erhalten wird.
Wenn eine Torsion in und zwischen den positiven und ne
gativen zweiten Stufen der Torsionscharakteristiken auf
tritt, tritt ein hohes Hysterese-Drehmoment in den positi
ven und negativen ersten Stufen zwischen den positiven und
negativen zweiten Stufen auf. Wie oben beschrieben, arbei
tet der Reibmechanismus im Bereich der ersten Stufe, um das
Drehmoment mit hoher Hysterese zu erzeugen. Somit können
niederfrequente Vibrationen, wie beispielsweise tip-in/tip
out wirksam gedämpft werden.
Wenn an den Dämpfermechanismen kleine Vibrationen ge
ringer Amplitude in den ersten und zweiten Stufen anliegen,
tritt keine Gleitbewegung im Reibmechanismus auf, so daß
die Charakteristiken oder Eigenschaften eines Drehmomentes
niedriger Hysterese erhalten werden. In diesem Zustand
arbeitet der Dämpfermechanismus in einem Winkelbereich, der
im wesentlichen doppelt so groß ist wie der zweite Torsi
onswinkel.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie
genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnitt-Teildarstellung durch eine Kupp
lungsscheibenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1A eine teilweise geschnittene Ausschnittsdarstel
lung eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Kupplungs
scheibe;
Fig. 2 eine End-Teilansicht auf einen Abschnitt der Kupp
lungsscheibenanordnung, wobei in Richtung des Pfeiles II in
Fig. 1 geblickt wird;
Fig. 3 eine Schnitt-Teildarstellung eines Abschnittes einer
Kupplungsscheibenanordnung gemäß einer Abwandlung der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein mechanisches Ersatzschaubild zur Darstellung der
wechselseitigen Bewegung zwischen den unterschiedlichen Bau
teilen der Kupplungsscheibenanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung (einschließlich beider Ausführungsformen der Fig.
1 bis 3), wobei die Kupplungsscheibenanordnung in dem Neutral
zustand ohne anliegendes Drehmoment dargestellt ist;
Fig. 5 ein anderes mechanisches Ersatzschaubild zur Veran
schaulichung der Kupplungsscheibenanordnung in einem Betriebs
zustand, wobei ein Drehmoment einer ersten Größe und/oder eine
Torsion in eine Drehrichtung aufgebracht werden;
Fig. 6 ein mechanisches Ersatzschaubild zur Veranschauli
chung der Kupplungsscheibenanordnung in einem anderen Be
triebszustand;
Fig. 7 ein mechanisches Ersatzschaubild zur Veranschauli
chung der Kupplungsscheibenanordnung in einem anderen Be
triebs zustand;
Fig. 8 ein mechanisches Ersatzschaubild zur Veranschauli
chung der Kupplungsscheibenanordnung in einem weiteren Be
triebszustand;
Fig. 9 ein mechanisches Ersatzschaubild zur Veranschauli
chung der Kupplungsscheibenanordnung in einem weiteren Be
triebszustand;
Fig. 10 ein mechanisches Ersatzschaubild zur Veranschauli
chung der Kupplungsscheibenanordnung in einem weiteren Be
triebszustand;
Fig. 11 eine graphische Darstellung zur Veranschauli
chung von Kraft und Versetzung zur Erläuterung der Torsi
onsantwort-Charakteristiken der Kupplungsscheibenanordnung;
Fig. 12 eine weitere graphische Darstellung zur Veran
schaulichung von Kraft und Versetzung zur Erläuterung der
Torsionsantwort-Charakteristiken der Kupplungsscheibenan
ordnung;
Fig. 13 eine Schnitt-Teildarstellung durch eine Kupp
lungsscheibenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13A eine teilweise geschnittene Teildarstellung
eines Abschnittes der in Fig. 13 dargestellten Kupplungs
scheibe; und
Fig. 14 ein mechanisches Ersatzschaubild der gegensei
tigen Bewegungen zwischen verschiedenen Bauteilen der
Kupplungsscheibenanordnung von Fig. 13.
Fig. 1 ist eine Schnitt-Teildarstellung oder auszugs
weise Schnittdarstellung einer Kupplungsscheibenanordnung 1
gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Die Kupplungsscheibenanordnung 1 ist zur Verwendung
mit einer Kraftübertragungsvorrichtung, beispielsweise
einem Kupplungsmechanismus in einem Kraftfahrzeug ausgelegt
und beinhaltet einen Dämpfermechanismus. In Fig. 1 bezeich
net 0-0 die Drehachse, welche durch die Drehwelle bei
spielsweise einer Getriebseingangswelle definiert ist.
Die Kupplungsscheibenanordnung 1 beinhaltet ein Dreh
eingangsteil 2 (welches eine ringförmige Kupplungsreib
scheibe, eine Kupplungsplatte und eine Halteplatte beinhal
tet), ein Drehausgangsteil 3 (welches eine Nabe beinhal
tet), einen ersten Dämpfermechanismus 4, einen zweiten
Dämpfermechanismus 5 und einen Erzeugungsmechanismus 6 für
ein Drehmoment mit niedriger Hysterese, wobei die genannten
Teile nachfolgend noch im Detail beschrieben werden.
Das Dreheingangsteil 2 ist für einen Eingriff mit einem
(nicht gezeigten) Schwungrad zur Aufnahme eines Drehmomen
tes ausgelegt. Das Dreheingangsteil 2 beinhaltet eine
Kupplungsplatte 21, eine Halteplatte 22 und eine Kupplungs
scheibe 23. Die Kupplungsplatte 21 und die Halteplatte 22
können beide aus preßverformten Metallplatten gefertigt
sein und sind drehfest zusammen an ihrem äußeren Umfang
miteinander verbunden, wobei ein ringförmig umlaufender
Raum zwischen ihnen in einem radial inneren Abschnitt
definiert ist. Die Kupplungsplatte 21 ist auf einer Motor
seite der Kupplungsscheibenanordnung 1 angeordnet und die
Halteplatte 22 an einer Getriebeseite der Kupplungsschei
benanordnung.
Es versteht sich, daß der Ausdruck "Motorseite" im all
gemeinen die rechte Seite der Kupplungsscheibenanordnung 1
(in Fig. 1 unten) von Fig. 1 bezeichnet und der Ausdruck
"Getriebeseite" die linke Seite der Kupplungsscheibenanord
nung 1 (in Fig. 1 oben).
Die Platten 21 und 22 haben äußere Umfangsabschnitte,
welche miteinander über eine Mehrzahl von Haltestiften 24
verbunden sind.
Die Kupplungsscheibe 23 ist radial außerhalb der Plat
ten 21 und 22 angeordnet und mit dem äußeren Umfang der
Kupplungsplatte 21 verbunden. Die Kupplungsscheibe 23 ist
aus einer ringförmigen Platte 43 und Reibflächen oder
Reibbelägen 44 gefertigt, welche an der axial gegenüberlie
genden Seiten der Platten 43 befestigt sind. Die Platte 43
kann zwischen den gegenüberliegenden Reibflächen 44 eine
Dämpfungsfunktion enthalten. Das (nicht gezeigte) Schwung
rad ist auf der rechten Seite der Kupplungsscheibenanord
nung 1 (in Fig. 1 unten) angeordnet und berührt die ent
sprechende Reibfläche 44. Auf der linken Seite der Kupp
lungsscheibenanordnung 1 (in Fig. 1 oben) ist eine (nicht
gezeigte) Druckplatte angeordnet.
Das Drehausgangsteil 3 ist ein Bauteil zur Ausgabe des
Drehmomentes, welches von dem Dreheingangsteil 2 eingegeben
wird, an ein anderes Bauteil, beispielsweise die Eingangs
welle 1 des (nicht gezeigten) Getriebes. In der dargestell
ten Ausführungsform hat das Drehausgangsteil 3 die Form
einer Nabe. Das Drehausgangsteil 3 weist einen Nabenzapfen
47 auf, der in mittigen Ausnehmungen der Platten 21 und 22
angeordnet ist. Der Nabenzapfen 47 ist ein zylindrisches
Bauteil, welches in den mittigen Ausnehmungen der Platten
21 und 22 drehbeweglich angeordnet ist und einen nach
radial außen weisenden Flansch 51 aufweist. Der Flansch 51
ist in einem axial mittigen Abschnitt des Nabenzapfens 47
ausgebildet. Ein Abschnitt des Nabenzapfens 47, der gegen
über dem Flansch 51 auf der Getriebeseite angeordnet ist,
wird nachfolgend als erster zylindrischer Abschnitt 48
bezeichnet und ein Abschnitt auf der Motorseite wird als
zweiter zylindrischer Abschnitt 49 bezeichnet. Das Drehaus
gangsteil 3 weist an seinem inneren Umfang eine Keilnut 50
auf. Eine Keilverzahnung an einer Hauptantriebswelle,
welche sich von dem Getriebe aus erstreckt, ist mit der
Keilnut 50 in Eingriff. Im Ergebnis ist das Drehausgangs
teil 3 drehfest, jedoch axial beweglich gegenüber der
Getriebeeingangswelle (nicht gezeigt), so daß ein Drehmo
ment von dem Drehausgangsteil 3 auf die Getriebeeingangs
welle übertragen werden kann.
