DE2212468B2

DE2212468B2 - Kupplungsscheibe mit einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2212468B2
Application number: DE19722212468
Authority: DE
Inventors: Manfred 5281 Vollmerhausen Gross; Alfons 5275 Bergneustadt Motsch
Original assignee: Alfred Teves Metallwarenfabrik GmbH and Co OHG
Current assignee: Alfred Teves Metallwarenfabrik GmbH and Co OHG
Priority date: 1972-03-15
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1978-10-05
Also published as: DE2212468A1; DE2212468C3

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe mit einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einer bekannten Kupplungsscheibe dieser Art (US-PS 20 17 591) wird jeder Wälzkörper des Drehschwingungsdämpfers über ein in der Kupplungsscheibe radial verschieblich angeordnetes Zwischenstück von einem Blattfederelement gegen die Kurvenbahn der Nabe gedrückt. Jedem Wälzkörper ist dabei ein Zwischenstück und ein Blattfederelement zugeordnet. Diese Bauweise ist sehr aufwendig. Weiterhin hat sie den Nachteil, daß die Wälzkörper aufgrund der Reibung zwischen ihnen und den Zwischenstücken nicht in Wälzeingriff mit den Kurvenbahnen treten und daher einem höheren Verschleiß unterworfen sind. Auch wird bei der bekannten Bauweise eine gleichmäßige Belastung der einzelnen Wälzkörper schwer zu erreichen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe der angegebenen Art zu schaffen, die einfach herstellbar ist, geringe Ansprüche an Herstellungstoleranzen stellt: und die einem geringen Verschleiß unterworfen ist. Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 oder 2 angegebene Erfindung gelöst Bei der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung, sind die Wälzkörper in radialen Schlitzen der Kupplungsscheibe geführt. Die im Patentanspruch 2 angegebene Erfindung benötigt keine Führung fü<· die Wälzkörper in Umfangsrichtung.

Weitere mit der Erfindung erzielbare Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch das unmittelbare Einwirken der elastischen Ringe auf die Wälzkörper ein Toleranzausgleich geschaffen wird, der unterschiedliche Federkräfte an den einzelnen Wälzkörpern vermeidet. Durch die in Umfangsrichtung mögliche Relativbewegung zwischen den Wälzkörpern und den elastischen Ringen wird zwischen diesen ein Wälzeingriff ermöglicht, der die Lebensdauer der Bauteile wesentlich erhöht. Die ringförmige Ausbildung der Federelemente ermöglicht ein kleines Schwungmoment und verringert die Gefahr von Unwuchten. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe besteht ferner darin, daß große Winkelbewegungen zur Aufnahme der Drehschwingungen möglich sind, wodurch eine günstige Dämpfungscharakteristik erzielbar ist.

In den Ansprüchen 3 und 4 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkaiten zu, einige davon sind in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 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 F i g. 1, teilweise im Schnitt,

Fig.3 den Längsschnitt durch einen Teil einer anderen Kupplungsscheibe, bei der die Wälzkörper in Ausnehmungen im Scheibenkörper gehalten und geführt sind,

Fig.4 die Draufsicht auf die Kupplungsscheibe gemäß F i g. 3, teilweise im Schnitt,

Fig.5 den Längsschnitt durch einen Teil einer Kupplungsscheibe, bei der sich die Wälzkörper auf einem geschlossenen Metallring abstützen,

Fig.6 die Draufsicht auf die Kupplungsscheibe gemäß F i g. 5, teilweise im Schnitt,

F i g. 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 F i g. 7, teilweise im Schnitt.

