DE2258543A1

DE2258543A1 - Torsionsdaempfende einrichtung und deren anwendung, insbesondere kupplungsreibscheibe

Info

Publication number: DE2258543A1
Application number: DE19722258543
Authority: DE
Inventors: Michel Theophile Rist
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1972-11-29
Publication date: 1973-06-07
Also published as: US3817362A; ES408944A1; US3817362B1; IT969258B; JPS4863170A; DE2258543B2; JPS5340670B2; FR2162702A5; DE7243833U; GB1406070A

Description

Die Erfindung betrifft eine torsionsdämpfende Einrichtung zum Verbinden zweier in Drehung befindlicher Teile durch eine elastisch gedämpfte Drehschwingung, wobei eines der genannten Teile eine mit Durchführungen versehene Mittelscheibe aufweist,- während das andere Teil Seitenscheiben aufweist, die beiderseits der Mittelscheibe angeordnet und miteinander durch Befestigungsmittel verbunden sind, die durch die Durchführungen mit einem Spiel in Drehrichtung hindurchgreifen, das die Drehschwingung in beiden

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Richtungen definiert, und wobei einander gegenüberstehende Fenster in den genannten Scheiben vorgesehen und mit torsionsdämpfenden Federn versehen sind, die die Platten zu einer Drehbewegung zusammenfassen und dabei der genanntenSchwingung einen elastischen Widerstand entgegensetzen.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine derartige torsionsdämpfende Einrichtung, bei der bestimmte, in der Mittelscheibe und in den Seitenscheiben einander gegenüberstehende Fenster unterschiedliche Ausdehnung in Bogenrichtung haben, damit die entsprechenden Federn erst nach Ablauf "eines Bruchteils der Schwingung aisprechen, um eine von der Schwingbewegung abhängige progressive Variation des Drehmoments zu erhalten, die beispielsweise zu einer Kurve in Form einer gebrochenen Linie führt.

Die Erfindung bezieht sich spezell auf eine Kupplungsreibscheibe mit einer torsionsdämpfenden Einrichtung, wobei eines der in gemeinsamer Drehbewegung mit elastisch gedämpfter Drehschwingung befindlichen Teile eine Nabe aufT weist, während das andere Teil mit Reibbelägen versehen ist.

Ganz allgemein ist es schwierig, für eine gegebene Durchmessergrösse einer Kupplungsreibscheibe gleichzeitig

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eine erhöhte Drehmomentübertragung und eine gute Progrssivität zu erzielen.

Die Anmelderin hat diese beiden Bedingungen dadurch zu verbinden versucht, daß sie die Zahl der Fenster erhöhte: beispielsweise bei einer Scheibe mit einem Durchmesser, der im allgemeinen das Anbringen von- sechs Fenstern erlaubt, durch Anbringen von sechs Fenstern erlaubt, durch An- ■ bringen von acht anstelle der sechs Fenster.

'· i Es ist einzusehen, daß man umso mehr Federn anbringen kann, je grosser die Zahl der Fenster ist und daß man damit ein höheres übertragbares Drehmoment erreichen und gleichzeitig die Federn in einer grösseren Zahl von Abstufungen zu dem Widerstand beitragen lassen kann, den sie der Drehschwingung entgegensetzen.

Natürlich wirft die Vergrösserung der Fensterzahl, beispielsweise die Anbringung von acht statt sechs Fenster in einem gegebenen Scheibendurchmesser Probleme hinsichtlich der mechanischen Festigkeit sowohl für die Mittelscheibe wie für die Seitenscheiben auf, denn je mehr Fenster vorgesehen werden,umsο schwächer werden die Vollflächen, die für die Festigkeit der Scheibe maßgebend sind.

Der Anmelderin ist es gelungen, eine Bauweise zu entwickeln,

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die eine grosse Zahl von Fenstern aufweist und somit ein hohes Moment überträgt und gute Progressivität besitzt und dabei mit Mitteln arbeitet, die eine vernünftige Verteilung der Ausschnitte und der Vollflächen derart erzielen lassen, daß sich für die Vollflächen eine für die Aufrechterhaltung der Festigkeit ausreichende Breite ergibt.

