DE2807165C2

DE2807165C2 - Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen

Info

Publication number: DE2807165C2
Application number: DE2807165A
Authority: DE
Inventors: René Lamorlaye Billet
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1977-02-22
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1987-04-09
Also published as: IT7812484A0; FR2381206B1; FR2381206A1; IT1203147B; ES467184A1; DE2807165A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, mit zwei koaxialen Baugruppen, die in den Grenzen eines vorbestimmten Winkelfederweges gegenseitig verdrehbar sind und einerseits eine Mitnehmerscheibe, andererseits zwei beiderseits parallel dazu angeordnete, über Distanzstücke miteinander verbundene Führungsscheiben aufweisen, mit zwischen diesen Baugruppen in Umfangsrichtung eingesetzten und zumindest über einem Teil des Winkelfederwegs zwischen den Baugruppen wirkenden Reibungsmitteln, zu denen mindestens ein Reibschuh gehört, der von einem Organ einer der Baugruppen getragen wird und in Umfangsrichtung verschiebbar auf diesem sitzt, wobei Mittel zu seiner Mitnahme in Umfangsrichtung zwischen ihm und der anderen Baugruppe vorgesehen sind.
Solche in eine kinematische Kette zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle eingefügte Torsionsschwingungsdämpfer ermöglichen eine geregelte Übertragung des auf eine der beiden koaxialen Baugruppen ausgeübten Drehmoments auf die andere Baugruppe, d. h. einen ausreichenden Ausgleich der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle, um zu verhindern, daß Schwingungen, insbesondere Schallschwingungen, längs der kinematischen Kette auftreten. Diese Schwingungsdämpfer werden insbesondere in Reibungskupplungen für Kraftfahrzeuge eingebaut, bei denen dann die eine koaxiale Baugruppe eine Reibscheibe trägt, die zwischen zwei mit einer ersten Welle, z. B. der Antriebswelle, umlaufende Elemente eingeklemmt werden kann, während die andere Baugruppe drehfest mit einer zweiten Welle, z. B. einer Abtriebswelle, verbunden ist.
Es ist bekannt, zwischen die beiden koaxialen Baugruppen eines solchen Schwingungsdämpfers Reibungsorgane einzubauen, die einen sogenannten Hysteresis-Effekt in die Arbeitsweise einführen. Dieser Effekt macht sich dadurch bemerkbar, daß für eine bestimmte Winkelabweichung zwischen den Baugruppen eine Differenz zwischen dem Wert des übertragenen Drehmoments in einer ersten Änderungsrichtung der Winkelabweichung (Vorwärtsrichtung) und dem Wert des Drehmoments in der entgegengesetzten Richtung (Rückwärtsrichtung) besteht. Es zeigt sich nämlich, daß für gewisse Anwendungen ein solcher Hysteresis-Effekt zu einer Begrenzung der Schwingungen und des von der betreffenden Vorrichtung ausgehenden Geräusch beiträgt.
Aus der GB-PS 11 74 692 ist eine Kupplung bekannt, bei der zusätzlich zu den Dämpfungsreibringen zwischen der Nabenscheibe und einer Seitenscheibe eine ringförmige Federscheibe eingesetzt ist. Diese ringförmige Federscheibe weist sternförmige radiale Arme auf, deren Enden axial nach außen abgebogen sind und durch in der Seitenscheibe ausgebildete Umfangsschlitze herausragen. Die Schlitze weisen dabei eine lichte Weite auf, die größer ist als die Materialstärke der umgebogenen Enden der radialen Arme. Die Federscheibe weist im Ruhezustand, d. h. vor dem Einbau eine Vorspannung auf, die dazu führt, daß die umgebogenen Enden am radial innen liegenden Rand der Schlitze anliegen und sich quasi daran festhalten. Während des Zusammenbaus wird die Federscheibe zusammengedrückt und die radialenEnden wandern nach außen und geben den Innenrand frei. Infolge der größeren Bemessung der lichten Weite der Schlitze ist während des Betriebs der Kupplungsscheibe ein Spiel der Scheibe in den Schlitzen möglich.
Aus der US-PS 27 60 360 ist eine Kupplung bekannt, bei welcher die in den gemeinsamen Fenstern der Seitenscheiben bzw. der Nabenscheibe eingesetzten Federn mit Einsatzelementen zusammenwirken, die an den Stirnenden der Federn zwischen den zugeordneten Rändern der Fenster und der Schraubenfedern eingesetzt sind. Diese Einsatzelemente weisen an ihrer der Feder abgewandten Seite Vorsprünge auf, die zur seitlichen Führung dienen. Dabei können sie so bemessen sein, daß sie während der Relativbewegung zwischen den Seitenscheiben und der Nabenscheibe je nach zugeordneter Feder eine Reibung zwischen den beiden genannten Elementen hervorrufen, so lange sie mit ihrer relativ kurzen Erstreckung an dem anderen Element entlanggleiten.
