DE2804053A1

DE2804053A1 - Kupplungs- und daempfereinheit

Info

Publication number: DE2804053A1
Application number: DE19782804053
Authority: DE
Inventors: Terry Eugene Nels
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1977-02-15
Filing date: 1978-01-27
Publication date: 1978-08-17
Also published as: US4105102A; FR2380469A1; JPS53100342A; CA1069448A

Description

Eine Kupplungs- und Dämpfereinheit nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 ist beispielsweise durch die US-PS 3 280 949 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Kupplungs- und Dämpfereinheit so auszugestalten, dass sie bei verhältnismässig einfachem Aufbau einen grossen Dämpfungsweg aufweist, wodurch sie besonders für Überbrückungskupplungen von hydrodynamischen Drehmomentwandlern geeignet wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 herausgestellten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen»

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer bevorzugten Ausführungsform der Kupplungs- und Dämpfereinheit nach der Erfindung, Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie 2-2 in

Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen

und Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der auseinandergezogen gezeichneten Einzelteile der Kupplungs- und Dämpfereinheit gemäss Fig. 1 und 2.

-5-809833/0781

Der hydrodynamische Drehmomentwandler 10 enthält, wie Fig. 1 zeigt, ein Eingangsgehäuse 12, mit dem ein Pumpenrad 14 verbunden ist, ein Turbinenrad 16, das mit dem Pumpenrad eine toroidale Arbeitskammer begrenzt und ein zwischen dem Pumpenrad 14 und dem Turbinenrad 16 angeordnetes Leitrad 18. Das Leitrad 18 kann wahlweise festgelegt werden, wozu es über eine Freilaufkupplung 20 und eine Hohlwelle 22 in bekannter Weise mit dem nicht dargestellten Getriebegehäuse verbunden wird. Das Gehäuse 12 ist mit einer Antriebsmaschine, beispielsweise einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, verbindbar. Das Gehäuse 12 und das Pumpenrad 14 umschliessen den Arbeitsraum des hydrodynamischen Drehmomentwandlers. An der In(etinwand des Gehäuses 12 ist eine ebene Ringfläche 24 gebildet, die als Reibfläche mit einer Reibungskupplung und Dämpfereinheit 26 zusammenarbeitet. Die Kupplungs- und Dämpfereinheit 26 liegt in der Arbeitskammer des hydrodynamischen Drehmomentwandlers zwischen dem Turbinenrad 16 und dem Gehäuse 12 und umschliesst mit diesen eine Kupplungseinrückkammer 28 und eine Ausrückkammer 30.

Die Kupplungs- und Dämpfereinheit ist in ihren Einzelteilen in Fig. 3 dargestellt. Der Kupplungsteil besteht aus einer Druckplatte 32, die am Eingangsglied gebildet ist und mit einem Reibbelag 34 versehen ist. Der Reibbelag 34 wird in

-6-8098 3 3/0781

Reibanlage gegen die Ringfläche 24 des Gehäuses 12 zum Einrücken der Kupplung bewegt (Fig. l)_o Der Dämpferteil besteht aus einer Kapsel 36, zwei Torsionsfedern 38 und 40, zwei nachgiebigen Gliedern 42, von denen nur eines in der Zeichnung dargestellt ist, zwei ringförmigen Reibkörpern 44 und 46 und einem Ausgangsglied 48 in Form einer Nabe. Ein äusserer Flansch der Kapsel ist durch Nieten mit der Druckplatte 32 verbunden und stellt ein Eingangsglied dar. Die Torsionsfedern 38 und 40 haben einen nach aussen abgebogenen Antriebshaken 50, der in Durchbrüche 52 in der Mantelfläche der Kapsel 36 tritt, während die anderen Enden der Torsionsfedern 38 und 40 einen radial einwärts gerichteten Antriebshaken 54 haben, der in radiale Schlitze 56 des Ausgangsgliedes 48 eingreift.

Das nachgiebige Glied 42 ist auf ein verhäl Ij^nJs*- mässig starres Teil 58 aufgesetzt, das mit der Kapsel 36 durch Nieten 60 verbunden ist, die durch Löcher 62 der Kapsel ~^6 treten. Jedes der nachgiebigen Glieder 42 passt mit Spiel in Umfangsrichtung in zugeordnete kreisbogenförmige Schlitze 64 des Ausgangsglieds 48. Das Ausgangsglied 48 enthält zwei in axialer Richtung liegende Antriebsnasen 66 am Umfang, die je in einen kreisbogenförmigen Durchbruch 68 des Napfes 36 ragen. Der Reibkörper 44 liegt zwischen einer Federscheibe 70, die gegen die Kapsel 36 anliegt, und einer Ringfläche 72 am Ausgangsglied 48. Der Reibkörper 46 liegt zwischen der Nabe 48 und

-7-809333/0 781

einer Nabe 74, die antriebsmässig mit der Druckplatte 32 verbunden ist. Die Federscheibe 70 übt eine axiale Kraft auf die Reibkörper aus, so dass eine leichte Reibverbindung zwischen Eingangsglied und Ausgangsglied der Kupplung aufrechterhalten wird.

