DE2212468A1 - Kupplungsscheibe mit schwingungsdaempfer - Google Patents

Description

• Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer, insbesondere flir Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe und einem Scheibenkörper, sowie zwischen diesen Teilen liegende Schwingungsdämpfer.
• Man hat bereits Drehschwingungsdämpfer für Kupplungsscheiben vorgeschlagen (DPS 1 425 208, DPS 1 425 205), bei denen eine Anzahl Schraubenfedern in fluchtenden Öffnungen angeordnet sind, die auf den Umfang des Ringflansches der Nabeverteilt, vorgesehen sind, wobei zwei Ringscheiben, von denen eine die Kupplungsscheibe bildet, durch Nietbolzen miteinander derart verbunden sind, daß sie den Illngflansch umfassen und sich auf den Enden der Schraubenfedern abstützen, so daß diese bei einer relativen Verdrehung des Ringflansches gegenüber den Ringseheiben einfedern. Derartige Kupplungsscheiben haben den Nachteil einer sehr aufwendigen Herstellungsweise. Insbesondere ist es notwendig, dat3 bestimmte Teile aus hochwertigem Material im Gesenk geschmiedet werden. Auch müssen an die Fertigungatoleranzen hohe Ansprüche gestellt werden. Nachteilig ist weiterhin, daß sich nach einiger Zeit Verschleißerscheinungen an den Innenseiten der Öffnungen, in denen die Federn gelagert sind, zeigen Insbesondere die Versionen, bei denen mehrere Reiben von Dämgfungsfederll vorgesehen und bei denen die };upplungsscheiben mehrteilig ausgebildet sind, sind an13erordentiich teuer, Schließlich hat sich als nachteilig erwiesen, daß die Winkelausschläge auf. der Schub- und auf der %ugseite nur etwa 60 betragen, was für die Aufnahme von Schwingungen und insbesondere Anfahrstößen zu wenig ist.
• Es lassen sich aus den verschiedensten Gründen keine Schraubenfedern einbauen, die größere Winkelbewegungen gestatten, zumal eine ganz bestimmte Dämpfungschara4teristik verlangt werden mull, die mit einer Schraubenfeder nicht ohne weiteres erzielbar ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe mit Schw ingiingsdänpf er zu schaffen, die die Nachteile bekannter Ausführungen ausschaltet, in idealer Weise alle Stöße dämpft und besonders preiswert in der Herstellung ist.
• Erfindungsgemäß wird dies durch ein Nabe umgreifendes, zwischen dieser und dem Scheibenkörper vorgesehenes, rlngförsiges Federelement und zwischen Nabe und Federolement oder Federelement und Scheibenkörper angeordnete, in radialer Richtung beweglich geführte, über den Umfang verteilte Wälzkörper erzielt, die sich einerseits am Innenumfang des Federelements und sich andererse4ts an der als Kurvenbahn ausgebildeten Umfangsfläche der Nabe oder an der als Kurvenbahn ausgebildeten, der Nabe zugewandten Fläche des Scheibenkörpers und der äußeren Umfangsfläche des Federelements abstützen. Vorzugsweise weist die Kurvenbahn, auf der sich die Wälzkörper abstützen, eine der Anzahl der Wälzkörper entsprechende Zahl von gleichartig gestalteten Gleitflächen auf, wobei die einzelnen Gleitflächen bei einer Verdrehung der Kurvenbahn in Umfangsrichtung relativ zu den Wälzkörpern eine gleichzeitwge Verschiebung aller Wälzkörper in radialer Richtung um gleiche Strecken bezirken. In einer bevorzugten Ausführungsforin ist die Kurvenbahn an der Umfangs fläche der Nabe vorgesehen. Ebenso kann sich auch die Kurvebahn an der radial inneren Fläche des Scheibenkörpars befinden. Anstelle eines Federelements aus Stahl kann auch das ringfönnie Federelement aus einem Elastomer gebildet sein, wobei dessen radial innere Fläche mit ringsegmentförmigen Metallschalen ausgekleidet ist, an denen die Wälzkörper anliegen. In diesem Falle sind die Gleitflächen an den radial inneren Flächen der ringsegmentformigen Metallschalen angeordnet. Mit Vorteil sind das ringförmige Federelement, der radial äußere Teil der Nabe und die Wälzkörper von einem ringartigen Käfig umsclilossen, der Teil des Scheibenkörpers ist und Wälzkörper und Federelemente an einer axialen Verschiebung hindert.