Es ist ferner bekannt, einen solchen Hysteresis-Effekt mit Hilfe mindestens eines Reibschuhes herbeizuführen, der von einem Organ der einen Baugruppe des Schwingungsdämpfers getragen wird und in Umfangsrichtung verschiebbar auf diesem sitzt, während für die Mitnahme in Umfangsrichtung Mitnahmeglieder zwischen dem Reibschuh und der zweiten Baugruppe, gegebenenfalls mit Spiel, vorgesehen sind. Die bisher vorgeschlagenen und ausgeführten Vorrichtungen dieser Art arbeiten durchaus befriedigend, können aber in gewisser Hinsicht noch verbessert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Gattung so zu verbessern, daß der Anwendungsbereich üblicher Torsionsschwingungsdämpfer vergrößert wird, indem dessen Eigenschaften unterschiedlichen Anforderungen an die Reibungsdämpfung durch geringfügige Änderungen in Standardbauteilen leicht anpassbar sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Reibschuh jeweils von einem der Distanzstücke getragen wird, und auf diesem in Umfangsrichtung gegen Reibwirkung verschiebbar ist.
Da die Reibschuhe erfindungsgemäß von den ohnehin vorhandenen Distanzstücken getragen werden, sind keine besonderen Befestigungsvorrichtungen erforderlich. In diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die Federungsmittel zwischen den beiden koaxialen Baugruppen in nacheinander in Tätigkeit tretende Teile aufgeteilt sind, um eine mit fortschreitender Winkelabweichung progressive Federung zu erzielen. Die Wirkungen der elastischen Elemente geringer Steifigkeit überlagern dann an einer bestimmten Stelle plötzlich die Wirkungen der steiferen Elemente, wodurch Prellerscheinungen zwischen den koaxialen Baugruppen auftreten können. Der erfindungsgemäße Reibschuh verringert durch die Erhöhung des Reibungsmoments vor dem letzten Teil der betreffenden Winkelabweichung, in dem die progressive Federung wirksam wird, die Folgen eines solchen Rückpralls infolge der plötzlichen Erhöhung der Federkonstante, indem er die Stoßschwingungen beschleunigt abdämpft.
Der Reibschuh ist auf dem zugeordneten Distanzstück, abgesehen von der zwischen ihm und dem Distanzstück auftretenden Reibung frei verschiebbar montiert und greift vorzugsweise ein, ohne daß ein federndes Element ins Spiel kommt, das letztlich die von ihm gespeicherte Energie wieder abgeben müßte. Die momentane einseitige Verschiebung des Reibschuhs für eine bestimmte Änderungseinrichtung der Winkelabweichung zwischen den beiden Baugruppen bedingt also dann nicht unbedingt die elastische Rückkehr des Reibschuhs in seine Ausgangslage, wenn die Änderungsrichtung der Winkelabweichung sich umkehrt. Der Reibschuh nach der Erfindung besitzt im Gegenteil vorzugsweise eine aktive Zone, die je nach dem vorhergehenden Betriebszustand veränderlich ist. Die für eine bestimmte Verschiebungsrichtung der beiden Baugruppen eintretende Reibung entwickelt sich längs eines mehr oder weniger großen Abschnitts der Winkelabweichung gemäß demjenigen Abschnitt der Winkelabweichung, auf dem eine vergleichbare Reibung vorher in entgegengesetzter Winkelrichtung ausgeübt wurde, sei es auch bei früheren Relativschwingungen der beiden Baugruppen. Diese Eigenschaft eignet sich besonders gut zur raschen Wegdämpfung der Prellerscheinungen zwischen den Baugruppen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können aber auch Steuerkurven dem betreffenden Reibschuh zugeordnet sein, um dessen Gleitwiderstand auf dem tragenden Distanzstück zu verändern. Diese Anordnung kann in sich eine gewisse elastische Rückstellwirkung in die Ausgangslage auf den erfindungsgemäßen Reibschuh ausüben, ohne daß dadurch eine merkliche Erhöhung der Federkonstante der elastischen Elemente zwischen den beiden Baugruppen auftritt. Die Anordnung gestattet die Anpassung der von dem Reibschuh herrührenden Hysteresis-Wirkung an die Winkelabweichung zwischen den beiden Baugruppen; beispielsweise kann die Hysteresis-Wirkung mit zunehmender Winkelabweichung verstärkt werden.