Nachfolgend wird der erste Dämpfermechanismus 4 be
schrieben. Der erste Dämpfermechanismus 4 ist ein Dämpfer
mechanismus zum umfangsseitigen und elastischen Verbinden
der Drehausgangs- und Dreheingangsteile 3 und 2 miteinan
der, wobei Torsionsvibrationen zwischen diesen Teilen
gedämpft werden. Der erste Dämpfermechanismus 4 ist aus
einem Nabenflansch 9 (zweites Zwischenbauteil) und ersten
Federn 8 (erste elastische Bauteile) gebildet. Der Naben
flansch 9 ist ein kreis- oder ringförmiges Bauteil, welches
radial außerhalb des Flansches 51 des Nabenzapfens 47
angeordnet ist. Der Flansch 51 ist an seinem äußeren Umfang
mit einer Mehrzahl von äußeren Zähnen oder einer Außenver
zahnung 52 versehen und der Nabenflansch 9 ist an seinem
inneren Umfang mit einer Mehrzahl von inneren Zähnen oder
einer Innenverzahnung 53 versehen (in Fig. 1 gestrichelt
dargestellt). Die (Zähne der) Außen- und Innenverzahnung 52
und 53 sind abwechselnd angeordnet und umfangsseitig von
einander derart beabstandet, daß ein Raum oder Freiraum
entsprechend eines ersten Torsionswinkels θ1 zwischen jedem
äußeren Zahn 52 und jedem inneren Zahn 53 an den umfangs
seitig gegenüberliegenden Seiten hiervon ausgebildet ist
(vergleiche Fig. 1A). Mit anderen Worten, der Nabenflansch
9 und der Flansch 51 können innerhalb des ersten Torsions
winkels θ1, der zwischen den Zähnen 52 und 53 definiert
ist, eine begrenzte Drehversetzung oder Verdrehung relativ
zueinander ausführen. Der erste Torsionswinkel θ1 ist in
den Fig. 4, 7, 11 und 12 schematisch dargestellt. Die
inneren und äußeren Zähne 52 und 53 bilden einen zweiten
Anschlag 10 (in den Fig. 4-10 dargestellt). Der zweite
Anschlag 10 beschränkt eine winkelförmige Torsionsverset
zung oder -verschiebung zwischen dem Drehausgangsteil 3 und
dem Nabenflansch 9.
An seinem radial mittleren Abschnitt ist der Naben
flansch 9 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beab
standeten Ausnehmungen oder Fenstern 54 versehen. Die
ersten Federn 8 sind jeweils in den Fenstern 54 angeordnet.
Die ersten Federn 8 sind zum umfangsseitigen und elasti
schen Verbinden des Nabenflansches 9 und Abschnitten des
Dreheingangsteiles 2 miteinander vorgesehen und die ersten
Federn 8 sind dafür ausgelegt, zwischen den Dreheingangs-
und Drehausgangsteilen 2 und 3 in Umfangsrichtung zusammen
gedrückt zu werden, wenn der Torsionswinkel der Kupplungs
scheibenanordnung 1 in einem Bereich liegt, der den ersten
Torsionswinkel θ1 übersteigt. Jede erste Feder 8 ist eine
Schraubenfeder und nicht mit ihren gegenüberliegenden Enden
in Anlage mit oder nahe an den umfangsseitig gegenüberlie
genden Kanten des zugehörigen Fensters 54.
Die Platten 21 und 22 sind an Positionen entsprechend
den Fenstern 54 mit Fensterabschnitten 39 und 41 versehen.
Die Fensterabschnitte 39 und 41 sind durch Verformen
und/oder Schneiden des Plattenmaterials ausgebildet, so daß
sich das Material um die ersten Federn 8 herum erstreckt,
wie in Fig. 1 gezeigt. Die Fensterabschnitte 39 und 41
nehmen die ersten Federn 8 auf und beschränken die axiale
und radiale Bewegung der ersten Federn 8. Die Platten 22
bzw. 21 sind mit Anlageabschnitten 40 bzw. 42 versehen, und
zwar an jedem in Umfangsrichtung einander gegenüberliegen
den Ende eines jeden Fensterabschnittes 39 und 41 derart,
daß die Anlageabschnitte 40 und 42 in Anlage mit den in
Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden der entsprechenden
ersten Feder 8 sind oder hiermit in Anlage bringbar sind.
Auf obige Weise ist der Nabenflansch 9 umfangsseitig und
elastisch mit den Platten 21 und 22 über die ersten Federn
8 verbunden. Der Nabenflansch 9 ist über die ersten Federn
8 gegenüber den Platten 21 und 22 radial positioniert.
An seinem äußeren Umfang ist der Nabenflansch 9 mit
Ausnehmungen 55 versehen, durch welche sich jeweils ein
Anschlagstift 24 erstreckt, wie in Fig. 1A gezeigt. Jeder
Anschlagstift 24 ist von jedem der in Umfangsrichtung
gegenüberliegenden Enden der entsprechenden Ausnehmung 55
um einen Betrag oder Abstand entfernt, der durch einen
bestimmten Torsionswinkel θ3 definiert ist. Die Haltestifte
24 und die Ausnehmungen 55 bilden einen ersten Anschlag 7.
Der erste Anschlag 7 schränkt die Relativdrehung zwischen
dem Nabenflansch 9 und dem Dreheingangsteil 2 ein.
Erste und zweite Beilag- oder Unterlegscheiben 91 und
92 sind Bauteile, welche bei der Aufrechterhaltung der
axialen Position des Nabenflansches 9 gegenüber den Platten
21 und 22 mithelfen. Die erste Unterlegscheibe 91 ist
zwischen dem radial mittleren Abschnitt der Kupplungsplatte
21 und dem Nabenflansch 9 angeordnet. Die zweite Unterleg
scheibe 92 ist zwischen dem radial mittleren Abschnitt der
Halteplatte 22 und dem Nabenflansch 9 angeordnet. Die erste
Unterlegscheibe 91 hat sich axial erstreckende Abschnitte,
welche in Eingriff mit der Kupplungsplatte 21 für eine
Drehung zusammen mit der Kupplungsplatte 21 sind. Die
zweite Unterlegscheibe 92 weist sich axial erstreckende
Abschnitte auf, welche in Eingriff mit der Halteplatte 22
für eine Drehung zusammen mit der Halteplatte 22 sind. Die
Unterlegscheiben 91 und 92 sind in Gleit- und Drehanlage
mit dem Nabenflansch 9, jedoch so ausgelegt, daß sie keine
hohe Reibung mit diesem erzeugen, da ihr Hauptzweck der
ist, die axiale Lage des Nabenflansches 9 aufrecht zu
erhalten.
Nachfolgend wird der zweite Dämpfermechanismus 5 be
schrieben. Der zweite Dämpfermechanismus 5 ist betrieblich
zwischen den Dreheingangs- und Drehausgangsteilen 2 und 3
und parallel zu dem ersten Dämpfermechanismus 4 zur Über
tragung eines Drehmomente s und zum Dämpfen von Torsionsvi
brationen angeordnet. Der zweite Dämpfermechanismus 5 liegt
axial auf der Getriebeseite des Flansches 51, wie in Fig. 1
gezeigt. Der zweite Dämpfermechanismus 5 beinhaltet zweite
Federn 13 (zweite elastische Bauteile), eine Zwischenplatte
14 (erste Zwischenplatte) und einen Erzeugungsmechanismus
15 für ein mit einer Hysterese versehenes Drehmoment
(Reibmechanismus), der aus einer Mehrzahl von Unterleg
scheiben oder dergleichen gebildet ist.