Gegenstand der Erfindung ist eine torsionsdämpfende Einrichtung, insbesondere für Kupplungsreibscheiben, die von allen oder einem Teil dieser Mittel Gebrauch macht und die eine erhöhte Fensterzahl zum Erreichen eines hohen Drehmoments und/oder guter Progressivität aufweist.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist eine torsionsdämpfende Einrichtung dadurch gekennzeichnet, da.R> die Befestigungsmittel und/oder ihre Durchführungen näher an der Drehachse angeordnet sind als die Fenster. Vorzugsweise bestehen die Durchführungen aus einer radialen, auf die Drehachse weisenden Verlängerung bestimmter Fenster der Mittelscheibe.

Das bedeutet, daß die in die Mittelscheibe eingelassenen Durchführungen für die Aufnahme der Befestigungsmittel für die Verbindung der Seitenscheiben miteinander zu den Fensterflächen hinzuzufügen sind und damit die Festigkeit der Vollflächen verringern. Diese Durchführungen werden im

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allgemeinen als Ausschnitte ausgeführt, eis ir. den Rand der Mittelscheibe gerade dort eingelassen sind, wo sich die Fenster befinden.

Dadurch, daß die_Durchführungen und/oder die"Befestigungsmittel näher an der Drehachse angeordnet sind als die Fenster, ergeben sich folgende Vorteile:

1. in den Randbereichen bleibt mehr Platz für die Fenster und die Federn;

2. für ein und dieselbe * Drehschwingung können die Durchführungen kleiner gehalten werden, so daß mehr Material erhalten bleibt;

3. die nahe der Achse angebrachten Befestigungsmittel können zum Mitnehmen zusätzlicher Bauteile ausgenutzt werden, beispielsweise für zwischen den Scheiben angeordnete Ringscheiben;

4. grössere Dauerhaftigkeit der 'Scheiben.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, nach welchem bestimmte einander in der Mittelscheibe und in den Seitenscheiben gegenüberstehende Fenster unterschiedliche Bogenlänge haben, damit die zugeordneten Federn erst nach Ab-

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BAD ORiGINAL

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lauf eines Teils der Schwingung ansprechen, sind die Fenster, die grosser sind als die ihnen zugeordneten Fenster, im Falle der einen Fensterart in cer Mittelscheibe, im Falle anderer Fensterarten in den Seiten- ' scheiben angebracht.

Im allgemeinen werden die grösseren Fenster sämtlich entweder in der Hittelscheibe oder in den Seitenscheiben angeordnet. Die erfindungsgenässe Konstruktion, einige der grösseren Fenster in der Mittelscheibe und andere in den Seitenscheiben anzuordnen, ermöglicht die Verteilung der größten Ausschnitte auf die verschiedenen Scheiben und vermeidet damit eine zu starke Herabsetzung der verbleibenden Vollflächen.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Kupplungsreibscheibe mit einer torsions dämpfenden Einrichtung, die mit Mitteln gemäß dem einen und/oder dem anderen der genannten Merkmale ausgestattet ist.

Die beiden Merkmale werden zweckrr.ässigerweise in einer bevorzugten Ausführungsv;eise einer Kupplungsreibscheibe kombiniert, die nachstehend in Form eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen beschrieben werden soll, die folgendes darstellen:

BAD ORiGlNAL

Fig. 1 eine Ansicht einer Kupplungsreibscheibe mit einer erf indun^sgeinässen tors ions dämpfenden Einrichtung, wobei einzelne Teile weggelassen- sind;

Fig. 2 einen Schnitt durch diese Scheibe längs der gebrochenen Linie II-II in Tig. I;

Fig.2a eine Detailansicht eines Teils'der Fig. 2 in grössereπ Maßstab;

Fig. 3 eine Ansicht der Mittelscheibe;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Mittelscheibe längs der gebrochenen Linie IV-IV in Fig; 3;"

Fig. 5 in grösserera Maßstab eine Ansicht eines der·Fenster der Mittelscheibe mit einer radialen Ausweitung für die Aufnahme des Verbindungsriegeis für die Seitenscheiben, wobei der Riegel und die zugehö- . rige Feder strichpunktiert gezeichnet sind;

Fig. 6 eine Ansicht einer der Seitenscheiben; ·

Fig. 7 einen Schnitt durch diese Scheibe längs der Linie VII-VII in Fig. 6; ·

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BAD QRlQtNAE.

Fig. 8 ein Diagramm der Änderungen des Drehmoments (Ordinate OU) in Abhängigkeit von der Schwingung (Abszisse OT).