Nach einer zweiten Anwendungsmöglichkeit ist der Reibschuh, der wie beschrieben entweder frei verschiebbar oder durch elastische Mittel in einer Mittellage gehalten auf seinem Träger sitzen kann, in Umfangsrichtung ebenso lang wie die zugeordnete Aussparung in der Mitnehmerscheibe, so daß er bei allen Winkelabweichungen der koaxialen Baugruppen in gleicher Weise wirksam ist.
Diese beiden verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen, wie vielseitig sie an die wechselnden Anforderungen der Praxis anpassungsfähig ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin sind
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers nach der Erfindung.
Fig. 2 ein Axialschnitt längs der gebrochenen Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 ein Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab für die Ruhelage des Reibschuhs,
Fig. 4 derselbe Ausschnitt für eine andere Lage des Reibschuhs,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Reibschuhs allein,
Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Reibschuhs,
Fig. 7 bis 13 Darstellungen analog der Fig. 3 für verschiedene Ausführungsformen des Reibschuhs,
Fig. 14 eine Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 13 in Richtung des Pfeiles XIV in Fig. 13 und
Fig. 15 eine Darstellung entsprechend Fig. 3 hinsichtlich einer Variante der Anwendung der Erfindung.
Die Figuren beziehen sich auf die Anwendung der Erfindung bei einer Reibungskupplung mit gedämpfter Nabe. Eine solche Reibungskupplung enthält bekanntlich einen Schwingungsdämpfer mit zwei koaxialen Baugruppen, die in den Grenzen eines Sektors mit einer bestimmten relativen Winkelabweichung gegeneinander verdrehbar sind, und zwar gegen elastische Rückzugskräfte. Die eine dieser Baugruppen ist mit einer Nabe 10 verbunden, während die andere eine Kupplungsscheibe 11 trägt.
Die Nabe 10 ist auf ihrer Innenfläche mit Keilnuten 13 versehen, um sie mit einer Antriebswelle zu kuppeln, während die Kupplungsscheibe 11 auf ihrem Umfang und an ihren Seitenflächen Reibungsbeläge 14 aufweist, die durch Einklemmen zwischen zwei Platten die Kupplung mit einer Abtriebswelle herbeiführen können.
Im dargestellten Beispiel besteht die erste Baugruppe des Schwingungsdämpfers aus einer Mitnehmerscheibe 15, die radial von der Mitte der Nabe 10 ausgeht und mit dieser fest verbunden ist. Entweder besteht sie aus einem Stück mit dieser oder ist, wie dargestellt, an ihr befestigt.
Die zweite Baugruppe besteht aus zwei Führungsscheiben 17, 17&min;, die sich parallel zur Mitnehmerscheibe 15 beiderseits derselben erstrecken und mit Hilfe von Distanzstücken miteinander verbunden sind. Im dargestellten Beispiel bestehen diese Distanzstücke aus mehreren einzelnen Distanzstücken 18, von denen hier drei verwendet werden. Sie erstrecken sich axial von einer Führungsscheibe zur anderen und sind mit diesen vernietet. In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 7, 9, 10 und 15 ist der Querschnitt der Distanzstücke 18 zwischen den Führungsscheiben 17 und 17&min; langgestreckt rechteckig, wobei diese Rechtecke in Tangentialrichtung der Führungsscheiben verlaufen. Jedes Distanzstück 18 durchläuft mit reichlichem Spiel eine Aussparung 19 im Umfang der Mitnehmerscheibe 15, und zwar ist in der Ruhelage der Anordnung ein tangentialer Abstand J 1 zwischen dem Distanzstück und der radialen Kante der Aussparung 19 beiderseits des Distanzstücks vorgesehen.
Die Reibscheibe 11 ist mit Nieten 20 an der Führungsscheibe 17&min; befestigt. Am Innenrand der Reibscheibe und der Führungsscheibe 17&min; ist eine Lagerschale 21 radial zwischen diesen Rand und die Nabe 10 eingeschaltet. Diese Lagerschale 21, die mit Ausklinkungen 22 auf Drehung mit der Führungsscheibe 17&min; und der Reibscheibe 11 verbunden ist, besteht aus einem Stück mit einem Ring 23, der axial zwischen der Reibscheibe 11 und der Mitnehmerscheibe 15 sitzt.
Die Federungsmittel zwischen den beiden Baugruppen des Schwingungsdämpfers sind in Umfangsrichtung zwischen der Mitnehmerscheibe 15 und den Führungsscheiben 17, 17&min; angeordnet. Sie bestehen im dargestellten Beispiel aus zwei Federgruppen 24 A, 24 B, wobei von jeder Sorte drei Federn vorgesehen sind. Die Federn 24 A wechseln mit den Federn 24 B ab. Die Federn sind tangential in Fenstern 25 A, 25 B der Mitnehmerscheibe 15 und Fenstern 26 A, 26&min; A bzw. 26 B, 26&min; B der Führungsscheiben 17, 17&min; untergebracht.