Ein innerer Umfangsabschnitt 25 der Halteplatte 22 er
streckt sich axial nach innen um den ersten zylindrischen
Abschnitt 48 des Nabenzapfens 7 herum und genauer gesagt um
einen Abschnitt hiervon herum auf der Getriebeseite. Wei
terhin ist der innere Umfangsabschnitt 25 der Halteplatte
22 axial von dem Flansch 51 beabstandet, um einen ringför
migen Raum zwischen dem inneren Umfangsabschnitt 25 und dem
Flansch 51 zu bilden. Die Mehrzahl von Unterlegscheiben
oder dergleichen gemäß obiger Beschreibung ist in diesem
Raum angeordnet.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Mehrzahl von
Ausnehmungen oder Vertiefungen 27 (Aufnahmeabschnitte) im
inneren Umfang des inneren Umfangsabschnittes 25 ausgebil
det. Jede Vertiefung 27 öffnet sich in Richtung eines
radial inneren Abschnittes der Kupplungsscheibenanordnung 1
und genauer gesagt öffnet sich jede Vertiefung 27 in Rich
tung des ersten zylindrischen Abschnittes 48 des Nabenzap
fens 47. Jede Vertiefung 27 hat eine bestimmte Länge in
Umfangsrichtung, wie in Fig. 2 gezeigt. Die umfangsseitig
einander gegenüberliegenden Seiten einer jeden Vertiefung
27 definieren in Umfangsrichtung gegenüberliegende Endober
flächen, welche nachfolgend als Eingriffsabschnitt 28
bezeichnet werden. Mit anderen Worten, die Mehrzahl von
Vertiefungen 27 definiert eine Mehrzahl von Eingriffsab
schnitten 28. Die Eingriffsabschnitte 28 erstrecken sich in
Radialrichtung entlang eines inneren Umfanges des inneren
Umfangsabschnittes 25.
Stützteile 30 sind auf der Getriebeseite des inneren
Umfangsabschnittes 25 an Stellen entsprechend den Vertie
fungen 27 befestigt. Jedes Stützteil 30 ist in Umfangsrich
tung in Anlage mit einer entsprechenden zweiten Feder 13.
Eine zweite Feder 13 ist in jeder zugehörigen Vertiefung 27
angeordnet. Die Stützteile 30 schränken die axiale und
radiale Bewegung der zweiten Federn 13 ein. Das Stützteil
30 ist in Fig. 2 von einem Ende her gezeigt und hat eine
bestimmte Formgebung, welche einen bogenförmigen Abschnitt
31, einen Halteabschnitt 32, der sich vom bogenförmigen
Abschnitt 33 aus erstreckt, und Eingriffsabschnitte 33
beinhaltet, die sich von den gegenüberliegenden Enden des
bogenförmigen Abschnittes 31 aus erstrecken. Der bogenför
mige Abschnitt 31 ist flach und mittels Nieten 34 mit dem
inneren Umfangsabschnitt 25 verbunden. Der bogenförmige
Abschnitt 31 erstreckt sich entlang eines Bogens in Um
fangsrichtung (Drehrichtung) der Kupplungsscheibenanordnung
1. In Fig. 2 ist mit R1 eine Drehrichtung (positive Seite)
der Kupplungsscheibenanordnung 1 gekennzeichnet und mit R2
eine entgegengesetzte Richtung (negative Seite).
Der Halteabschnitt 32 erstreckt sich von dem umfangs
seitig mittigen Abschnitt des bogenförmigen Abschnittes 31
aus radial nach innen und ist gekrümmt, um die zweite Feder
13 von der Getriebeseite her zu lagern. Die Eingriffsab
schnitte 33 sind in Eingriff mit (in Anlage mit) den um
fangsseitig gegenüberliegenden Enden der zweiten Feder 13.
Weiterhin halten Halteabschnitte 29, die am inneren Um
fangsabschnitt 25 ausgebildet sind und den Vertiefungen 27
entsprechend angeordnet sind, die zweiten Federn 13 axial
von der Motorseite her.
Zwischen dem Flansch 51 und dem inneren Umfangsab
schnitt 25 sind die nachfolgenden Bauteile angeordnet: Ein
erstes Reibteil 64 mit hohem Reibwert, die Zwischenplatte
14, ein zweites Vorspannteil 66, eine Platte 67, ein zwei
tes Reibteil 68 mit hohem Reibwert, eine dritte Platte 69
und ein zweites Reibteil 70 mit niedrigem Reibwert, wobei
diese Reihenfolge vom Flansch 51 aus gesehen vorliegt. Alle
scheibenförmigen Bauteile 64, 68 und 70 und Bauteile 14, 66
und 69 sind ringförmig umlaufende Platten, welche um den
ersten zylindrischen Abschnitt 48 herum angeordnet und in
axialer Anlage mit einander benachbarten Bauteilen sind.
Die Reibteile 64 und 68 mit hohem Reibwert werden nachfol
gend beschrieben und haben einen viel höheren Reibungskoef
fizient als die Reibteile 70, 91 und 92.
Das erste Reibteil 64 mit hohem Reibwert ist in Anlage
mit einer benachbarten Oberfläche des Flansches 51 auf der
Getriebeseite hiervon, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Zwischen
platte 14 weist einen ringförmigen Plattenabschnitt 72 auf,
der in Anlage mit dem ersten Reibteil 64 hohen Reibwertes
ist. Die Zwischenplatte 14 hat eine Mehrzahl von Armen 73,
welche sich vom äußeren Umfang des ringförmigen Plattenab
schnittes 72 aus in Richtung des Getriebes erstrecken. Die
Arme 73 erstrecken sich zu den umfangsseitig gegenüberlie
genden Enden der jeweiligen zweiten Federn 13 und sind in
Eingriff mit (in Anlage mit) den umfangsseitig gegenüber
liegenden Enden der zweiten Federn 13. Aufgrund des obigen
Aufbaus sind die Stützteile 30 (das heißt die Halteplatte
22) und die Zwischenplatte 14 über die zweiten Federn 13 in
Umfangsrichtung und elastisch miteinander verbunden.
Jeder Arm 73 weist einen Einführabschnitt 74 auf, der
sich in die zweite Feder 13 hinein erstreckt, wie in Fig. 2
gezeigt. Ein zweiter Torsionswinkel θ2 ist zwischen jedem
Arm 73 und der Oberfläche des umfangsseitigen Endes des
Eingriffsabschnittes 28 (Oberfläche des umfangsseitigen
Endes der Vertiefung 27) definiert, wie ebenfalls in Fig. 2
gezeigt. Wie aus Fig. 2 weiterhin zu sehen ist, können sich
die Arme 73 (das heißt die Zwischenplatte 14) gegenüber den
Stützteilen 30 (das heißt der Halteplatte 22) über einen
Drehbereich hinweg entsprechend dem zweiten Torsionswinkel
θ2 bewegen bzw. genauer gesagt in einem Bereich eines Win
kels θAC, der zweimal so groß wie der zweite Torsionswinkel
θ2 ist. Mit anderen Worten, der von der zweiten Feder 13
erlaubte maximale Torsionswinkel ist gleich dem definierten
Winkel θAC, wie in Fig. 5 gezeigt. Der zweite Torsionswin
kel θ2 ist kleiner als der erste Torsionswinkel θ1.
Es sei festzuhalten, daß die Zwischenplatte 14 ein
"schwimmend" gelagertes oder geführtes Bauteil ist, welches
durch Anlage mit den Federn 13 und durch Anlage mit den
Reibteilen des zweiten Dämpfermechanismus 5 an Ort und
Stelle gehalten wird, wie nachfolgend noch näher erläutert
werden wird.
Das zweite Vorspannteil 66 ist eine konische Feder und
es wird axial zwischen dem ringförmigen Plattenabschnitt 72
und der Platte 67 zusammengedrückt. Die Platte 67 weist
innere Vorsprünge 67a auf, welche drehfest mit den Armen 73
der Zwischenplatte 14 in Anlage oder Eingriff sind. Die
Platte 67 kann sich jedoch gegenüber den Armen 73 der
Zwischenplatte 14 axial bewegen. Das zweite Reibteil 68 mit
hohem Reibwert ist zwischen der dritten Platte 69 und der
Platte 67 angeordnet. Die dritte Platte 69 ist zwischen dem
zweiten Reibteil 68 hohen Reibwertes und dem zweiten Reib
teil 70 niedrigen Reibwertes angeordnet. Die dritte Platte
69 weist einen inneren Umfangsabschnitt auf, der drehfest
in Eingriff mit einer Ausnehmung ist, die am äußeren Umfang
des ersten zylindrischen Abschnittes 48 ausgebildet ist.