• Besonders vorteilhaft ist die Ausführung eines ringförmigen Federelements als geschlitzte Ringscheibe, deren freie Enden einander-überlappen. Die Wälzkörper sind in radial verlaufenden Schlitzen oder Ausnehmungen am äußeren Umfang der Nabe gelehrt, oder aber die Wälzkörper- sind als Rollen ausgebildet, die in radial verlaufenden Schlitzen im Scheibenkerper geführt sind.
• Die Erfindung läßt die verschfedensten- Ausführungsmöglichkeiten zu, einige davon sind in den anhängenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Kupplungsscheibe mit Schwingungsdämpfer, wobei die Wälzkörper in Ausnehmungen der Nabe gehalten und geführt sind, Fig. 2 die Draufsicht auf die Kupplungsscheibe gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt, Fig. 3 den Längsschnitt durch einen Teil einer anderen Kupplungsscheibe, bei der die Wälzderen in ausnehmungen iiti Sch Scheibenkörper gehal t en und geffthrt sind, Fig. 4 die Draufsicht auf die Kupplungsscheibe gemäß Fig. 3, teilweise im Sschnitt, Fig. 5 den Längsschnitt durch einen Teil einer Kupplungsscheibe, bei der sich die Wälzkörper auf einem geschlossenen Metallring abstützen, 6 die Draufsicht auf die Kupplungsscheibe gemäß Fig. 5, teilweise im Schnitt, Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Kupplungsscheibe, bei der sich die Wälzkörper an Lagerschalen anlegen, die ihrerseits durch einen Ring aus einem Elastomer abgefedert sind, Fig. 8 die Draufsicht auf die Kupplungsscheibe gemäß Fig, 7, teilweise im Schnitt.
• Die Kupplungsscheibe gemäß Fig. 1 besteht aus einer Nabe 1 mit Innenverzahnung 2 und einem äußeren Flansch 3» dem ScheibenkS rper 4, 4er zusammen mit -der Ringscheibe 5 den Nabenflansch 3 umfaßt, wobei die Teile 4 und 5 miteinander vernietet sind, den Wälzkörpern 6, die gleichmäßig auf dem Umfang des Nabenflansches verteilt.
• angeordnet sind und schließlich den beiden ringförmigen Federelementen 7 und 8. Der Scheibenkörper 4 ist im Bereich des im wesentlichen zylindrischen Teils 4a so gestaltet, daß seine der Nabe 1 zugekehrte Innenfläche 4b oine Steuerkurve für die Wälzkörper 6 bildet. Die einzelnen Wälzkörper 6 werden mit Hilfe von zwei ringförmigen Federelementen 7, 8 radial nach außen gegen die Steuerkurve 4b gedrückt derart, daß in der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Flansches 1 gegenüber der Kupplungsscheibe 4, 5 sich die einzelnen Wälzkörper 6 an den radial äußersten Punkten der Steuerkurve befinden.
• Wird nun die Nabe 1 relativ zum Scbeibenkörper 4, 5 beispielsweise in Pfeilrichtung A gedreht, so verschieben sichfauch die einzelnen Wälzkörper 6 gleichsinnig, d.h.
• in Pfeilrichtung A. Da die einzelnen Wälzkörper 6 in radial verlaufenden Schlitzen 9 des Flansches 3 geführt sind, bewegen sich die Wälzkörper, veranlaßt durch ihr Abrollen auf der Steuerkurve 4b, radial gleichmäßig nach innen za, d.h. in Pfeilrichtung B. Dabei werden die geschlitzten Federringe radial zusammengedrückt. Das Moment, das erforderlich ist, um die Nabe 1 gegenüber dem Scheibenkörper 4 zu verdrehen und die radiale Bewegung aller Wälzkörper nach innen zu gegen die Spreizkraft der Federelemente 7, 8 zu bewegen, wirkt als Dämpfkraft. Es sei noch erwähnt, daß die Federelemente 7, 8 als geschlitzte Ringe ausgebildet sind, deren freie Enden sich überlappen. Fig. 2 zeigt eines dieser Fede:relemenLe 7 n dpr Draufsicht strichliert daravcstellt. Im übrigen ist di llingscheibe 1+ mit hilfe von Nieten 13 mit einer weiteren Ringscheibe 14 verbunden, auf der beiderseits Kupplungsbelagsegmente 11, 12 angeordnet sind.
• Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die die Wälzkörper 26 in radialer Richtung bewegende Steuerkurve 35a, 35b an der radial äußeren Umfangsfläche des Flanschteils 23 der Nabe 21 vorgesehen. Die Wälzkörper 26 sind als Rollen ausgebildet und sind in radial verlaufenden Schlitzen 29a, 29b dos aus den Teilen 24, 25 bestehencten Scheibenkörpers gebildet. Die Federelemente bestehen in diesem F.llc aus geschlitzten Federringen 27, 28, wobei sich die Enden eines jeden Federrings überlappen. Die Kupplungsbeläge 31, 32 sind mit den Ringsegmenten 34 fest verbunden, welche ihrerseits mit Hilfe von Nieten 33 mit dem Scheibenkörper 24 verbunden sind. Wird nun die Nabe 21, 23 relativ zum Scheibenkörper 24, 25, 34 verdreht, so bewegen sich alle Wälzkörper 26 in Pfeilrichtung C radial nach außen und drücken die geschlitzten Federringe 27, 28 auseinander. Ein relatives Verdrehen der zeile 21 bzw.
• 24, 25 gegeneinander ist in diesem Falle nur im Bereich der Kurventeile 35a möglich.
• Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6 sind die geschlitzten metallenen Federringe 27, 28 gemäß Fig. 3 ersetzt durch einen einzigen, geschlossenen Federring, dessen Profilstärke, über seinen Umfang betrachtet, verschieden groß ist. Der Federring 47 weist Nocken 48 auf, mit denen er in Durchbrüchen 55, 56, die sich in den Scheibenteilen 44, 45 befinden, ein greift derart, daß der Ring 47 gegenüber den Teilen 44, 45 nicht verdreht werden kann.-ftie Wälzkörper 46 werden bei der relativen Verdrehung der Nabe 41 bzw. des Nabenflansches 43 gegenüber dem Scheibenteil 44, 45 radial nach augen bewegt derart, daß sich der geschlossene Fcdcrring 47 verformt. Auf eine besondere Gehrung der Wälzkörper 46 ist in diesem Fall verzichtet. Mit Hilfe von drei Nieten, die die Scheibenteile 44, 45 fest miteinander verbindet, werden Anschläge geschaffen, die die Verdrehbarkeit der Nabe 41 gegenüber dem Scheibenkörper 44, 45 begrenzen.
• Bei der Ausführungsforin gemäß den Figuren 7 und 8 ist anstelle von zwei geschlitzten Federringen bzw. einem geschlossenen federnden Stahlring ein einziger Gummiring oder Elastomerring 67 vorgesehen, dessen radial innere Fläche mit drei Metallschalen 68 ausgekleidet ist. Über diese Metallschalen 68 wird der Gummiring 67 beim Der drehen der Nabe 61 bzw0 des Flanschteils 62 zusammeilgedrückt. Der Gummiring 67 ist außerdem an seiner radial äußeren Fläche mit Hilfe eines Metallrings 78 armiert, wobei der Metallring 78 Nocken 88 aufweist, mit denen er in entsprechende Ausnehmungen 98, 99 des Ringteils 64, 65 einrastet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß sich der Gummiring 67 gegenüber dem Scheibenteil 64 bzw. 65 nicht verdrehen kann. Drei über den Nabenumfang verteilt angeordnete Bolzen 109 im Flanschteil 62 führen die Nabe 61 im Scheibenkörper 64, 65 und tragen dafür Sorge, daß eine ungewünschte radiale Verschiebung der Nabe 61 gegenüber dem Scheibenkörper verhindert wird. Die Bolzen 109 sind in Schlitzen 110, 111 geführt, die im Teil 64 bzw. 65 vorgesehen sind.