Im dargestellten Beispiel ist für die Federn 24 A die Umfangserstreckung der Fenster 25 A der Mitnehmerscheibe 15 gleich der Umfangserstreckung der zugeordneten Fenster 26 A, 26&min; A in den Führungsscheiben 17, 17&min;, während für die Federn 24 B die Umfangserstreckung der Fenster 25 B in der Mitnehmerscheibe 15 größer als diejenige der entsprechenden Fenster 26 B, 26&min; B in den Führungsscheiben 17, 17&min; ist. In der Ruhelage der Anordnung existiert also ein Spiel J 2 in Umfangsrichtung beiderseits der Federn 24 B zwischen den Enden derselben und den radialen Kanten der entsprechenden Fenster 25 B der Mitnehmerscheibe 15, in die sie teilweise eingreifen (Fig. 1). Das Spiel J 2 ist kleiner als das Spiel J 1 der Distanzstücke 18.
Wenn also die Reibscheibe 11 im Sinne des Pfeiles F in Fig. 1 in Drehung versetzt wird, wird der Mitnehmerscheibe 15 zuerst nur eine Drehung über die Federn 24 A allein mitgeteilt, bis für den betreffenden Drehungssinn, der beispielsweise der Vorwärtsdrehung entspricht, das Umfangsspiel J 2 verbraucht ist. Erst wenn dies geschehen ist, addiert sich die Wirkung der Federn 24 B zu derjenigen der Federn 24 A in den Grenzen der vorgesehenen Winkelabweichung zwischen den beiden koaxialen Baugruppen, also einerseits der Nabe 10 und der Mitnehmerscheibe 15 und andererseits der Führungsscheiben 17, 17&min; und der Reibscheibe 11. Diese Grenzen ergeben sich aus einer vollständigen Zusammendrückung der Federn 24 A und/oder der Federn 24 B oder aus einer formschlüssigen Anlage der Distanzstücke 18 an der Mitnehmerscheibe 15, indem die Distanzstücke 18 an die radialen Kanten der Aussparungen 19 in der Mitnehmerscheibe anschlagen, nachdem das Spiel J 1, das anfangs zwischen ihnen und diesen Kanten geherrscht hat, verbraucht ist.
Diese Vorkehrungen sind an sich bekannt und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
In ebenfalls an sich bekannter Weise besteht ferner eine Reibungsverbindung zwischen den beiden Baugruppen, um einen Hysterese-Effekt in der oben beschriebenen Weise herbeizuführen. Diese Reibungsverbindung besteht aus einer Reibscheibe 27, die axial zwischen die Mitnehmerscheibe 15 und die Führungsscheibe 17 eingefügt ist. Die Reibscheibe 27 trägt einen Reibungsbelag, der in Berührung mit der Mitnehmerscheibe 15 steht und durch eine axial wirkende Federringscheibe 28, die sich gegen die Führungsscheibe 17 abstützt, belastet wird. Die Reibscheibe 27ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch axiale Klauen 29 drehfest mit der Führungsscheibe 17 verbunden; die Klauen 29 greifen in radiale Verlängerungen der Fenster 26 A dieser Führungsscheibe 17 ein. Die von der Reibscheibe 27 ausgeübten Reibungskräfte bleiben längs des ganzen Sektors der möglichen Winkelabweichung zwischen den beiden koaxialen Baugruppen konstant bestehen.
Zusätzlich ist ein Reibschuh 32 vorgesehen, der von einem Distanzstück 18 getragen wird und in Umfangsrichtung verschiebbar auf diesem montiert ist, sowie zwecks Verschiebung im Rahmen der vorgesehenen Winkelabweichung in Eingriff mit der Mitnehmerscheibe 15 gelangen kann.
In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 9 ist der Reibschuh 32 frei verschiebbar, abgesehen von den Reibungskräften, auf seinem Distanzstück 18 angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 handelt es sich um eine einfache Blattfeder, z. B. aus Metall, die mit dem Distanzstück 18 in zwei radial gegenüberliegenden Bereichen desselben in Berührung steht, also mit den beiden tangentialen Langseiten des Distanzstücks. Die Blattfeder ist schleifenförmig gebogen und in der Mitte ähnlich einer Acht eingezogen, so daß sie mit dem Mittelteil 33 an der Außenseite des Distanzstücks und mit den beiden Enden 34 an der Innenseite desselben anliegt.