Die Kupplungseinheit 26 wird im wesentlichen in üblicher Weise ein- und ausgerückt, wobei Druckflüssigkeit von einer Pumpe 78 über eine übliche Steueranlage 79 des Getriebes zu einem üblichen magnetbetätigten Federventil 80 geleitet wird, das wahlweise Druckflüssigkeit von der Pumpe 78 durch einen Kanal 82 in einer mit dem Turbinenrad 16 und dem Ausgangsglied 48 verbundenen Welle 84 zuleitet. Der Kanal 82 führt zur Ausrückkammer 30. Die Arbeitskammer des hydrodynamischen Drehmomentwandlers wird mit Arbeitsflüssigkeit von der Steueranlage 79 des Getriebes in bekannter Weise versorgt. Die in der Arbeitskammer umlaufende Arbeitsflüssigkeit des hydrodynamischen Drehmomentwandlers beaufschlagt die Einrückkammer 28, so dass die Kupplung 26 eingerückt wird, wenn die Ausrückkammer 30 über das Steuerventil 80 druckentlastet wird. Der Antrieb der Pumpe 78 ist in üblicher Weise ausgebildet und erfolgt über eine Hohlwelle 86, die mit dem Pumpenrad 14 verbunden ist, um die als innenverzahnte Zahnradpumpe ausgebildete Pumpe anzutreiben.

-8-809833/0781

28CM053

-3-

Bei ausgerückter Kupplung 26 erfolgt der Antrieb von dem Gehäuse 12 über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 10 zur Getriebewelle 84 in bekannter Weise. Bei eingerückter Kupplung 26 erfolgt der Antrieb von dem Gehäuse 12 über die Kupplungs- und Dämpfereinheit 26 zur Getriebwelle 84. Erfolgt der Antrieb auf diese Weise, so ist es notwendig, die von der Brennkraftmaschine angefachten Drehschwingungen auszudampfen. Es wurde als wünschenswert erkannt, bei Überbrückungskupplungen der beschriebenen Art einen weiten Dämpfungsweg vorzusehen, um eine wirksame Drehschwingungsdämpfung zu erzielen. Zu diesem Zwecke gestatten die Torsionsfedern 38 und 40 eine verhältnismassig grosse Winkelbewegung von etwa 35 , bevor die nachgiebigen Glieder 42, die eine grössere Federrate aufweisen, gegen die eine Endfläche 88 der kreisbogenförmigen Schlitze 64 des Ausgangsgliedes 48 zur Anlage kommen. Die nachgiebigen Glieder 42 gestatten eine weitere zusätzliche Winkelbewegung von 5° zwischen Eingangs- und Ausgangsglied, wobei in diesem Bereich eine sehr hohe Federrate wirksam ist. Am Ende dieser gesamten zugelassenen Drehbewegung kommen die Antriebsnasen 66 gegen Flächen 87 der kreisbogenförmigen Durchbrüche 68 der Kapsel 36 zur Anlage, so dass ein starrer mechanischer Antrieb zwischen Eingangs- und Ausgangsglied erfolgt. Unter den meisten Antriebsbedingungen kommt es jedoch nicht zu diesem rein mechanischen

-9-

809833/0781

Antrieb, der nur als Sicherheitsmassnahme vorgesehen ist.

Es ergibt sich also eine Relativdrehung* um

einen ersten vorgegebenen Betrag mit einer vorgegebenen Federrate, der durch die Torsionsfedern 38 und 40 bestimmt ist, und eine zweite anschliessende Winkelbewegung vorgegebener Grosse, die unter einer grösseren Federrate erfolgt, die von den Eigenschaften sowohl der Torsionsfedern 38 und 40 als auch von denen der nachgiebigen Glieder 42 abhängt. Die nachgiebigen Glieder 42 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Gummi, können jedoch aus anderen bekannten verformbaren Werkstoffen gebildet werden.

