DE2256582C3 - Scheibendämpfungsanordnung für Reibkupplungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibendämpfungs- 3™;™^_ββηα" empfindlich zu dämpfen, anordnung für eine Reibungskupplung mit einer mom η ^ ge g ^ _{m beschneben}e Kupp-Nabe in Form einer Hülse mit einer mit Vielkeil- 30 ^Die '^{n de} \_{m nur eine} sehr begrenzte Verdrehung profil ausgebildeten Axialbohrung und einem radia- ^lu"f^^cJl^uS^^ali _Nabe„bereich und dem äußeren Belen Flansch, der nahe seinem Außenrand Ausspa- ^¹J «£ ^_ungsscheibe zu. Ihre Dämpfungsrungen aufweist, in denen in Um angsnchtung wir- reich1 der κ PP δ ^

kende Druckfedern angeordnet sind m.c Abdeck- ^ei8^f"™_öX_{hst gut}es, d.h. den jeweiligen Anscheiben an beiden Seiten des Flansches, von dene" ₃₅ U^^{in mO}f^_aßba ^g _res Dämpfungsverhalten der mindestens eine reibschlüss.g mit einer Abtriebs- £ jungen1 a_ ρ _{wird die} Kupplungsscheibe in Eingriff bringbar ist und die mit den Aus- KuppJ^ungj*™ _Scheibendämpfungsanordnung sparungen im Flansch fluchtende Aussparungen auf- sei«U ^f^ ^_{6n Art} ausgebildet, die beiweisenf in welche die Druckfedern ebenfalls ein- der emjang^ erw ^ ^ ^ ^₅ ^ _{beschneben ist}.

S Reibungskupplung, wie sie gewohnlich im ^^^ΑΪβ

Kraftübertragungsweg eines Kraftfahrzeugs verwen- am radiaten£ ^ _{F]ansche ange}ordnete

det wird, weist eine Abtriebsscheibe auf, die nor- ben an bewe _{em gegCilseitlg}es Verdrc

malerweise die Schwungscheibe ^ Motors oder an D™^«¹^*™ i_bdeckscheiben und dem Flansch,

dieser befestigt ist, weiter eine Kupplungsscheibe, die 45 hen ««sehen J _{w£rden die Druck}f_edern ,_u

mit der Antriebswelle des Getriebes drehest ver- ^i dieserJ^ f _Die Verdrehung wird

bunden, jedoch auf der Antriebswel e in axialer R^, nehme*d zusam g ^ ^^ _Re,.

tung verschieblich angeordnet ,st eine Anpreßscheibe dadurch gea P ^ ^ _F,_{ansches s},_nd^

mit Feder, mit der sich die Kupplungsscheibe in An- ^buJ^^e·"^^ Betriebes ändert sich der Reibungs-

lage an die Abtriebsscheibe bringen laßt, sow.e eine ₅o Imj^^ ^B _{den Abde}ckscheiben und dem

Ausrückvorrichtung, die zum Ausrucken der Kupp- emgrff £™£ _bekannten Kupplungen infolge

lung die Anpreßscheibe unter Überwindung der Fe- Flansch oei s _{£s beispielswei}se der

derkraft zurückzieht. Die Kupplungsscheibe weist JJ^e^^m^_{he oder der} Abdeckscheiben oder bei-

normalerweise eine Nabe mit einer mit Vielkeilpro- ^"^^^ veränderung des Reibungseingnffes

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K_UPplUn_gSsc_he_ibe „ , ^

scheibe oder zumindest deren Nabe au S^Pd" Lh während der gesamten Lebensdauer der

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sentliche Aufgabe der Reibungskupplung dann^ stoß- *« ^b^^_{n A}„ _{äic Nabe} „«,« grtBttn- ^ OrSnf auTÄSsSf ζΤΓηΐ:- SUVA *« Hv"-en Kuns.s.of, be_S,e„,, de.cn

Scherspannungs/Scherungskennlinie eine deutliche Hysteresis aufweist, so daß die Nabe selbst Relativbewegungen zwischen der Antriebswelle und den Abdeckscheiben dämpft.