Die dritte Platte 69 kann sich gegenüber der Ausnehmung am
äußeren Umfang des ersten zylindrischen Abschnittes 48
axial bewegen. Das zweite Reibteil 70 mit niedrigem Reib
wert ist zwischen der dritten Platte 69 und dem inneren
Umfangsabschnitt 25 der Halteplatte 22 angeordnet.
Aufgrund der Anordnung der Unterlegscheiben und der an
deren Bauteile des zweiten Dämpfermechanismus 5 gemäß
obiger Beschreibung ist der ringförmige Plattenabschnitt 72
der Zwischenplatte 14 in Reibeingriff mit dem Flansch 51
über das erste Reibteil 64 mit hohem Reibwert. Die Platte
67, welche zusammen mit der Zwischenplatte 14 dreht, ist in
Reibeingriff mit der dritten Platte 69, welche zusammen mit
dem Drehausgangsteil 3 dreht, was über das zweite Reibteil
68 erfolgt. Der voranstehende Aufbau definiert den Erzeu
gungsmechanismus 15 für ein Drehmoment mit hoher Hysterese,
welcher zwischen dem Drehausgangsteil 3 und der Zwischen
platte 14 angeordnet ist und zwei sich in Reibeingriff
befindliche Abschnitte beinhaltet. Die Halteplatte 22 und
die dritte Platte 69 stehen miteinander über das zweite
Reibteil 70 mit niedrigem Reibwert in Reibeingriff oder
Reibverbindung. Das zweite Reibteil 70 mit niedrigem Reib
wert definiert einen Abschnitt des Erzeugungsmechanismus 6
für ein Drehmoment mit niedriger Hysterese, wie nachfolgend
noch beschrieben wird.
Aufgrund der Verwendung der Stützteile 30 wird zum
Stützen oder Lagern der zweiten Federn 13 an der Halte
platte 22 keine komplizierte Struktur notwendig. Die Stütz
teile 30, das heißt Teile unabhängig von der Halteplatte
22, können zum Lagern oder Stützen der zweiten Federn 13
aufgrund der Anordnung verwendet werden, bei der die zwei
ten Federn 13 in den jeweiligen Vertiefungen 27 der Halte
platte 22 angeordnet sind. Die zweiten Federn 13 können in
den Vertiefungen 27 der Halteplatte 22 angeordnet werden.
Infolgedessen sind die zweiten Federn 13 in Serienschaltung
mit dem Erzeugungsmechanismus 15 für das Drehmoment mit
hoher Hysterese und in Parallelschaltung mit den ersten
Federn 8, welche eine hohe Steifigkeit haben.
Bei dem obigen zweiten Dämpfermechanismus 5 sind die
zweiten Federn 13 nicht direkt an dem Drehausgangsteil 3
(der Nabe) angebracht. Dies erleichtert die Auslegung des
Aufbaus um die Nabe herum. Insbesondere können beim Aufbau
gemäß dieser Ausführungsform die äußeren und inneren Zähne
52 und 53 entlang des gesamten Umfanges des Flansches 51
bzw. des Nabenflansches 9 angeordnet werden und somit kann
die Anzahl von Zähnen für die äußeren und inneren Zähne 52
und 53 maximiert werden, so daß die gesamte Anlagefläche
zwischen den äußeren und inneren Zähnen 52 und 53 erhöht
wird. Wie oben beschrieben, ist zwischen den zweiten Federn
13 und dem Drehausgangsteil 3 eine direkte Anlage oder ein
direkter Eingriff nicht notwendig. Dies ist aufgrund des
Aufbaus möglich, bei dem die zweiten Federn 13, welche eine
geringe Steifigkeit haben, und parallel zu den ersten
Federn 8 und in Serie mit dem Erzeugungsmechanismus 15 für
das Drehmoment mit hoher Hysterese angeordnet sind, umgeben
oder eingefaßt werden.
Nachfolgend wird der axial motorseitige Aufbau des
Flansches 51 beschrieben. Eine Hülse 59, ein erstes Reib
teil 58 mit geringem Reibwert und ein erstes Vorspannteil,
welches nachfolgend noch beschrieben wird, sind jeweils
ringförmige Plattenbauteile, welche um den zweiten zylin
drischen Abschnitt 49 herum angeordnet sind. Die Hülse 59
ist nahe einem inneren Umfangsabschnitt 38 der Kupplungs
platte 21 angeordnet. Die Hülse 59 weist einen kreisförmi
gen Plattenabschnitt 59a zwischen dem Flansch 51 und dem
inneren Umfangsabschnitt 38 und einen zylindrischen Ab
schnitt 59b auf, der sich axial in Richtung des Motors vom
inneren Umfang des kreisförmigen Plattenabschnittes 59a
erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 59b ist axial beweg
lich in Eingriff mit dem inneren Umfangsabschnitt 38 der
Kupplungsplatte 21 und kann zusammen mit dem inneren Um
fangsabschnitt bzw. der Kupplungsplatte 21 drehen. Die
innere Umfangsoberfläche des zylindrischen Abschnittes 59b
ist in Anlage mit der äußeren Umfangsoberfläche des zweiten
zylindrischen Abschnittes 49 des Nabenzapfens 47. Hierdurch
sind die Kupplungsplatte 21 und die Halteplatte 22 radial
gegenüber dem Nabenflansch 9 positioniert. Das erste Reib
teil 58 mit niedrigem Reibwert ist zwischen dem kreisförmi
gen Plattenabschnitt 59a und dem Flansch 51 angeordnet und
das erste Vorspannteil 61 ist zwischen dem kreisförmigen
Plattenabschnitt 59a und dem inneren Umfangsabschnitt 38
angeordnet. Das erste Vorspannteil 61 ist eine konische
Feder, welche axial zwischen dem kreisförmigen Plattenab
schnitt 59a und dem inneren Umfangsabschnitt 38 zusammenge
drückt wird. Somit ist die Hülse 59 in Reibeingriff mit dem
Flansch 51 über das erste Reibteil 58. Die Vorspannkraft
des ersten Vorspannteiles 61 ist kleiner als diejenige des
zweiten Vorspannteiles 66. Bei dem Aufbau gemäß obiger
Beschreibung bildet das erste Reibteil 58 mit niedrigem
Reibwert einen Teil des Erzeugungsmechanismus 6 für das
Drehmoment mit niedriger oder geringer Hysterese.
Der Erzeugungsmechanismus 6 für das Drehmoment mit ge
ringer Hysterese ist ein Reibungserzeugungsmechanismus, der
betrieblich zwischen dem Dreheingangsteil 2 und dem Dreh
ausgangsteil 3 angeordnet ist und eine Gleitreibung immer
dann erzeugt, wenn sich die Dreheingangs- und Drehausgangs
teile 2 und 3 relativ zueinander verdrehen. Bei dieser
Ausführungsform ist der Erzeugungsmechanismus 6 für das
Drehmoment mit geringer Hysterese im wesentlichen gebildet
aus den ersten und zweiten Reibteilen 58 und 70 mit niedri
gem Reibwert, er kann jedoch auch andere Reibteile beinhal
ten oder einen hiervon abweichenden Aufbau haben. In man
chen Fällen ist es wünschenswert, das Drehmoment mit Hyste
rese, welches von dem Erzeugungsmechanismus 6 erzeugt wird,
zu minimieren, so daß nur ein Reibteil mit niedrigem Reib
wert in manchen Anwendungsfällen verwendet werden kann oder
muß.
Aufbau und Betrieb der Kupplungsscheibenanordnung 1
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläu
tert. Fig. 4 ist ein mechanisches Ersatzschaltbild oder
-schaubild der Dämpfermechanismen in der Kupplungsscheiben
anordnung 1. Das mechanische Ersatzschaubild zeigt schema
tisch die verschiedenen relativ zueinander drehbaren Ab
schnitte der Dämpfermechanismen. Die Darstellung von Fig. 1
zeigt die Funktionsweisen und Beziehungen der jeweiligen
Bauteile in einem Zustand, in welchem keine Torsion oder
kein Drehmoment zwischen den Drehausgangsteilen 3 und dem
Dreheingangsteil 2 anliegt. Wie aus Fig. 4 zu sehen ist,
sind die ersten und zweiten Dämpfermechanismen 4 und 5
parallel zwischen dem Dreheingangsteil 2 und dem Drehaus
gangsteil 3 angeordnet. Der erste Dämpfermechanismus 4 wird
im wesentlichen aus den ersten Federn 8 und dem Naben
flansch 9 gebildet. Die ersten Federn 8 sind zwischen dem
Nabenflansch 9 und dem Dreheingangsteil 2 angeordnet. Die
Ausnehmung 55 und der Anschlagstift 24 bilden den ersten
Anschlag 7 mit einer bestimmten Bogenlänge (in jede Dreh
richtung des Torsionswinkel θ3).