Bei der Ausfuhrungsform nach den Fig. 1 bis 8 weist eine Kupplungsreibscheibe (Fig. 1 und 2) eine Mittelscheibe 10 auf, die mit einer Mittelnabe 11 starr verbunden ist, sowie Seitenscheiben 12 und 13, die auf jeweils einer Seite der Scheibe 10 angeordnet und mit einer Scheibe 16 von grösserem Durchmesser, die an ihrem Rande Reibbeläge IH und 15 trägt, starr verbunden sind.

Die Scheiben 12, 13 und 16 sind miteinander durch Befestigungsriegel 17 verbunden, die durch Durchführungen greifen, die in die Scheibe 10 geschnitten sind. Die Riegel 17 schaffen eine starre Verbindung zwischen den Platten 12, 13 und 16 und halten sie in gleichbleibendem gegenseitigen Abstand. Man erkennt, daß die Scheiben 12 und 13 genau symmetrisch sind und daher in einem standardisierten Arbeitsgang hergestellt werden können. Man sieht ferner, daß eine Reibscheibe 19 zwischen die Scheibe 10 und die an die Scheibe 12 anstossende Scheibe 16 eingeschaltet ist, während zwischen die Scheibe 10 und die Scheibe 13 eine Reibscheibe 20 eingesetzt ist. Die Reibung der Scheiben 19 und 20 wird federnd durch eine WeIl-

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scheibe 30 ausgeglichen, die einer Mitnehirerscheibe '31 zugeordnet ist, die drehfest mit den Scheiben 12 und 13 verbunden ist. Die Scheiben 30 und 31 liegen zwischen der Scheibe 13 und der Scheibe 20 in der in Fig. 2a gezeichneten Aufeinanderfolge...

Auf einer Kreislinie angeordnete Fenster 21"befinden sich in der Scheibe 10, während die Scheiben 12 bzw. 13 Fenster 22 bzw. 23 zeigen, die ebenfalls auf Kreislinien angeordnet sind. . . . .

Die verschiedenen Fenster 21, 22 und 23 liegen jeweils einander gegenüber und nehmen torsionsdämpfende Federn- 24 auf, um die Nabe 11 mit den'Reibbelägen 14·, 15 zu einer gemeinsamen Drehbewegung zu verbinden*

Zwischen jedem Riegel 17 und der zugehörigen Durchführung 18 ist ein bestimmtes Spiel 2J iFig. 5) vorgesehen, so daß in beiden Richtungen eine Drehschwingung der Nabe.11 gegenüber den^; Reibbelägen 14, 15 vorgesehen und zugelassen wird. Diese Schwingung kann gegen den elastischen Widerstand wirksam werden, den die Federn 24 ihrerseits auszuüben haben. . - -

Wie im einzelnen aus Fig.. 3 zu eatnehraen, weist die Scheibe 19 acht Fenster 21 auf, die in drei Gruppen unterteilt

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sind, die mit den Buchstaben A, B und C gekennzeichnet sind. Die erste Gruppe zeigt zwei einander gegenüberliegende Fenster 21A; die zweite Gruppe umfaßt vier um 90° gegeneinander versetzte Fenster 21B; diedritte Gruppe ' enthält zwei einander gegenüberliegende Fenster 21C. Die verschiedenen Fenster 21 haben gleichen gegenseitigen Abstand und sind in folgender Reihenfolge angeordnet: 21A, 21B, 21C₁ 21B, 21A, 21B, 21C, 21B.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 zu entnehmen ist, sind die Riegel 17 für die Verbindung der Scheiben 12 und 13 miteinander und die Durchführungen 18, die von den Riegeln 17 durchlaufen werdd'n, näher an der Scheibenachse angeordnet als die Fenster 21. Genauer gesagt, bestehen die Durchführungen 18 aus einer zur Scheibenachse gerichteten Verlängerung der Fenster 21B.

Diese Bauweise ergibt die nachstehend genannten Vorteile:

1. es bleibt mehr Platz am Rand für de Fenster 21 und die Federn 24;

2. bei ein- und derselben Dreh schwingung sind die Durchführungen 18 kleiner und belassen mehr Material;

3. einfachere Herstellung der Drehverbindung zwischen den Mitnehmerscheiben 31 und den Scheiben 12 und 13 wegen

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der Einschnitte 32 in der Scheibe 31, die die Riegel 17 ganz eng umgreifen, wobei mindestens zwei der- . artige Einschnitte 32 vorgesehen sind, um die Zentrierung der Scheibe 31 zu gewährleisten;

4. da. die Einschnitte nahe dem elastischen Wirkbereich der Scheibe 30 angebracht sind, ist die Gefahr, die Scheiben 12 und 13 zu deformieren, äusserst gering.