Radial ist der so ausgebildete Reibschuh 32 dank seiner eigenen Gestalt elastisch auf das zugeordnete Distanzstück 18 aufgeklemmt.
In Umfangsrichtung hat das Distanzstück eine Ausdehnung D 1, die größer als die Ausdehnung D 2 des zugeordneten Distanzstücks 18 ist, so daß der Reibschuh anfangs das Distanzstück beiderseits um einen Abstand J 3 (Fig. 3) überragt. Um die Blechdicke des Reibschuhs 32 und die Abrundung seiner Enden in Umfangsrichtung zu berücksichtigen, auch wenn gemäß der gestrichelten Andeutung in Fig. 3 das eine Ende in Berührung mit dem entsprechenden Ende des Distanzstücks 18 steht, wird der Abstand J 3 von dem Punkt aus gerechnet, den das betreffende Ende des Reibschuhs in seiner äußersten Grenzlage, also in Berührung des betreffenden Endes mit den Eckkanten des Distanzstücks einnehmen würde. Dasselbe gilt für den oben definierten Abstand J 1 zwischen Distanzstück und Mitnehmerscheibe und für die Umfangserstreckung D 2 des betreffenden Distanzstücks 18.
Außerdem ist in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 14 der Winkelabstand J 3 kleiner als der Winkelabstand J 1, während die Winkellänge D 1 des Reibschuhs 32 seinerseits kleiner als die Winkellänge D 3 der Aussparung 19 ist. Infolgedessen ist in der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ruhelage der Anordnung der Reibschuh 32 frei von jeder Berührung mit irgendeinem anderen Organ als demjenigen, auf dem er verschiebbar sitzt, d. h. hier dem betreffenden Distanzstück 18.
Zur Verschiebung des Reibschuhs 32 dienen die radialen Kanten der Aussparung 19 in der Mitnehmerscheibe 15.
Im vorliegenden Beispiel trägt jedes Distanzstück 18 einen Reibschuh 32.
Auf einem ersten Abschnitt der vorgesehenen Winkelabweichung zwischen den beiden koaxialen Baugruppen bleiben die Reibschuhe 32 ohne Einfluß. Das gilt, bis sie im betreffenden Richtungssinn der Winkelabweichung in Anlage an den radialen Kanten der Aussparungen 19 gelangen, wie schematisch in Fig. 3 eingezeichnet. Von da an gleiten die Reibschuhe 32 unter dem Einfluß der Mitnehmerscheibe 15 in Umfangsrichtung auf den zugeordneten Distanzstücken 18 in einer relativ rückwärts gerichteten Bewegung hinsichtlich der Distanzstücke, so daß ihre Reibungswirkung sich derjenigen der Reibscheibe 27 überlagert, solange der Richtungssinn der Winkelabweichung bestehen bleibt.
Die hierbei auftretenden Kräfteverhältnisse sind in dem Diagramm der Fig. 6 illustriert, wo in Abszissenrichtung die Winkelabweichung D zwischen den beiden Baugruppen des Schwingungsdämpfers und in Ordinatenrichtung das von einer Baugruppe zur anderen übertragene Drehmoment C in einer gegebenen Umdrehungsrichtung (z. B. Vorwärtsrichtung) aufgetragen ist.
Ohne jede Reibung besteht die Kurve des Drehmoments C aus zwei aneinander anschließenden geraden Abschnitten R 1 und R 2. Die Gerade R 1 mit verhältnismäßig geringer Neigung entspricht der Federkonstante der Federn 24 A allein, während die Gerade R 2, die jenseits einer Winkelabweichung entsprechend dem Abstand J 2 gilt, die größere Neigung entsprechend der gemeinsamen Federkonstante der Federn 24 A und 24 B aufweist.
Infolge der durch die Reibscheibe 27 ausgeübten Reibung wird die Gerade R 1 in zwei Äste R 1 A und R 1 B aufgespalten, die nach oben und nach unten um einen Wert verschoben sind, welcher dem entsprechenden Reibungsmoment F 1 entspricht, und zwar gilt der Ast R 1 A für eine Zunahme des übertragenen Drehmoments und R 1 B für eine Abnahme desselben in der betreffenden Umdrehungsrichtung. Das gleiche gilt für den geraden Abschnitt R 2. So entsteht die für Reibungsverluste charakteristische Hysteresis-Schleife.