Wie in Fig. 12 gezeigt und nachfolgend noch beschrieben
werden wird, wird die maximale relative Drehversetzung oder
-verschiebung zwischen dem Flansch 51 und dem Dreheingangs
teil 2 durch einen Torsionswinkel θ4 definiert. Der Torsi
onswinkel θ4 ist gleich dem Torsionswinkel θ3 plus dem
Torsionswinkel θ1 in eine Richtung (in Richtung R1 oder in
Richtung R2), wie nachfolgend noch beschrieben wird. Die
Bogenlänge des ersten Torsionswinkels θ1 wird in dem zwei
ten Anschlag 10 zwischen den Zähnen 52 und 53 des Drehaus
gangsteiles 3 und dem Nabenflansch 9 definiert. Der erste
Torsionswinkel θ1 definiert somit die Grenze der Drehver
setzung zwischen dem Nabenflansch 9 und dem Flansch 51. Der
Torsionswinkel θ3 definiert den Grenzwert der Relativdre
hung zwischen dem Flansch 9 und den Platten 21 und 22 und
wird im ersten Anschlag 7 definiert.
Jede erste Feder 8 mit hoher Steifigkeit arbeitet in
nerhalb des ersten Torsionswinkels θ1 nicht, da die Bewe
gung innerhalb des ersten Torsionswinkels θ1 zwischen dem
Nabenflansch 51 und dem Flansch 9 erfolgt. Somit ist die
erste Feder 8 in Serienschaltung mit dem Versetzungswinkel
θ1 des zweiten Anschlages 10 derart, daß, wenn eine Verset
zung oder Verschiebung innerhalb des Torsionswinkels θ1
auftritt, die erste Feder 8 nicht zusammengedrückt wird.
Der zweite Dämpfermechanismus 5 ist im wesentlichen ge
bildet aus den zweiten Federn 13 und der Zwischenplatte 14.
Jede zweite Feder 13 hat eine geringere Steifigkeit als die
erste Feder 8. Die zweite Feder 13 ist zwischen der Zwi
schenplatte 14 und dem Dreheingangsteil 2 angeordnet. Der
zweite Torsionswinkel θ2 ist zwischen jeder der in Umfangs
richtung gegenüberliegenden Seiten der Zwischenplatte 14
und dem benachbarten Eingriffsabschnitt 28 des Drehein
gangsteiles 2 definiert. Dieser Raum, der zwischen den
gegenüberliegenden Seiten der Zwischenplatte 14 und dem
benachbarten Eingriffsabschnitt 28 definiert ist, bildet
oder definiert einen dritten Anschlag 16. Der dritte An
schlag 16 definiert einen Grenzwert der relativen Drehver
setzung zwischen der Zwischenplatte 14 und dem Drehein
gangsteil 2. Der dritte Anschlag 16, der auch durch den
zweiten Torsionswinkel θ2 definiert ist, erlaubt eine Rela
tivdrehung zwischen der Zwischenplatte 14 und dem Drehein
gangsteil 2 unabhängig von der Versetzung oder Verschiebung
im ersten Anschlag 7 und zweiten Anschlag 10. Mit anderen
Worten, eine Vibrationsdämpfung als Ergebnis einer Ver
schiebung des ersten Anschlages 7 oder einer Verschiebung
des zweiten Anschlages 10 kann in den Dämpferteilen auftre
ten, welche den dritten Anschlag 16 bilden, wie noch be
schrieben werden wird. Wie oben erwähnt, hat die zweite
Feder 13 geringe Steifigkeit und der dritte Anschlag 16,
der eine Relativdrehung innerhalb des zweiten Torsionswin
kels θ2 zur Dämpfung kleiner Vibrationen erlaubt, arbeitet
parallel zwischen der Zwischenplatte 14 und dem Drehein
gangsteil 2. Die Zwischenplatte 14 und das Drehausgangsteil
3 sind durch Reibschluß miteinander über den Erzeugungsme
chanismus 15 für das Drehmoment mit hoher Hysterese verbun
den. Somit sind im zweiten Dämpfermechanismus 15 die zweite
Feder 13 mit geringer Steifigkeit und der Erzeugungsmecha
nismus 15 für das Drehmoment mit hoher Hysterese zur Erzeu
gung eines Drehmomentes mit hoher Hysterese in Serie ange
ordnet und arbeiten miteinander.
Im zweiten Dämpfermechanismus 5 können die Stellen, wo
die zweite Feder 13 und der dritte Anschlag 16 (zweiter
Torsionswinkel θ2) angeordnet sind, in einer Abwandlung mit
der Stelle ausgetauscht werden, an der sich der Erzeugungs
mechanismus 15 für das Drehmoment mit hoher Hysterese
befindet.
Das Drehausgangsteil 3 und das Dreheingangsteil 2 sind
miteinander in Reibverbindung über den Erzeugungsmechanis
mus 6 für das Drehmoment geringer Hysterese, welcher die
ersten und zweiten Reibteile 58 und 70 mit geringem Reib
wert enthält. Die Reibung, das heißt das mit einer Hyste
rese behaftete Drehmoment, welches in den Erzeugungsmecha
nismus 6 für das Drehmoment geringer Hystere erzeugt wird,
ist viel geringer als die Reibung, die in dem Erzeugungsme
chanismus 15 für das Drehmoment hoher Hysterese erzeugt
wird.
In einer Abwandlung kann der Erzeugungsmechanismus 6
für das Drehmoment niedriger Hysterese an einer anderen
Stelle angeordnet sein; genauer gesagt, kann er zwischen
der Zwischenplatte 14 und dem Dreheingangsteil 2, oder
zwischen dem Drehausgangsteil 3 und dem Nabenflansch 9 oder
zwischen dem Nabenflansch 9 und dem Dreheingangsteil 2
angeordnet werden.
Die Betriebs- und Arbeitsweise der Kupplungsscheibenan
ordnung 1 wird nachfolgend beschrieben.
Wenn die Kupplungsscheibe 23 in Eingriff mit dem
Schwungrad ist, wird das Drehmoment von dem Dreheingangs
teil 2 auf das Drehausgangsteil 3 über die ersten und
zweiten Dämpfermechanismen 4 und 5 übertragen. Im ersten
Dämpfermechanismus 4 wird das Drehmoment über die ersten
Federn 8 und den Nabenflansch 9 übertragen. Im zweiten
Dämpfermechanismus 5 wird das Drehmoment über die zweiten
Federn 13 und die Zwischenplatte 14 übertragen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 werden nachfolgend die
Torsionscharakteristika oder -eigenschaften der Kupplungs
scheibenanordnung 1 beschrieben. Das Torsionscharakteri
stikdiagramm von Fig. 11 stellt Ansprech- oder Antwortcha
rakteristika dar, wobei das Ausgangs-Drehteil 11 einer
relativen Drehversetzung gegenüber dem Dreheingangsteil 2
unterworfen wird. Der Nullpunkt (Ursprung) der Grafik von
Fig. 11 stellt einen Punkt dar, an welchem keine Versetzung
in der Kupplungsscheibenanordnung 1 auftritt, da es kein
anliegendes Drehmoment oder keine Torsion gibt. Der Null
punkt oder Ursprung entspricht den Relativlagen der ver
schiedenen Elemente, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind. In
Fig. 11 stellt die gezeigte Kurve eine Relativdrehung des
Drehausgangsteiles 3 in der Kupplungsscheibenanordnung 1
dar, wenn dieses bezüglich dem Dreheingangsteil 2 verdreht
wird.
In einem Punkt A in Fig. 11 ist das Drehausgangsteil 3
der Kupplungsscheibenanordnung 1 gegenüber dem Drehein
gangsteil 2 um einen Winkel verdreht, der kleiner als die
insgesamt mögliche Relativdrehung ist, welche durch den
Torsionswinkel θ4 (Fig. 12) definiert ist, jedoch größer
als der erste Torsionswinkel θ1 ist. Der Punkt A entspricht
den Relativlagen der verschiedenen Elemente, wie sie in
Fig. 5 dargestellt sind. In Fig. 5 ist das Drehausgangsteil
3 in eine positive Versetzungsrichtung gegenüber dem Dreh
eingangsteil 2 verdreht.