Dadurch, daß die Nabe aus einem Kunststoff mit deutlichem mechanischem Hystereseverhalten besteht, dämpft sie selbst bereits einen großen Teil von ^!tretenden plötzlichen Drehmomentänderungen. Diese Dämpfung ist völlig verschleißfrei und ändert

federn auf. Die öffnungen in der Abdeckscheibe 11 sind paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet und bilden ein erstes Paar 19, ein zweites Paar 20 und ein drittes Paar 21. In der Nabe 10 ausgebil-5 dete entsprechende Ausnehmungen oder öffnungen 22, 23 und 24 sind in F i g. 2 gestrichelt eingezeichnet. Die öffnungen 19 und 22 haben gleiche Umfangslänge, die Öffnungen 20 weisen eine kleinere Umfangslänge auf als die öffnungen 23, und die

in allgemein bekannter Weise stufenweise zusammengedrückt. In einer Anfangsphase der Relativdrehung werden Federn 25 beispielsweise in den öffnungen

öffnungen 20 zur Anlage an den Enden der in den öffnungen 20 untergebrachten Federn 26, und nach einer weiteren Pressungsphase greifen die Enden der

sich während der gesamten Lebensdauer der Kupp- io öffnungen 21 sind in Umfangsrichtung kürzer als die hing nicht Durch diese »innere Verdrehung« der Öffnungen 24. Der Längenunterschied zwischen den ffabe wird die gegenseitige Verdrehung zwischen Öffnungen 20 und 23 ist geringer als der zwischen Nabe und Abdeckscheibe beim Dämpfen vermindert, den Öffnungen 21 und 24.

so daß ein Verschleiß an gegenseitigen Anlageflächen Bei Relativdrehung zwischen der Nabe und den

^wischen Nabe und Abdeckscheibe vermindert ist. 15 Abdeckscheiben 11 und 12 werden die in den zuein-Gegenüber herkömmlichen Stahlnaben hat die erfin- ander fluchtenden öffnungen angeordneten Federn dungsgemäße Kunststoffnabe den weiteren Vorteil,
daß der Werkstoff, aus dem sie besteht, beispielsweise Nylon, bei einer Relativdrehung zwischen Nabe

tmd Abdeckscheibe wesentlich geringer verschleißt. 20 19 zusammengedrückt. Nach der Anfangsphase der Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schei- Pressung kommen die Enden beispielsweise der bendämpivingsanordnung gegenüber herkömmlichen
Scheibendämpfungsanordnungen der eingangs erwähnten Art mit Stahlnaben liegt darin, daß die

Trägheit bzw. das Beharrungsvermögen der Scheiben- 25 öffnungen 24 an Federn 27 in den öffnungen 21 und dämpfungsanordnung vermindert ist, die Scheiben- 24 an. Mit fortschreitender Verdrehung zwischen der dämpfungsanordnung somit nach Ausrücken der Nabe 10 und den Abdeckscheiben 11 und 12 wird Kupplung innerhalb kürzerer Zeit zum Stillstand die Federkraft daher allmählich größer. Insoweit entkommt. Es ist möglich, daß bei Verwendung von aus spricht der Aufbau der angetriebenen Scheibenanordpolymerem Kunststoff hergestellten Naben auf Kupp- 30 nung im wesentlichen herkömmlichen Ausbildungslungsbremsen, mit denen schwere Fahrzeuge zur Zeit formen.

ausgerüstet sind, verzichtet werden kann. Außerdem Die Nabe 10 besteht aus einem polymeren Kunstwird durch die erfindungsgemäße Scheibendämp- stoff. Sie weist eine mittig angeordnete Hülse 28 mit fungsanordnung der bei Betätigen der Kupplung er- einer Bohrung 29 auf, in der ein Vielkeilprofil 30 zeugte Lärm vermindert, da im Gegensatz zu frühe- 35 ausgebildet ist. Ferner besitzt die Nabe einen Flansch ren Konstruktionen zwischen den Federn und der 31, an dessen Innenumfang Schultern 32 vorhanden Nabe keine Mevall-Metallberührung zustande kommt.
Selbst dann, wenn zur Erzielung wenig zusammendrückbarer Bereiche als Federabstützungen metallische Einsätze vorgesehen sind, ergibt sich eine 40 Antrieb zwischen den Abdeckscheiben 11 und 12 Lärm- bzw. Geräuschverminderung infolge der Ab- und der Nabe 10 erfolgt. Sorptionseigenschaften des benachbarten Nabenwerkstoffes.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele 45 10 im wesentlichen keine Reibungskraft erzeugt wird, erläutert. In der Praxis ist eine geringe Reibungskraft vorhan

den, da die Abdeckscheiben danach streben, sich aus der gezeichneten Mittellage heraus zu bewegen, so daß eine von ihnen in Anlage an die zugehörige 50 Schulter 32 kommt. Es ist jedoch keine Zwangskräfte ausübende Vorrichtung vorgesehen, die einen Reibeingriff zwischen den Abdeckscheiben und den Schultern 32 herbeiführen würde.