In der Scheibe 12 (Fig. 6) sind acht Fenster 22 vorgesehen, die zu drei Fenstergruppen zusammengefaßt sind, die, wie bei der Scheibe 10, durch die Buchstaben A, B und C gekennzeichnet, sind. Die erste Gruppe umfaßt zwei' einander gegenüberliegende Fenster 22A, die zweite Gruppe enthält vier um 90° gegeneinander versetete Fenster 22B und die dritte Gruppe umfaßt zwei einander gegenüberliegende Fenster 22C. Die verschiedenen Fenster 21 sind genau gleichabständig angeordnet und den Fenstern 21 der Platte 10 gegenüberstehend angebracht; ihre Reihenfolge ist: 22A, 22B, 22C, 22B, 22A, 22B, 22C, 22B.

Die Fenster 23 der Scheibe 13 sind ebenso wie die Fenster 22 der Scheibe 12 angeordnet und sind unterteilt in drei Fenstergruppen 23A, 23B, und 23C.

Jedes Fenster 21A einerseits und jedes der Fenster 22A

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und 23A -..rdererseits hat genau die gleiche Bogenlänge, und die in diesen Fenstern angeordneten, sr.it 2¹^A bezeichneten Federn stützen sich mit beiden Seiten und gleichzeitig an den Fenstern 21A, 22A und 23A ab. Die Federn 24A dienen somit dazu, einen elastischen Widerstand von Beginn an und während der gesamten Dauer der Drehschwingung auszuüben, und zwar in beiden Richtungen (Abschnitt ODFG des Kurvenzugs in Fig. 8 in Vorwärtsrichtung und Abschnitt OEH in Rückwärtsrichtung).

Jedes Fenster 21C hat eine Bogenlänge, die in beiden Richtungen kleiner ist als die Länge der Fenster 22C und der Fenster 23C, und die·darin angeordnete Feder 24C übt ihren elastischen Widerstand in den beiden Richtungen aus, nachdem ein Teil der Drehschwingung (OD ccer OE) vorüber ist und greift während des Abschnitts DFG in Vorwärtsrichtung und während des Abschnitts EH in Rückwärtsrichtung ein.

Die Bogenlänge jedes Fensters 21B ist grosser als die Länge der Fenster 2 2B oder der Fenster 2 3B, Der Längen-Überschuß des Fensters 21B ist mit SR grosser in Rückw.'-'rtsrichtung als ir.it SD in Vorwärtsrichtung (Fig. 5). Auf diese '"eise dient die Feder 2*3, die in den Fenstern 213, 2 73, 2 33 liegt, dazu, ihren elastischen '.-."iderstanc ir. Vorwärtsrichtung auszuüben, nachdar der Schwingur.ssvsg OZF durch-

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BAD ORIGINAL

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laufen ist, so daß sie im Abschnitt FG wirksam wird (Fig. 8). Bei Rückwärtsbewegung üben'die Federn 24B keine Wirkung aus. .

Die Reibscheibe weist, wie man sieht, bestimmte Fenster auf, die in der Scheibe 10,und in den Scheiben 12 und 13 überanstimmende Bogenlänge haben, nämlich die Fenster 21A, 22A und 2 3A; die Reibscheibe enthält ausserdem bestimmte Fenster 21B, deren Bogenlänge in der Scheibe 10 grosser ist als die der entsprechenden Fenster 22B und 23B in den Scheiben 12 und 13; und die Reibscheibe enthält ausserdem bestimmte* Fenster 22C und 23C in den Scheiben und 13, deren Bogenlänge grosser ist als die der entsprechenden Fenster 2IC in der Scheibe 10.

Mit anderen Worten: die Fenster, die grosser sind als die ihnen zugeordneten Fenster, befinden sich einerseits (Fenster 21B) in der Scheibe 10 und andererseits (Fenster 22C und 23C) in den Scheiben 12 und 13.