In Fig. 5 ist der erste Dämpfermechanismus 4 derart,
daß die Zähne 52 und 53 im zweiten Anschlag 10 miteinander
in Anlage sind und jede erste Feder 8 wird zwischen dem
Nabenflansch 9 und dem Dreheingangsteil 2 teilweise zusam
mengedrückt. Im zweiten Dämpfermechanismus 5 berühren die
Endflächen 28 die entsprechenden Arme 73 im dritten An
schlag 16. Weiterhin wird jede zweite Feder 13 derart
zusammengedrückt, daß eine weitere Zusammendrückung nicht
möglich ist. Wie gezeigt, unterliegt jedoch die Zwischen
platte 14 einer relativen Drehversetzung in Negativrichtung
gegenüber dem Dreheingangsteil 2 um den Winkel θAC (der
Winkel θAC ist zweimal so groß wie der zweite Torsionswin
kel θ2). Im Ergebnis ist die Endoberfläche des Eingriffsab
schnittes 28 an der umfangsseitig positiven Seite in Anlage
mit dem Vorsprung 73 und die Endoberfläche des Eingriffsab
schnittes 28 an der umfangsseitig negativen Seite ist von
dem gegenüberliegenden Vorsprung 73 um einen Raum oder
Abstand beabstandet, der durch den Winkel θAC definiert
ist.
Wenn sich das Drehausgangsteil 3 aus der obigen Lage in
Richtung der Lage des Ursprungs oder Nullwinkels (Fig. 4)
dreht, müssen sich die ersten und zweiten Federn 8 und 13
ausdehnen. In einem Bereich einer Winkelverschiebung oder
-versetzung annähernd gleich der Größe von θAC, bevor Kon
takt im dritten Anschlag 16 auftritt, tritt, wie in dem
mechanischen Ersatzschaubild gemäß Fig. 6 gezeigt, in dem
Erzeugungsmechanismus 15 für das Drehmoment mit hoher
Hysterese kein Rutsch auf und in dem Erzeugungsmechanismus
6 für das Drehmoment niedriger Hysterese wird primär ein
Drehmoment mit niedriger Hysterese erzeugt.
In einem Punkt B in Fig. 11 tritt im dritten Anschlag
16 (Fig. 6) ein Kontakt zwischen der Endoberfläche der
Eingriffsabschnitte 28 an der umfangsseitig negativen Seite
und den entsprechenden Armen 73 auf. Danach dreht sich die
Zwischenplatte 14 zusammen mit dem Dreheingangsteil 2 und
zwischen der Zwischenplatte 14 und dem Drehausgangsteil 3
tritt eine Relativdrehung auf. Somit dehnen sich die ersten
Federn 8 aus und in dem Erzeugungsmechanismus 15 für das
Drehmoment mit hoher Hysterese tritt ein Rutsch auf. Im
Ergebnis werden die Eigenschaften einer hohen Steifigkeit
und eines Drehmoments mit hoher Hysterese erzeugt.
Wenn sich die verschiedenen Elemente oder Bauteile in
Richtung des Punktes C in Fig. 11 bewegen, erreicht der
Torsionswinkel den ersten Torsionswinkel θ1, welcher der
Lage der Elemente in Fig. 7 entspricht. In Punkt C sind die
ersten Federn 8 nicht länger zusammengedrückt. Nun kann
sich das Drehausgangsteil 3 relativ zu dem Dreheingangsteil
2, dem Nabenflansch 5 und der Zwischenplatte 14 drehen. Im
Ergebnis werden die Eigenschaften von null Steifigkeit und
einem Drehmoment mit hoher Hysterese erzeugt.
In einem Punkt D in Fig. 11, wo die relative Drehver
setzung zwischen den Dreheingangs- und Drehausgangsteilen 2
und 3 geringer als der erste Torsionswinkel θ1 ist (siehe
Fig. 8), ist die Drehrichtung des Drehausgangsteiles 3
bezüglich des Dreheingangsteiles 2 nun umgekehrt. Somit
wird das Drehausgangsteil 3 in Negativrichtung gegenüber
dem Dreheingangsteil 2 verschoben.
In dem winkelförmigen Versetzungsbereich von der Umkeh
rung der Relativdrehung zum Torsionswinkel θAC wird die
zweite Feder 13 zusammengedrückt und in dem Erzeugungsme
chanismus 6 für das Drehmoment mit niedriger Hysterese
tritt ein Rutsch auf. In dem Erzeugungsmechanismus 15 für
das Drehmoment mit hoher Hysterese tritt jedoch kein Rutsch
auf.
In einem Punkt E in Fig. 11 tritt ein Kontakt in dem
dritten Anschlag 16 auf, wie in Fig. 9 gezeigt. Danach sind
die zweiten Federn 13 nicht länger zusammengedrückt und in
dem Erzeugungsmechanismus 15 für das Drehmoment mit hoher
Hysterese tritt ein Rutsch auf. Infolgedessen werden die
Eigenschaften von null Steifigkeit und einem Drehmoment mit
hoher Hysterese erzeugt.
In einem Punkt F in Fig. 11 tritt entsprechend Fig. 10,
wo eine Versetzung zwischen den Dreheingangs- und Drehaus
gangsteilen 2 und 3 gleich dem ersten Torsionswinkel θ1
ist, in dem zweiten Anschlag 10 ein Kontakt auf. Danach
werden die ersten Federn 8 zusammengedrückt. Im Ergebnis
werden die Eigenschaften einer hohen Steifigkeit und eines
Drehmomentes mit hoher Hysterese erzeugt.
Das Torsionscharakteristikdiagramm von Fig. 12 zeigt
die gesamten Charakteristika oder Eigenschaften, welche
auftreten, wenn die Dreheingangs- und Drehausgangsteile 2
und 3 der Kupplungsscheibenanordnung 1 eine Relativdrehung
zwischen einem maximalen positiven Torsionswinkel θ4 und
dem maximalen negativen Torsionswinkel θ4 durchführen. Wie
aus Fig. 12 zu sehen ist, tritt das Drehmoment mit hoher
Hysterese in beiden, das heißt den ersten und zweiten
Stufen auf, wenn die Torsion in den positiven und negativen
ersten Stufen und den positiven und negativen zweiten
Stufen auftritt. Infolgedessen können niederfrequente
Vibrationen, welche an der Kupplungsscheibenanordnung
anliegen, rasch gedämpft werden.
Das Drehmoment mit hoher Hysterese wird in der ersten
Stufe der relativen Drehversetzung erzeugt. Dies ist des
halb möglich, als der erste Dämpfermechanismus 4 die rela
tive Drehversetzung innerhalb des ersten Torsionswinkels θ1
beinhaltet und in Serienschaltung mit der ersten Feder 18
arbeitet, welche eine hohe Federkonstante hat, wobei der
Erzeugungsmechanismus 15 für das Drehmoment mit hoher
Hysterese im gleichen Bereich arbeitet.
Wenn kleine Torsionsvibrationen, welche durch Verbren
nungsschwankungen im Motor erzeugt werden, auf die Kupp
lungsscheibenanordnung 1 während beispielsweise eines
normalen Fahrbetriebs übertragen werden (das heißt, während
der Torsionswinkel zwischen dem Drehausgangs- und Drehein
gangsteil 3 und 2 im positiven zweiten Bereich zwischen dem
Torsionswinkel θ1 und dem Torsionswinkel θ3 ist) übertragen
werden, drehen das Drehausgangsteil 3, die Zwischenplatte
14 und der Nabenflansch 9 zusammen gegenüber dem Drehein
gangsteil 2 beispielsweise aus der Position gemäß Fig. 5
(in manchen Fällen haben die zweiten Federn 13 bereits die
Eingriffsabschnitte 28 gegenüber den Vorsprüngen 73 ent
sprechend dem Punkt G in den Fig. 11 und 12 in die
Neutral- oder Ausgangslage zurückgebracht). Bei diesem
Vorgang arbeiten die ersten und zweiten Federn 8 und 13
parallel und in den Erzeugungsmechanismus 6 für das Drehmo
ment mit geringer Hysterese tritt Rutsch auf. Im Ergebnis
werden die Eigenschaften hoher Steifigkeit und eines Dreh
moments mit geringer Hysterese erzeugt. Dieser Ablauf ist
im Bereich des Torsionswinkels θAC möglich, das heißt in
dem Bereich, wo in den umfangsseitig gegenüberliegenden
Seiten des dritten Anschlages 16 Kontakt auftritt. Die
ersten Federn 8 wirken auf das Drehausgangsteil 3, jedoch
ist die Zwischenplatte 14 nicht in Eingriff mit dem Dreh
eingangsteil 2 im Bereich des Torsionswinkels θAC, so daß
im Erzeugungsmechanismus 15 für das Drehmoment mit hoher
Hysterese kein Rutsch auftritt.