__, .._. _ö__o Im Betrieb wird die notwendige Dämpfung der Remäßen Scheibendämpfungsanordnung in vergrößer- 55 lativbewegung zwischen der Nabe 10 und den Abtem Maßstab. deckscheiben 11 und 12 durch die dem Werkstoff Die in Fig. 1 und 2 gezeigte angetriebene Schei- der Nabe 10 eigenen Hysteresis-Eigenschaften herbendämpfungsanordnung weist eine in ihrer Gesamt- vorgerufen.

heit mit 10 bezeichnete Nabe, Abdeckscheiben 11 Die Nabe ist aus einem mit Füllmittel versetzten

und 12 sowie Reibbeläge 13 und 14 auf. Diese Reib- 6° oder von Füllmittel freien thermoplastischen oder beläge sind am äußeren Unifangsrand der Abdeck- hitzehärtbaren Kunstharz mit den erforderlichen inscheibe 12 von Federsegmenten 15 gehalten, die mit härenten Hysteresis-Eigenschaften hergestellt. Es Nieten 16 an der Abdeckscheibe 12 und mit Nieten wurde festgestellt, daß geeignete Werkstoffe Ny-17 an den Reibbelägen befestigt sind. Die Abdeck- lon 66, Polyazetal, Harnstoff-Formaldehydharze, scheiben 11 und 12 sind im Abstand voneinander 65 Melamin-Formaldehydharze und glasfaserverstärkte von Nieten 18 zusammengehalten. Polyesterharze sind. Bei Verwendung von Nylon kön-

Die Abdeckscheiben 11 und 12 weisen gegenseitig nen glasfaserverstärkte oder mit Glasfaser und Grafluchtende öffnungen zur Aufnahme von Schrauben- phit als Füllmittel versetzte bzw. verstärkte Sorten

sind. Im Flansch 31 sind die öffnungen 22, 23 und 24 ausgebildet, in denen die Federn 25, 26 und 27 aufgenommen sind, über die, wie oben erwähnt, der

Zwischen den Abdeckscheiben 11 und 12 und den Schultern 32 sind Spalte 34 vorhanden, so daß zwischen den Abdeckscheiben 11 und 12 und der Nabe

Es zeigen:

F i g. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Scheibendämpfungsanordnung längs der Linie 1-1 in Fig. 2,

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, der Scheibendämpfungsanordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3,4 und 5 der Fig. 1 ähnliche Teilansichten abgeänderter Ausführungsformen der erfindungsge-

vorgesehen werden. Polyazetal kann glasfaserverstärkt sein. Zur Erzielung optimaler Eigenschaften der Nabe liegen die folgenden Eigenschaften vorteilhafterweise innerhalb folgender Bereiche:

(1) Spezifisches Gewicht im Bereich zwischen etwa 1,1-103 und l,9-10»kp/mS,

(0,04 bis 0,07 lb/in.a)

(2) Elastizitätsmodul im Bereich zwischen etwa
1,76-104 und 14,1-10< kp/cm²,

(0,25-10^e bis 2-10«lb/inS)

(3) Schmelzpunkt im Bereich zwischen 100 und 300° C.

Die Nabe kann durch Pressen in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden und ist dann sofort für die Scheibendämpfungsanordnung einbaufertig. Es kann auch notwendig sein, das Vielkeilprofil 30 wenigstens auszuputzen und auf Maß zu bringen, so daß sich an das Pressen ein zusätzlicher Arbeitsschritt anschließen würde. Bei Bedarf können Einsätze aus Stahl oder anderen Werkstoffen in den Bereichen hoher Beanspruchung, beispielsweise am Vielkeilprofil 30 und an den an den Federn angreifenden Kanten der öffnungen 22, 23 und 24, vorgesehen sein. Diese können im Anwendungsfall während des Pressens der Nabe eingesetzt werden.

Die in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausbildungsformen sind in den Fällen geeignet, in denen nur eine geringe Dämpfung gefordert ist. Es gibt jedoch Fälle, in denen die an die Dämpfung gestellten Forderungen von den inhärenten Hysteresis-Eigenschaften des Nabenwerkstoffes nicht mehr erfüllt werden. Solchen Bedingungen entsprechen die in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten abgewandelten Ausbildungsformen.