Man sieht, daß eine derartige Anordnung es ermöglicht, die Oberlängen der Fenster zwischen der Scheibe 10 und den Scheiben 12 und 13 aufzuteilen und auf diese Weise zu verhindern, daß die verbleibenden Vollflächen in den verschiedenen Bauteilen- zu sehr geschwächt werden*

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Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Nabe 11 starr verbunden mit der MitteIscheibe 10, während die Reibbeläge 14 und 15 an den seitlichen Scheibenl2 und 13 befestigt sind, jedoch könnte man auch die umgekehrte Anordnung wählen. Die Reibbeläge IH und 15 können im übrigen auch direkt an einer der Scheiben 10, 12 oder 13 statt an 16 angebracht werden.

Schließlich soll auch der Kurvenzug nach Fig. 8 nur ein Beispiel darstellen, der eine andere Form erhalten kann.

Insgesamt ist die Erfindung nicht nur bei Kupplungsreibscheiben anwendbar, sondern läßt sich auch bei anderen Anordnungen einsetzen, bei denen Torsionsbewegungen gedämpft werden sollen, z.B. bei Kupplungsvorrichtungen usw..

Patentansprüche:

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Claims

Pate nt a nsprüche :

1. /rorsionsdämpfende Einrichtung zum Verbinden zweier in Drehung befindlicher Teile durch eine elastisch gedämpfte Drehschwingung, wobei eine-s der genannten Teile eine mit Durchführungen versehene Mittelscheibe aufweist, während das andere Teil Seitenscheiben aufweist, die beiderseits der Mittelscheibe angeordnet und miteinander durch Befestigungsmittel verbunden sind, die durch die Durchführungen mit einem Spiel in Drehrichtung hindurchgreifen, das die Drehschwingung in beiden Richtungen definiert, und wobei einander gegenüberstehende Fenster in den genannten Scheiben vorgesehen und mit torsionsdampfenden Federn versehen sind, die die Platten zu einer Drehbewegung zusammenfassen und dabei der genannten Schwingung einen elastischen Widerstand entgegensetzen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (17) näher an der Drehachse angeordnet sind als die Fenster (21, 22, 23).

2. Torsionadämpfende Einrichtung nach Anspruch 1, bei der

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Al*

bes tirrjnte, einander gegenüberstehende Fenster in der .t'ittelscheibe und in den Seitenscheiben unterschiedliche Bogenlänge besitzen, dairit die zugehörigen Federn erst nach Ablauf eines Bruchteils der Schwingung eingreifen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster, die grosser sind als diejenigen, denen sie zugeordnet sind, sich im Falle der einen Fensterart in der Mittelscheibe (10) und iir. Fall anderer Fensterarten in den Seitenscheiben (12, 13) befinden.

3. Torsionsdänpfende Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen (18) in radialer Richtung von bestimmten Fenstern (21B) der Mitteischeibe (10) aus angeordnet sind und der Drehachse näher liegen als diese Fenster (21B).

1. Torsionsdämpfende Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen (18) in radialer Richtung von den Fenstern (21B) der Mittelscheibe (10) aus angeordnet sind, die eine grössere Bogenlänge haben als die in den Seitenscheiben (12, 13) befindlichen Fenster (22B, 23B), denen sie zugeordnet sind, und daß die Durchführungen (18) der Drehachse näher liegen als diese Fenster (21B).

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5. Torsionsdämpfende Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4j dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführunger. (13) aus einer zur Drehachse gerichteten radialen Verlängerung der Fenster (21B) der Mittelscheibe (10) bestehen. .

6. Kupplungsreibscheibe mit einer torsionsdampfenden Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß eines der in gemeinsamer Drehbewegung mit elastisch gedämpfter·Drehschwingung befindlichen Teile eine Nabe (11) aufx>?eist, während das andere Teil Reibbeläge (14, 15) trägt.

7. Kupplung3reibschei.be nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da3 die Nabe (11) starr mit der Mittelscheibe

' (10) verbunden ist, während die Reibbeläge (IH, 15) an den Seitenscheiben (12, 13) befestigt sind.

8. Kupplungsreibscheibe nach Anspruch 6 oder 7, mit einer elastischen Scheibe, einer Mitnehmerscheibe und einer Reibscheibe zwischen den mit Fenstern versehenen Scheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerscheibe (31) in Wirkverbindung mit den Befestigungsmitteln

(17) steht.

Für: SOCIETE ANONYME FP-ANCAISE DU FEROIC

MTMTAHWXITI ItFINCU, DiPWN*.H.tOH·

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