Dank der Reibschuhe 32 sind nun allein bei einer Zunahme des Drehmoments die geraden Abschnitte R 1 A und R 2 A abermals um eine Strecke F 2 nach oben versetzt, die dem Reibungsmoment F 2 der Reibschuhe 32 A entspricht, und verlaufen gemäß dem Streckenzug R&min; 1 A, R&min; 2 A. Dieser Streckenzug beginnt bei der Winkelabweichung J 4 (Fig. 3), die dem Anschlag der Reibschuhe an den radialen Kanten der entsprechenden Aussparungen 19 in der Mitnehmerscheibe 15 entspricht.
Unter Berücksichtigung der oben gegebenen Definitionen ist der Abstand J 4 gleich der Differenz zwischen dem Abstand J 1, den das Distanzstück 18 in der Ruhelage von der ihm zugekehrten Kante der Aussparung 19 hat, und dem Abstand J 3, um den in der Ruhelage der Reibschuh 32 in Umfangsrichtung über das Distanzstück 18 vorspringt. Es gilt also J 4 = J 1 - J 3.
Wenn in dem Beispiel nach Fig. 1 bis 4 die Änderungsrichtung der Winkelabweichung zwischen den beiden Baugruppen sich umkehrt, zeigen die Reibschuhe 32 keinerlei elastische Rückwirkung, so daß nach der Rückkehr der Baugruppen in die Ruhelage die Reibschuhe sich nicht mehr symmetrisch beiderseits der Distanzstücke 18 erstrecken, wie Fig. 4 gestrichelt zeigt. Die seitliche Versetzung der Reibschuhe ist dann das Abbild der Verschiebung, die sie vorher erfahren haben.
Bei einer Zunahme der Winkelabweichung zwischen den beiden Baugruppen in Gegenrichtung entsprechend dem dritten Quadranten des Diagramms in Fig. 6 werden entsprechend der oben beschriebenen Lage im Endabschnitt der Winkelabweichung, beginnend mit einem Abstand J&min; 4, die Reibschuhe 32 in entgegengesetzter Richtung relativ zu ihren Distanzstücken 18 verschoben, wobei die Verschiebungsweite umso größer ist, je geringer sie vorher war. Es gilt nämlich in Absolutwerten die Beziehung
J 4+J&min; 4 = D 3 - D 1 = const. = K.
Wenn nämlich der Abstand J 4 in einer Richtung groß ist, was einer geringen Verschiebungsmöglichkeit der Reibschuhe 32 im Verlauf eines kleinen Winkelabstands J 3 entspricht, ist der Abstand J&min; 4 für die Gegenrichtung gering, was einer Verschiebungsmöglichkeit der Reibschuhe längs einer größeren Winkelabweichung J&min; 3 entspricht. Dies ist gestrichelt in Fig. 6 eingezeichnet; wie man sieht, bleibt für andere Werte der Abstände J 4 und J&min; 4 die Summe K der Absolutwerte derselben erhalten.
So greifen die Reibschuhe 32 nur bei verhältnismäßig kräftigen Schwingungen der beiden koaxialen Baugruppen des Schwingungsdämpfers und nur an den Enden der entsprechenden Winkelabweichungen zwischen ihnen ein, wobei sie durch diese Schwingungen abwechselnd in der einen und in der anderen Richtung in Umfangsrichtung verschoben werden.
In der Praxis kann der Wert des Winkelabstands J 4 oder J&min; 4, an dessen Ende die Reibschuhe 32 eingreifen, von einem Minimalwert, der kleiner ist als der Abstand J 2, bei dem die Federn 24 B ins Spiel kommen, bis zu einem Maximalwert schwanken, der gleich der maximal möglichen Winkelabweichung der beiden Baugruppen ist. Im letzteren Falle bleiben für die betreffende Drehmomentrichtung die Reibschuhe ohne Wirkung. Im Diagramm der Fig. 6 wurden zwecks größerer Deutlichkeit die Relativwerte der verschiedenen Winkelabstände nicht beachtet.
Bisher wurde angenommen, daß die Reibschuhe 32 ihre Wirkung stets derjenigen anderer Reibungsorgane, d. h. der Reibscheibe 27, überlagern. Es ist auch bekannt, Vorkehrungen zu treffen, daß eine solche Reibscheibe nur gleichzeitig mit den Federn 24 B ins Spiel kommt.
In diesem Falle können für den diesem Eingreifen vorhergehenden Abschnitt der Winkelabweichung die Reibschuhe 32 die einzigen sein, die eine Reibungskraft ausüben; erst bei stärkeren Winkelabweichungen sind dann die Reibschuhe 32 und die Reibscheiben 27 gemeinsam wirksam.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5 berühren sich die Enden 34 des Reibschuhs 32 nicht. Nach Fig. 7 überlappen sich dagegen die Enden 34, so daß der entsprechende Reibschuh 32 eine in sich geschlossene Schleife darstellt.