• Aus den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen ist deutllich zu entnehmen, daß die Größe des Verdrehwinkels, die bei den derzeit gebräuchlichen Reibscheiben etwa maximal * 60 errcichen kann, sich erheblich überschreiten läßt. Es ist klar, da£<, je größer der Verdrehungswinkel ist und jc langsamer die Kraft in Torsionsdämpfer progressiv innerhalb bestimmter Grenzen ansteigt, sich ruckartige Anfahrstöße umso besser abfangen lassen. Die Ausführungsbeispiele zeigen auch, daß die Reibscheibennabenausführung sichtbar kleiner ist als die der bekannten Bauart, bei welcher als Drehschwingungsdämpfer Schraubenfeder zur Anwendung kommen.
• Das bedeutet einerseits, daf3 gerade die Verkleinerung der Nabe, ic t das teuerste Teil der Kupplungsrcib scheibe ist, in den Schmiedekosten erheblich gesenkt wird und andererseits keine zweiteilige Nabenausführung erforderlich ist.

Claims (10)

1. Patentansprdche

   0 Kupplungsscheiben mit Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe und einem Scheibenkörper, sowie zwischen diesen Teilen liegenden SChwingungsdämpfern , g e k e- n n z e i c h n e t durch die Nabe umgreifende, zwischen dieser und dem Scheibenkörper vorgesehe-ne rsngförmige Federelemente und zwischen Nabe und Federelemente oder Federelemente und Scheibenkörper angeordnete, in radialer Richtung beweglich geführte, huber den Umfang verteilte Wälzkörper, die sich einerseits am Innenumfang des Federelements und sich andererseits an der als Kurvenbahn ausgebildeten Umfangsfläche der Nabe oder an der als Kurvenbahn ausgebildeten, der Nabe zugewandten Fläche des Scheibenkörpers und der äußeren Umfangsfläche des Federelements abstützen.
2. 2. Kupplungsscheiben nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kurvenbahn,auf der sich die Wälzkörper abstützen, eine der Anzahl der Wälzkörper entsprechende Zahl von gleichartig gestalt eten Gleitflächen aufweist, wobei die einzelnen Gleitflächen bei einer Verdrehung der Kurvenbahn in UIilfangsrichtung relativ zu den Wälzkörpern eine gleichzeitige Verschiebung aller Wälzkörper= in radialer Richtung um gleiche Strecken bewirken.
3. 3. Kupplungsscheiben nach don BlsprUchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kurvenbahn an der Umfargsfläci'e der Nabe vorgesehen ist.
4. 4. Kupplungsscheiben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kurvenbahn an der radial inneren Fläche des Scheibenkörpers vorgesehen ist.
5. 5. Kupplungsscheiben nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das ringförmige Federelement aus einem Elastomer besteht, dessen radial innere Fläche mit ringsegmentförmigen Metalischalen ausgekleides ist.
6. 6. Kupplungssobeiben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gleitflächen an den radial inneren Flächen der ringsegmentförmigen Metalischalen vorgesehen sind.
7. 7. Kupplungsscheiben nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das ringförmige Federelement, das radial äußere Teil der Nabe und die Wälzkörper von einem ringartigen Käfig umschlossen sind, der Teil des Scheibenkörpers ist und Wälzkörper und Federeiemente an einer axialen Verschiebung hindert.
8. 8. Kupplungssrheiben nach einem oder mehreren der verangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das ringförmige Federelement als geschlitzte Ringscheibe ausgebildet ist, deren Enden einander überlappen.
9. 9. Kupplungsscheiben nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Wälzkörper in radial verlaufenden Schlitzen oder Ausnehmungen ain sauberen Unifang der Nabe geführt sind.
10. 10. Kupplungsscheiben nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch g e k e n n-Z e i c b n e t, daß die Wälkörper -als Rollen ausgebildet sind, die in radial verlaufenden Schlitzen im Scheibenkörper geführt sind.