Ein ähnlicher Ablauf erfolgt in der negativen zweiten
Stufe entsprechend dem Punkt H in Fig. 12.
Es wird nun der Betrieb in dem Fall beschrieben, in
welchem sehr kleine Vibrationen, beispielsweise Leerlaufvi
brationen auf die Kupplungsscheibenanordnung 1 übertragen
werden. In diesem Fall arbeitet der Dämpfermechanismus in
dem Bereich der positiven und negativen Stufen entsprechend
dem ersten Torsionswinkel θ1 und dem ersten Torsionswinkel
-θ1. Wenn die kleinen Vibrationen der Anordnung übertragen
werden, z. B. in dem Zustand gemäß Fig. 4, drehen das
Drehausgangsteil 3 und die Zwischenplatte 14 zusammen
gegenüber dem Dreheingangsteil 2. Bei diesem Vorgang wirken
die zweiten Federn 13 und in dem Erzeugungsmechanismus 6
für das Drehmoment geringer Hysterese tritt Rutsch auf. Im
Ergebnis werden die Charakteristika oder Eigenschaften
geringer Steifigkeit und eines Drehmomentes mit geringer
Hysterese erzeugt. Der Betriebs-Torsionswinkel ist in einem
Bereich, der durch den Torsionswinkel θAC definiert ist,
das heißt einem Bereich, bevor Kontakt im dritten Anschlag
16 auftritt (in Fig. 12 als Punkt I dargestellt).
Es sei festzuhalten, daß der Raum oder Bereich, der
durch den Torsionswinkel θAC im dritten Anschlag 16 defi
niert wird, in Serienschaltung mit dem Erzeugungsmechanis
mus 15 für das Drehmoment hoher Hysterese angeordnet ist
und dahingehend wirkt, den Erzeugungsmechanismus 15 für das
Drehmoment mit hoher Hysterese daran zu hindern, in Antwort
auf kleine Vibrationen sowohl in den ersten als auch zwei
ten Stufen der Torsionscharakteristika zu arbeiten (erste
und zweite Stufen entsprechend der Winkelverschiebung in
den Torsionswinkeln θ1 bzw. θAC).
Wenn die kleinen oder geringfügigen Vibrationen Leer
laufvibrationen oder dergleichen sind, welche eine Verset
zung innerhalb der ersten Stufen der positiven und negati
ven Torsionswinkel +θ1 und -θ1 bewirken, wird in den Berei
chen entsprechend den Bereichen zwischen den Punkten E und
F in Fig. 11 ein Drehmoment hoher Hysterese erzeugt, wo der
Torsionswinkel größer als der Torsionswinkel θAC ist. Somit
können Drehmomente mit hoher Hysterese oder eine Reibglei
tung in dem Erzeugungsmechanismus 15 für das Drehmoment mit
hoher Hysterese auftreten, wenn geringfügige Vibrationen
auf das Dreheingangsteil 2 übertragen werden. Somit wird
ein sog. Sprungphänomen, welches durch die Leerlaufvibra
tionen bewirkt werden kann, in seinem Auftreten ziemlich
unwahrscheinlich.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung beschrieben.
Die Kupplungsscheibenanordnung 1' gemäß Fig. 13 hat im
wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Kupplungsscheiben
anordnung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Die nachfol
gende Beschreibung hebt daher nur auf die Unterschiede
zwischen den ersten und zweiten Ausführungsformen ab.
Die Kupplungsscheibenanordnung 1' weist ein Drehaus
gangsteil 3' auf, welches einen hieran einstückigen Flansch
51 beinhaltet, jedoch den Flansch 9 nicht beinhaltet. Ein
Raum entsprechend dem ersten Torsionswinkel θ1 ist zwischen
jeder ersten Feder 8 und jedem der in Umfangsseite gegen
überliegenden Enden eines entsprechenden Fensters 54'
definiert, wie in Fig. 13A gezeigt. Ein zusätzlicher Raum
entsprechend dem ersten Torsionswinkel θ1 ist auf jeder
Seite der ersten Feder 8 vorhanden und verhindert eine
Zusammendrückung der ersten Feder 8, solange nicht der
Torsionswinkel den ersten Torsionswinkel θ1 erreicht hat.
Wie aus dem mechanischen Ersatzschaubild gemäß Fig. 14
zu sehen ist, ist der erste Dämpfermechanismus 4 im wesent
lichen gebildet aus den ersten Federn 8 und den Abständen
des ersten Torsionswinkels θ1. Somit hat der erste Dämpfer
mechanismus 4 einen Aufbau, in welchem eine Zusammen
drückung der ersten Federn 8 nicht auftritt, solange nicht
der Torsionswinkel den ersten Torsionswinkel θ1 erreicht
hat.
Die Abstände oder Freiräume entsprechend dem ersten
Torsionswinkel θ1 können zwischen den ersten Federn 8 und
Kontaktabschnitten 40 und 42 der Platten 21 und 22 ausge
bildet werden.
Weitere Modifikationen und Abwandlungen sind im Rahmen
der vorliegenden Erfindung selbstverständlich möglich. So
ist ein Stützteil 81 gemäß Fig. 3 ein Bauteil, welches eine
Funktion hat, die ähnlich zu dem Stützteil 30 in den voran
stehenden Ausführungsformen ist. Bei dieser Abwandlung ist
das Stützteil 81 aus Kunststoff oder Kunstharz gefertigt.
Das Stützteil 81 ist an dem inneren Umfangsabschnitt 25 der
ersten Platte von der axialen Getriebeseite her angebracht.
Der äußere Abschnitt des Stützteiles 81 ist mit dem inneren
Umfangsabschnitt 25 der Halteplatte mittels eines Bolzens
oder Niets 82 befestigt. Das Stützteil 81 weist eine Aus
nehmung 83 auf, welche die zweite Feder 13 aufnimmt. Die
Ausnehmung 83 bildet eine Anordnung zum Stützen oder Lagern
der radial gegenüberliegenden Seiten und der axial äußeren
Seite der zweiten Feder 13. Anlageabschnitte 84, die an den
umfangsseitig gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung 83
ausgebildet sind, sind in Anlage mit den umfangsseitig
gegenüberliegenden Enden der zweiten Feder 13. Radial
innere und äußere Abschnitte 85 und 86 der Ausnehmung 83
lagern die radial gegenüberliegenden Seiten der zweiten
Feder 13.
Der oben beschriebene Aufbau, bei welchem das Stützteil
81 aus Kunststoff an der axial einen Seite der Halteplatte
angeordnet ist, kann ein Federlagerteil in der Halteplatte
schaffen. Dieser Aufbau benötigt weder das Stützteil in der
Ausbildung gemäß der voranstehenden Ausführungsform, noch
komplizierte Bearbeitung und Herstellung im inneren Um
fangsabschnitt 25 der Halteplatte. Dieser einfache Aufbau
kann aufgrund der Tatsache erhalten werden, daß die zweite
Feder 13 nicht nahe des Flansches der Nabe, sondern axial
außerhalb des Flansches angeordnet ist. Insbesondere ergibt
sich dies aufgrund der Tatsache, daß die zweite Feder 13
außerhalb der Platte von der Eingangsseite her angeordnet
ist und genauer gesagt in der Vertiefung 27 der Platte auf
der Eingangsseite angeordnet ist.
Bei dem Dämpfermechanismus gemäß der vorliegenden Er
findung arbeitet der Reibmechanismus dahingehend, ein
Drehmoment mit hoher Hysterese im Bereich der ersten Stufe
zu erzeugen. Von daher werden niederfrequente Vibrationen,
beispielsweise das sog. tip-in/tip-out wirksam gedämpft.
Wenn kleine Vibrationen mit geringen Amplituden in den
ersten und zweiten Stufen übertragen werden, tritt in dem
Reibmechanismus kein Rutsch auf, so daß die Charakteristika
oder Eigenschaften eines Drehmomentes mit geringer Hyste
rese erhalten werden können.