Die in F i g. 3 dargestellte Scheibendämpfungsanordnung hat den gleichen Aufbau wie die in F i g. 1 und 2 gezeigte, mit Ausnahme, daß die hier mit 11 α und 12α bezeichneten Abdeckscheiben mit Reibschluß an den Schultern 32 a der Nabe 10 a anliegen. Bei dieser Ausbildungsform erfolgt daher die Dämpfung teils durch Hysteresis-Eigenschaften des Nebenwerkstoffes, teils durch den Reibschluß zwischen den Schultern 32a und den Abdeckscheibenllaundlla Auch die in F i g. 4 dargestellte angetriebene Scheibendämpfungsanordnung ist mit der in F i g. 1 und 2 gezeigten gleich ausgebildet, ausgenommen, daß in diesem Fall zwischen den Abdeckscheiben und dem

ίο Nabenflansch eine Feder angeordnet ist. In Fig. 4 sind die Abdeckscheiben mit lift und 126 und die Nabe mit 106 bezeichnet. Von den am Flansch ausgebildeten Schultern 326 ist die rechte in axialer Richtung kurzer ausgeführt als die linke Schulter.

Zwischen der rechten Schulter und der Abdeckscheibe 11 6 ist eine Scheibenfeder 35 angeordnet, die die linke Schulter 326 gegen die Abdeckscheibe 126 zwängt und daher bei Relativdrehung zwischen der Nabe und den Abdeckscheiben zwischen der Abcleckscheibe und der Schulter eine, erhöhte Reibungskraft hervorruft.

Die in F i g. 5 gezeigte Scheibendämpfungsanordnung unterscheidet sich von der in F i g. 4 dargestellten dadurch, daß zwischen der Scheibenfeder und der dieser benachbarten Schulter und zwischen der anderen Schulter und der zugehörigen Abdeckscheibe je eine Reibscheibe eingesetzt ist. Die Abdeckscheiben sind mit lic und 12c, die in axialer Richtung weisenden Flächen der Flansche mit 32 c bezeichnet. Je eine Reibscheibe 36 ist zwischen der Abdeckscheibe 12c und der benachbarten Fläche 32c und zwischen der anderen Fläche 32 c und einer Scheibenfeder 37 angeordnet, die durch Belastung der Zwischenscheiben einen hohen Dämpfungsgrad erzeugt.

An Stelle der gezeigten speziellen Federanordnung können auch andere herkömmliche Federtypen bzw Federanordnungen zum Einbau zwischen Nabe und Abdeckscheiben verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

¹ drücken oder zumindest zu dämpfen. Dabei vertau

schen die Antriebs- und Abtriebsseite der Kupplung

Patentanspruch: . _h Betriebszustand des Fahrzeugs ihre Rolle.

Für eine solide Dämpfung ist es erforderlich, daß

Scheibendämpfungsanordnung für Reibungs- r ^ _{Außenbereich} der Kupplungsscheibe, an dem kupplung mit einer Nabe in Form einer Hülse si ~ _{mit d Abt}ri_ebsscheibe erfolgt,

mit einer mit Vielkeilprofil ausgebildeten Axial- «r B^ _{Antriebswelle} verdrehen kann. Diese

bohrung und einem radialen Flansch der nahe geg _{arkd die> um} eine Drehrnomentübertra-

seinem Außenrand Aussparungen aufweist in ver ^^ _begrcnzt ist und gegen mit zu-

denen in Umfangsrichtung wirkende Druck- S"?»^ Verdrehung innerhalb der Kupplungsfedern angeordnet sind, mit Abdecksche.ben an „ ^neh~^r _nehmende Kräfte erfolgt, ermöglicht daß beiden Seiten des Flansches, von denen mulde- ™J Änderungen des Drehmoments auf der stens eine reibschlüssig mit einer Abtrieosscheib. ^^^ _an der Abtriebsse.te stetiger wirken, in Eingriff bringbar ist und die mit den Ausspa- ^AnineD kurzzeitig wirken fast voll-

rungen im Flansch fluchtende Aussparungen auf- °^⁵ „_nterdrückt werden. Die mit der Verdrehung weifen, in welche die Druckfedern ebenfaIs ein- t₅ ^stand^ _ungsscheibe einhergehende Relativbewegreifen, dadurch gekennzeichnet,^ de : ΚΛΦΡ B _{Nafee und den} Außenbereichen die Nabe (10) zumindest größtenteils aus einem S^u^_K^'^S _lungsscheibe muß gedämpft sein, da ohne polymeren Kunststoff besteht, dessen Scherspan- ^ K PP g ^ _mckartige Änderungen des nungs-ZScherungskennlinie eine deutliche Hyste- Dämpfung _kurzzeitige Kraftimpulse Schwin-

resis aufweist, so daß die Nabe selbst Relativ- «, Drehmome _scheibe hervorrufen konn-

bewegungen zwischen der Antriebswelle und den gütigen ι ^_erum Getrieberattern und Zahn-