Vorstehend waren die Distanzstücke 18 als flache Leisten ausgebildet. In Fig. 8 werden dagegen zylindrische Distanzstücke verwendet, d. h. solche mit kreisförmigem Querschnitt. Der auf einem solchen zylindrischen Distanzstück 18 sitzende Reibschuh 32 ist wie vorher eine einfache Blattfeder, die schleifenförmig um das Distanzstück herumgreift und mit diesem in zwei diametral einander gegenüberstehenden Zonen in Berührung steht. In der in Fig. 8 dargestellten Form berühren sich die Enden dieser Blattfeder nahezu.
In den bisherigen Ausführungsformen behält die Reibung, die von einem Reibschuh 32 ausgeht, auf dem ganzen Verschiebungsweg desselben praktisch den gleichen Wert. In den Ausführungsformen nach Fig. 9 bis 14 sind dagegen Kurvenflächen vorgesehen, um den Gleitwiderstand des Reibschuhs gegenüber dem Distanzstück 18 zu beeinflussen.
So ist in Fig. 9 und 10 das flache Distanzstück 18 in seinem Mittelbereich mit einer V-förmigen Vertiefung 37 versehen, in die eine im Mittelbereich 33 des Reibschuhs 32 ausgebildete V-förmige Einbiegung 37 greifen kann.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 betrifft die Verformung 37 des Distanzstücks 18 nur diejenige Fläche desselben, an welcher der Mittelteil 13 des Reibschuhs 32 anliegt; in Fig. 10 ist dagegen das ganze Distanzstück verformt, so daß auch die Enden 34 des Reibschuhs 32 zu erhöhten Reibungswiderstand bei einer Verschiebung aus der mittleren Ruhestellung beitragen.
Wenn ein solcher Reibschuh 32 nach Fig. 9 oder 10 an eine der radialen Kanten der Aussparung 19 in der Mitnehmerscheibe 15 anschlägt und dadurch eine Verschiebung auf dem tragenden Distanzstück 18 erfährt, erhöhen die zwischen ihm und dem Distanzstück vorgesehenen Hindernisse den Gleitwiderstand progressiv, wodurch die Hysteresis- Wirkung dieses Reibschuhs 32 fortschreitend erhöht wird.
Außerdem können die betreffenden Hindernisse eine elastische Rückkehr des Reibschuhs in eine wohldefinierte mittlere Ruhelage auf dem betreffenden Distanzstück 18 gewährleisten, wenn die entsprechende Rückstellkraft größer als die bei einer solchen Rückkehr auftretenden Reibkräfte ist oder bleibt; im entgegengesetzten Fall bleibt, wie oben beschrieben, ein solcher Reibschuh mehr oder weniger von seiner mittleren Ausgangslage entfernt.
In den Ausführungsformen nach Fig. 11 bis 14, die sich auf den Fall zylindrischer Distanzstücke 18 beziehen, sind ebenfalls Vorkehrungen zur Bevorzugung der Mittellage des Reibschuhs getroffen.
In Fig. 11 sind zu diesem Zweck die Enden 34 des Reibschuhs 32 derart aufgebogen, daß sie gemeinsam ein nach außen weisendes V bilden, das sich an das entsprechende Distanzstück 18 anschmiegt.
In Fig. 12 schmiegt sich dagegen der Mittelteil 33 des Reibschuhs örtlich an die Form des Distanzstücks 18 an.
Gemäß Fig. 13 und 14 verlaufen die Enden 34 der Blattfeder, die den Reibschuh 32 bildet, allgemein parallel zueinander und sind in bezug auf die Berührung mit dem entsprechenden Distanzstück 18 diederförmig nach außen verformt. Wenn dieser Reibschuh an eine radiale Kante der Aussparung 19 der Mitnehmerscheibe 15 anschlägt, flacht sich das eine oder andere Ende 34 des Reibschuhs elastisch ab, wie es in Fig. 13 schematisch gestrichelt dargestellt ist, so daß der Gleitwiderstand des Reibschuhs fortschreitend zunimmt.
In allen vorstehenden Ausführungsformen war die Bogenlänge D 1 eines Reibschuhs 32 kleiner als die Bogenlänge D 3 der Aussparung 19 in der Mitnehmerscheibe 15, so daß der Reibschuh erst aktiv wurde, wenn die beiden Baugruppen des Schwingungsdämpfers eine gewisse Drehung gegeneinander erfahren haben. In der Anordnung nach Fig. 15 ist dagegen die Bogenlänge D 1 eines Reibschuhs gleich der Bogenlänge D 3 der entsprechenden Aussparung 19, so daß beide Enden des Reibschuhs 32 ständig in Berührung mit den radialen Kanten der Aussparung 19 stehen. Ein solcher Reibschuh ist vom Anfang der relativen Winkelversetzung der betreffenden Baugruppen an aktiv und bleibt es ständig.