Beschrieben wurde somit ein Dämpfermechanismus, bei dem
ein Dreheingangsteil und ein Drehausgangsteil umfangsseitig
und elastisch miteinander über erste und zweite Dämpferme
chanismen und verbunden sind, welche in Parallelschaltung
angeordnet sind. Der erste Dämpfermechanismus beinhaltet
erste Federn. Die ersten Federn sind zwischen den Drehein
gangs- und Drehausgangsteilen zur Übertragung eines Drehmo
mentes dazwischen angeordnet. Ein Zusammendrückung der
ersten Federn beginnt nicht, bevor nicht ein Torsionswinkel
einen ersten Torsionswinkel erreicht hat. Der zweite Dämp
fermechanismus beinhaltet zweite Federn und einen Erzeu
gungsmechanismus für ein Drehmoment mit hoher Hysterese,
welche in Serie geschaltet sind. Die zweiten Federn können
nur innerhalb eines Bereiches eines Torsionswinkels zusam
mengedrückt werden, der kleiner als der erste Torsionswin
kel ist.
Claims (12)
1. Dämpfermechanismus mit:
einem ersten Drehteil (2);
einem zweiten Drehteil (3), das benachbart dem ersten Drehteil (2) für eine beschränkte relative Drehversetzung zu diesem um eine mittige Drehachse angeordnet ist, wobei die beschränkte relative Drehversetzung durch einen Torsi onswinkel (θ4) definiert ist und wobei innerhalb der be schränkten relativen Drehversetzung eine erste Stufe der relativen Drehversetzung durch einen ersten Torsionswinkel (θ1) definiert ist, der kleiner als der Torsionswinkel (θ4) ist;
einem ersten Dämpfermechanismus (4) zum umfangsseiti gen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Dreh teile (2, 3) miteinander mit einem ersten elastischen Bauteil (8) zwischen den ersten und zweiten Drehteilen zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen diesen derart, daß das erste elastische Bauteil (8) in Antwort auf eine rela tive Drehversetzung innerhalb des ersten Torsionswinkels (θ1) nicht zusammengedrückt wird; und
einem zweiten Dämpfermechanismus (5) benachbart den ersten und zweiten Drehteilen (2, 3) für einen Betrieb parallel mit dem ersten Dämpfermechanismus (4) zum umfangs seitigen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Drehteile miteinander, wobei der zweite Dämpfermechanismus (5) aufweist:
ein erstes Zwischenbauteil (14), welches betrieblich zwischen den ersten und zweiten Drehteilen für eine Drehung relativ zu dem ersten Drehteil (2) innerhalb eines Torsi onswinkels (θAC) angeordnet ist, der kleiner als der erste Torsionswinkel (θ1) ist;
ein zweites elastisches Bauteil (13), das zwischen dem ersten Zwischenbauteil (14) und dem ersten Drehteil (2) angeordnet ist, um umfangsseitig und elastisch das erste Zwischenbauteil und das erste Drehteil miteinander zu ver binden, wobei das zweite elastische Bauteil (13) eine geringere Steifigkeit als das erste elastische Bauteil (8) hat; und
einen Reibmechanismus zwischen dem ersten Zwischenbau teil und dem zweiten Drehteil zur Erzeugung einer Reibung in Antwort auf eine Relativdrehung zwischen dem ersten Zwischenbauteil und dem zweiten Drehteil.
einem ersten Drehteil (2);
einem zweiten Drehteil (3), das benachbart dem ersten Drehteil (2) für eine beschränkte relative Drehversetzung zu diesem um eine mittige Drehachse angeordnet ist, wobei die beschränkte relative Drehversetzung durch einen Torsi onswinkel (θ4) definiert ist und wobei innerhalb der be schränkten relativen Drehversetzung eine erste Stufe der relativen Drehversetzung durch einen ersten Torsionswinkel (θ1) definiert ist, der kleiner als der Torsionswinkel (θ4) ist;
einem ersten Dämpfermechanismus (4) zum umfangsseiti gen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Dreh teile (2, 3) miteinander mit einem ersten elastischen Bauteil (8) zwischen den ersten und zweiten Drehteilen zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen diesen derart, daß das erste elastische Bauteil (8) in Antwort auf eine rela tive Drehversetzung innerhalb des ersten Torsionswinkels (θ1) nicht zusammengedrückt wird; und
einem zweiten Dämpfermechanismus (5) benachbart den ersten und zweiten Drehteilen (2, 3) für einen Betrieb parallel mit dem ersten Dämpfermechanismus (4) zum umfangs seitigen und elastischen Verbinden der ersten und zweiten Drehteile miteinander, wobei der zweite Dämpfermechanismus (5) aufweist:
ein erstes Zwischenbauteil (14), welches betrieblich zwischen den ersten und zweiten Drehteilen für eine Drehung relativ zu dem ersten Drehteil (2) innerhalb eines Torsi onswinkels (θAC) angeordnet ist, der kleiner als der erste Torsionswinkel (θ1) ist;
ein zweites elastisches Bauteil (13), das zwischen dem ersten Zwischenbauteil (14) und dem ersten Drehteil (2) angeordnet ist, um umfangsseitig und elastisch das erste Zwischenbauteil und das erste Drehteil miteinander zu ver binden, wobei das zweite elastische Bauteil (13) eine geringere Steifigkeit als das erste elastische Bauteil (8) hat; und
einen Reibmechanismus zwischen dem ersten Zwischenbau teil und dem zweiten Drehteil zur Erzeugung einer Reibung in Antwort auf eine Relativdrehung zwischen dem ersten Zwischenbauteil und dem zweiten Drehteil.
2. Dämpfermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die ersten und zweiten Drehteile (2, 3) mit
entsprechenden Fenstern (54) versehen sind, wobei das erste
elastische Bauteil (8) jeweils in einem Fenster angeordnet
ist, wobei das Fenster in dem zweiten Drehteil eine um
fangsseitige Länge hat, welche größer als eine umfangssei
tige Länge des Fensters in dem ersten Drehteil ist, wobei
weiterhin der erste Torsionswinkel (θ1) durch den Unter
schied in der Umfangslänge der Fenster in den ersten und
zweiten Drehteilen definiert ist.
3. Dämpfermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zweite Drehteil (3) einen Nabenzapfen
(47) aufweist, der einen Nabenflansch (9) beinhaltet, sowie
einen Flansch (51), der um den Nabenflansch (9) herum
angeordnet ist, wobei der Nabenflansch an einer radial
äußeren Oberfläche hiervon Zähne (52) aufweist und der
Flansch an einer radial inneren Oberfläche Zähne (53)
aufweist, welche von den Zähnen (52) am Nabenflansch beab
standet sind, wodurch der erste Torsionswinkel (θ1) defi
niert ist.
4. Dämpfermechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Abschnitt des ersten Drehteiles (2) einen
ringförmigen Raum zwischen dem Abschnitt des ersten Dreh
teiles und dem Nabenflansch definiert, wobei der Reibmecha
nismus, das zweite elastische Bauteil und das erste Zwi
schenbauteil zumindest teilweise innerhalb des ringförmig
umlaufenden Raumes angeordnet sind.
5. Dämpfermechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Dämpfermechanismus (5) eine Vibra
tionsdämpfung in der gesamten eingeschränkten relativen
Drehversetzung zwischen den ersten und zweiten Drehbautei
len dämpft, welche innerhalb des Torsionswinkels (θ4)
liegt.
6. Dämpfermechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste Drehteil zumindest teilweise durch
ein Paar von Platten definiert ist, wobei eine erste der
Platten den Abschnitt zur Bildung des ringförmigen Raums
aufweist.
7. Dämpfermechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reibmechanismus weiterhin eine Reib
scheibe aufweist, welche zwischen einer zweiten des Paares
von Platten und dem Nabenflansch angeordnet ist, um in
Antwort auf eine Relativdrehung dazwischen Reibung zu
erzeugen.
8. Dämpfermechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reibmechanismus weiterhin eine Reib
scheibe aufweist, welche zwischen der ersten des Paares von
Platten und dem ersten Zwischenbauteil angeordnet ist, um
in Antwort auf eine Relativdrehung dazwischen Reibung zu
erzeugen.
9. Dämpfermechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reibmechanismus weiterhin eine Reib
scheibe aufweist, welche zwischen dem Nabenzapfen und dem
ersten Zwischenbauteil angeordnet ist, um in Antwort auf
eine Relativdrehung dazwischen Reibung zu erzeugen.
10. Dämpfermechanismus nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das zweite elastische Bauteil durch die
erste aus dem Paar von Platten gehalten wird.
11. Dämpfermechanismus nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das zweite elastische Bauteil durch ein
Halteteil gehalten wird, welches an der ersten aus dem Paar
von Platten befestigt ist.
12. Dämpfermechanismus nach Anspruch 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Halteteil aus einem Kunststoffmateri
al gefertigt ist.
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