Die Kupplungsscheibe gemäß F i g. 1 besteht aus einer Nabe 1 mit Innenverzahnung 2 und einem äußeren Flansch 3, dem Scheibenkörper 4, der 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 Aa so gestaltet, daß seine der Nabe 1 zugekehrte Innenfläche 4b eine 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 F i g. 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 Scheibenkörper 4, 5 beispielsweise in Pfeilrichtung A gedreht, so verschieben sich auch die einzelnen Wälzkörper 6 gleichsinnig, d. h. in Pfeürichtung 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 zu, d. h. in Pfeürichtung 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 Federelemente 7 in der Draufsicht strichliert dargestellt. Im übrigen ist die Ringscheibe 4 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, 356 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, 296 des aus den Teilen 24, 25 bestehenden Scheibenkörpers gebildet. Die Federelemente bestehen in diesem Falle aus geschlitzten Federringen 27, 28, wobei sich die Enden eines jeden Federrings überlappen. Die Kupplungsbeläge 31,32 sind mit den Ringsegmenten 34 fest verbunden, weiche 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 Pfeürichtung C radial nach außen und drücken die geschlitzten Federringe 27, 28 auseinander. Ein relatives Verdrehen der Teile 21 bzw. 24, 25 gegeneinander ist in diesem Falle nur im Bereich der Kurventeile 35a möglich.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.5 und 6 sind die geschlitzten metallenen Federringe 27, 28 gemäß F i g. 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, eingreift, derart, daß der Ring 47 gegenüber den Teilen 44, 45 nicht verdreht werden kann. Die Wälzkörper 46 werden bei der relativen Verdrehung der Nabe 41 bzw. des Nabenflansches 43 gegenüber dem Scheibenteil 44, 45 radial nach außen bewegt, derart, daß sich der geschlossene Federring 47 verformt. Auf eine besondere Führung der Wälzkörper 46 ist in diesem Fall verzichtet. Mit Hilfe von drei Nieten, die die Scheibenteile 44,45 fest miteinander verbindet, werden ίο Anschläge geschaffen, die die Verdrehbarkeit der Nabe 41 gegenüber dem Scheibenkörper 44,45 begrenzen.

Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 7 und 8 ist anstelle von zwei geschlitzten Federringen bzw. einem geschlossenen federnden Stahlring ein einziger Gummi-

ring oder Elastomerring 67 vorgesehen, dessen radial innere Fläche mit drei Metallschalen 68 ausgekleidet ist. Über diese Metallschalen 68 wird der Gummiring 67 beim Verdrehen der Nabe 61 bzw. des Flanschteils 62 zusammengedrückt. 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 Flanschtei! 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 deutlich zu entnehmen, daß die Größe des Verdrehwinkels, die bei den derzeit gebräuchlichen Reibscheiben etwa maximal ±6° erreichen kann, sich erheblich überschreiten läßt. Es ist klar, daß, je größer der Verdrehungswinkel ist und je langsamer die Kraft im 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 einer bekannten Bauart, bei welcher als Drehschwingungsdämpfer Schraubenfedern zur Anwendung kommen. Das bedeutet einerseits, daß gerade die Verkleinerung der Nabe, die mit das teuerste Teil der Kupplungsreibscheibe ist, in den Schmiedekosten erheblich gesenkt wird und andererseits keine zweiteilige Nabenausführung erfcirderlich ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kupplungsscheibe mit einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe und einem auf der Nabe begrenzt drehbar gelagerten, Reibbeläge tragenden Scheibenkörper, mit zwischen der Nabe und dem Scheibenkörper über den Umfang verteilt angeordneten, in radialer Richtung beweglich geführten Wälzkörpern, die von Federelementen radial in Vertiefungen einer auf der Nabe oder dem Scheibenkörper ausgebildeten Kurvenbahn gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente aus einem oder mehreren elastischen Ringen (7, 8, 27, 28) bestehen, die unmittelbar auf den Wälzkörpern (6, 26) aufliegen und gegenüber Nabe (1,21) und Scheibenkörper (4, 24) frei drehbar gelagert sind, und daß die Wälzkörper (6, 26) zur Übertragung des Drehmoments radial beweglich in jeweils der Kurvenbahn gegenüberliegenden Schlitzen (9, 29a, 29ty des Scheibenkörpers (24) oder der Nabe (1) unmittelbar geführt sind (F i g. 1 —4).

2. Kupplungsscheibe mit einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente aus einem oder mehreren elastischen Ringen (47, 67, 68) bestehen, die unmittelbar auf den in Umfangsrichtung frei abwälzenden Wälzkörpern (46,66) aufliegen und zur Übertragung des Drehmoments drehfest mit dem Scheibenkörper (44, 64) oder der Nabe verbunden sind (F ig. 5—8).

3. Kupplungsscheiben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Federelement aus einem Elastomer besteht, dessen radial innere Fläche mit ringsegmentförmigen Metallschalen ausgekleidet ist (F i g. 7,8).

4. Kupplungsscheiben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement als geschlitzte Ringscheibe (7, 8; 28) ausgebildet ist, deren Enden einander überlappen (F i g. 1 und 2).