Die Erfindung kann alle im Bereich des fachmännischen Könnens liegenden Abänderungen erfahren. Es können z. B. die Enden des Reibschuhs jeweils gerade so gut mit der Innenfläche des Distanzstücks (Fig. 3), wie mit der Außenfläche desselben (Fig. 11 und 13) in Berührung stehen.
Ferner ist die Erfindung selbstverständlich auch auf den Fall anwendbar, daß die Reibscheibe nicht mit den Führungsscheiben, sondern mit der Mitnehmerscheibe verbunden ist, wobei die letztere auch frei auf der Nabe drehbar sein kann, während die Führungsscheiben dann mit der Nabe fest verbunden sind.
Schließlich ist die Erfindung auch anwendbar, wenn eine der koaxialen Baugruppen, die den betreffenden Torsionsschwingungsdämpfer bilden, selbst aus zwei koaxialen Elementen besteht, die in den Grenzen einer durch Eingriffmittel bestimmten Winkelabweichung gegeneinander verdrehbar sind.

Claims

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, mit zwei koaxialen Baugruppen, die in den Grenzen eines vorbestimmten Winkelfederwegs gegenseitig verdrehbar sind und einerseits eine Mitnehmerscheibe, andererseits zwei beiderseits parallel dazu angeordnete, über Distanzstücke miteinander verbundene Führungsscheiben aufweisen, mit zwischen diesen Baugruppen in Umfangsrichtung eingesetzten und zumindest über einem Teil des Winkelfederwegs zwischen den Baugruppen wirkenden Reibungsmitteln, zu denen mindestens ein Reibschuh gehört, der von einem Organ einer der Baugruppen getragen wird und in Umfangsrichtung verschiebbar auf diesem sitzt, wobei Mittel zu seiner Mitnahme in Umfangsrichtung zwischen ihm und der anderen Baugruppe vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibschuh (32) jeweils von einem der Distanzstücke (18) getragen wird, und auf diesem in Umfangsrichtung gegen Reibwirkung verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Distanzstücke jeweils eine entsprechende Aussparung in der Mitnehmerscheibe mit Umfangsspiel durchqueren, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungen der Aussparung (19) in Umfangsrichtung zur Mitnahme des auf dem Distanzstück sitzenden Reibschuhs (32) dienen, wobei die Umfangserstreckung eines Reibschuhs größer als diejenige des Distanzstücks, auf dem er sitzt, ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung des Reibschuhs (32) in Umfangsrichtung geringer als diejenige der zugeordneten Aussparung (19) in der Mitnehmerscheibe (15) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der mittleren Ruhelage der Anordnung der Reibschuh (32) frei von jeder Berührung mit einem Organ der Vorrichtung außer dem ihn tragenden Distanzstück ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangserstreckung eines Reibschuhs (32) mit derjenigen der zugeordneten Aussparung (19) in der Mitnehmerscheibe (15) übereinstimmt, so daß die Enden des Reibschuhs ständig in Berührung mit den Kanten der Aussparung in Umfangsrichtung stehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibschuh, abgesehen von den Reibungskräften, frei verschiebbar auf dem zugeordneten Distanzstück sitzt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Kurvenflächen (34, 36, 37) dem Reibschuh zugeordnet sind, um den Reibwiderstand desselben auf dem zugehörigen Abstandsstück zu verändern und gegebenenfalls eine Rückstellkraft auf den Reibschuh auszuüben.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenflächen teils an dem Reibschuh und teils an dem Distanzstück ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibschuh mindestens eine radiale Verformung (33, 34, 36) aufweist, mit der er an dem Distanzstück (18) anliegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Berührungsstelle der Verformung des Reibschuhs das Distanzstück seinerseits ebenfalls eine radiale Verformung (37) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibschuh aus einer Blattfeder besteht, die an zwei radial gegenüberliegenden Berührungszonen des zugeordneten Distanzstücks anliegt und schleifenförmig derart um dasselbe herumgebogen ist, daß sie mit ihrem Mittelteil (33) an der einen Berührungszone und mit ihren Enden (34) an der anderen Berührungszone des Distanzstückes anliegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibschuh durch seine Eigenspannung unter radialer Anpressung auf das Distanzstück aufgeklemmt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (34) der Blattfeder einander überlappen, so daß der Reibschuh eine geschlossene Schleife darstellt.