Bei Schubbetrieb, also vom Fahrzeug angetriebener Antriebsmaschine, erfolgt die Kral"tübertragung durch den Dämpfer durch anfängliches Zusammendrücken der nachgiebigen Glieder 42, die gegen Flächen 88 der bogenförmigen Schlitze des Ausgaiigsgliedes 48 in Anlage kommen. Bei weiterer Relativdrehung kommen die Antriebsnasen 66 des Ausgangsgliedes gegen die Endflächen 90 der kreisbogenförmigen Durbhbrüche 68 der Kapsel zur Anlage, so dass sich ein starrer rein mechanischer Antrieb ergibt.

Die Kupplungs- und Dämpfereinheit nach der Erfindung hat dennach zwei vorgegebene Federraten und einen

-10-

809833/0 7 81

weiten Dämpfungsweg, wobei ein erster vorgegebener Dämpfungsweg durch die Torsionsfedern mit einer vorgegebenen Federrate zur Verfügung steht, während ein zweiter vorgegebener Dämpfungsweg mit einer anderen Federrate durch die Torsionsfedern und die nachgiebigen Glieder gegeben ist, wobei die Drehschwingungsdämpfung durch ringförmige Reibkörper bewirkt wird.

809833/0781

L e e r s e i t e

Claims

Patont^ar.va!t
nipS.-!,-·:-. K. Walther

10C0 BSfIIN 19

W/Vh-3237 - 27.1.78 General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Kupplungs- und Dämpfereinheit

Patentansprüche

I IJ Kupplungs- und Dämpfereinheit mit einem eine Reibfläche aufweisenden Eingangsglied, zwischen dem und einem Ausgangsglied Teile mit mehreren unterschiedlichen Torsionsfederraten vorgesehen sind., dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsglied (48) einen kreisbogenförmigen Schlitz (64) enthält und von einer mit dem Eingangsglied (32) verbundenen Kapsel (36) umschlossen ist, in der zwei das Ausgangsglied umgebende Torsionsfedern (38 und 40) vorgesehen sind, deren eines Ende (50)

8 U 9 8 3 3 / 0 7 8 1

ORIGINAL INSPECTED

mit der Kapsel und deren anderes Ende (54) mit dem Ausgangsglied antriebsmässig verbunden sind, dass ein mit der Kapsel verbundenes nachgiebiges Glied (42) sich in den kreisbogenförmigen Schlitz des Ausgangsgiiedes erstreckt und energieverzehrende Reibkörper (44,46) zwischen dem Eingangsglied und dem Ausgangsglied vorgesehen sind, wobei die Torsionsfedern eine erste vorgegebene Winkeldrehung zwischen Eingangs- und Ausgangsglied mit einer vorgegebenen Federrate bedingen und das danach gegen das Ausgangsglied zur Anlage kommende nachgiebige Glied (42) eine weitere vorgegebene Winkeldrehung mit einer vorgegebenen höheren Federrate bedingt.
2. Kupplungs- und Dämpfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ausgangsglied (48) eine Antriebsnase (66) gebildet ist, die normalerweise berührungsfrei durch einen bogenförmigen Durchbruch (68) der Kapsel (36) ragt und am Ende der zweiten Winkeldrehung zur Anlage gegen die Kapsel gelangt und eine starre Antriebsverbindung zwischen Eingangs- und Ausgangsglied darstellt.
3. Kupplungs- und Dämpfereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der einen Stirnfläche des Ausgangsgliedes (48) mehrere kreisbogenförmige Schlitze (64) gebildet sind, zwischen denen radiale Schlitze (56) liegen, und dass die Kapsel (36) eine zylindrische Mangelfläche mit Aus-

-3-

809 8 3 3/0781

sparungen (52) aufweist und die von ihr umschlossenen Torsionsfedern (38 und 40) mit ihren radial nach aussen gerichteten Enden (50) als Antriebshaken durch die Durchbrüche in der Kapsel treten, während die Inneren, radial einwärts gerichteten Enden (54) als Antriebshaken in die radialen Schlitze (56) des Ausgangsgliedes eingreifen.
4. Kupplungs- und Dämpfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die energieverzehrenden Reibkörper (44,46) ringförmig sind und zusammen mit einer ringförmigen Federscheibe (70) zwischen dem Ausgangsglied (48) und der Kapsel (36) angeordnet sind.
5. Kupplungs- und Dämpfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Arbeitskammer eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers (10) angeordnet ist und ihr Ausgangsglied (48) mit einer mit dem Turbinenrad (16) des hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbundenen Getriebewelle (84) verbunden ist, und dass die Reibfläche (34) des Eingangsgliedes (32) wahlweise zur Reibanlage gegen eine mit dem Pumpenrad (14) des hydrodynamischen Drehmomentwandlers umlaufende ebene Ringfläche (24) bewegbar ist.

809833/0781

-4-