DE2848486C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Gattung.

Aus der FR-PS 15 04 222 vom 29. 11. 1966 ist ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer bekannt. Wie in dieser Schrift beschrieben, finden Drehschwingungsdämpfungsvorrichtungen dieses Typs ihre Anwendung beim Bau von Reibungskupplungen mit Dämpfungsnabe für Kraftfahrzeuge, und genauer gesagt, in jenen Reibungskupplungen, die zwischen Nabe und einer ring­ förmigen Baugruppe, die eine Reibscheibe trägt, zwei Dämp­ fungsstufen aufweisen, die hintereinander angebracht sind.

Die erste Nabe eines derartigen Drehschwingungsdämpfers bildet die Nabe einer derartigen Reibungskupplung, wobei der Dämp­ fungsring eine erste Dämpfungsstufe bildet, und zwischen der zweiten Nabe der ringförmigen, die Reibscheibe tragenden Gruppe ist eine zweite Dämpfungsstufe vorgesehen.

In einer solchen Reibungskupplung hat der Dämpfungsring, der die erste Dämpfungsstufe bildet, zum Ziel, eine Filtrierung der Schwingungen im ersten Teil des Schwingungswinkelweges zwischen der ersten Nabe und der Reibscheibe bis zum wirksamen Eingriff dieser ersten Nabe mit der zweiten Nabe sicherzustellen; nach einem derartigen wirksamen Eingriff, der den genannten Dämpfungsring aus dem Bewegungsfluß aus­ schließt, sichert nun die zweite Dämpfungsstufe, die der zweiten Nabe zugeordnet ist, das Ausfiltern von Schwingungen zwischen erster Nabe und Reibungsscheibe für den Rest des Winkelweges, der zwischen diesen beiden Organen möglich ist.

Man kann daher die Dämpfungssteifigkeit zwischen dem ersten Teil des Winkelweges, der zwischen der ersten Nabe und der Reibscheibe vorliegt und verhältnismäßig schwachen, über­ tragenen Drehmomentwerten entspricht, und dem zweiten Teil dieser Verlagerung, der höheren Werten übertragener Drehmo­ mente entspricht, den Erfordernissen nach zu differenzieren.

Die Ausbildung gemäß FR-PS 15 04 222 weist jedoch verschie­ dene Nachteile auf. So sind die beiden, das Dämpfungsmaterial einschließenden Ringscheiben einander nicht identisch, so daß zu deren Herstellung unterschiedliche Werkzeuge erforderlich sind. Der Innenring wird an der Seitenscheibe befestigt, was voraussetzt, daß Nietenbohrungen in dem Ring angebracht sein müssen. Durch die Festlegung der bekannten Dämpferanordnung mittels eines Federrings, der in einer entsprechenden Nut in der Nabe eingesetzt ist, ist zusätzlich ein Kaufteil erfor­ derlich, wodurch die Kosten weiter erhöht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, ko­ stengünstige und in der Funktion sichere Dämpfungsanordung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die identische Ausbildung der beiden Ringscheiben des Torsi­ onsschwingungsdämpfers verringert vorteilhafterweise die Ko­ sten der Herstellung, die Lagerung und den Zusammenbau.

Jede dieser Scheiben weist an ihrem Innenumfang zur Drehverbindung mit einer Nabe mindestens einen radialen Zahn auf, und die radialen Zähne sind vorzugsweise von einer der Scheiben zur anderen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt.

Diese Anordnung bietet einen doppelten Vorteil:

Zunächst erleichtert die Anordnung, während bei der Anbringung des Ein­ satzes durch Verklebung mit den genannten Scheiben diese axial miteinander verbunden sein müssen, das Einsetzen von Formwerkzeugen, die geeignet sind, jedes unerwünschte Ver­ laufen des Klebers und des verwendeten elastischen Materiales zu vermeiden, und die Anordnung ist somit geeignet, jede letztlich erforderliche Tätigkeit zum Entgraten zu vermei­ den, zumindest aber auf ein Minimum zu reduzieren.

Die Anordnung gestattet außerdem das Beibehalten einer maxi­ malen axialen Länge der Verzahnung, durch die die zweite Na­ be des Dämpfungsringes in der Lage ist, mit der ersten Nabe hiervon in Eingriff zu treten, was eine gute Übertragung des Drehmoments zwischen diesen Naben gewährleistet.

Die Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich im übri­ gen auch noch aus der nachfolgenden Beschreibung, die bei­ spielsweise und unter Bezugnahme auf die sche­ matischen Zeichnungen vorgenommen wird, in denen

Fig. 1 eine stellenweise aufgebrochene Teilschnittansicht einer Reibungskupplung ist, die einen erfindungs­ gemäßen Drehschwingungsdämpfer aufweist,

Fig. 2 eine Ansicht im Axialschnitt durch diese Rei­ bungskupplung längs der gebrochenen Linie II-II in Fig. 1 ist,

Fig. 3 eine andere Teilansicht hiervon längs des Pfeiles III in Fig. 2 ist,

Fig. 4 eine Ansicht eines Axialschnitts längs der gebro­ chenen Linie IV-IV in Fig. 5 durch eine erste Nabe des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers ist,

Fig. 5 eine Queransicht dieser Nabe ist,

Fig. 6 eine Ansicht im Axialschnitt längs Linie VI-VI in Fig. 7 durch den Dämpfungsring des erfindungs­ gemäßen Drehschwingungsdämpfers ist,

Fig. 7 eine Ansicht dieses Dämpfungsrings längs Pfeil VII in Fig. 6 ist,

Fig. 8 eine Ansicht eines Axialschnitts durch die zweite Nabe des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämp­ fers ist, und

Fig. 9 eine Teilansicht dieser zweiten Nabe längs des Pfeiles IX in Fig. 8 ist.

Die Figuren stellen beispielhaft die Verwendung des erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers im Aufbau einer Reibungskupplung mit Dämpfungsnabe dar, die zur Ausstattung eines Kraftfahrzeuges bestimmt ist.

Dieser Torsionsschwingungsdämpfer, der durch das allgemeine Be­ zugszeichen 10 in Fig. 2 bezeichnet ist, weist allgemein eine erste Nabe 11, eine zweite Nabe 12, die zur voraus­ gehenden koaxial ist und unter Spiel mit dieser in Eingriff steht, sowie einen Dämpfungsring 13 auf, der in Umfangsrich­ tung zwischen diesen Naben wirksam ist.

Die Bohrung 14 der ersten Nabe 11 weist Keilnuten auf, um mit einer entsprechenden (nicht dargestellten) Welle, beispielsweise der Ein­ gangswelle des Getriebes, zur Drehung gekoppelt zu werden.

Auf der Außenseite trägt die erste Nabe 11 an einem ihrer Enden einen vorspringenden, radialen Flansch 15.

Dieser Flansch 15 weist in Querrichtung einen Absatz 16 auf, der einen Anschlag bildet, der als axiales Auflager für den Dämpfungsring 13 geeignet ist; dieser Anschlag ist mit der Nabe 11 verbunden und bildet mit die­ ser ein einziges Stück, beispielsweise durch Ausdrehen aus dem Vollen oder durch Kaltstauchen.

Die Manschette 15 dieser Nabe 11 ist in Radialrichtung ge­ kerbt und weist somit mehrere Vertiefungen 18 auf; es handelt sich im dargestellten Beispiel um vier Vertiefungen, die kreuzartig dargestellt sind (Fig. 2 bis 5).

Die Nabe 11 weist außerdem an ihrem Außenumfang über ihre gesamte Axiallänge hinweg zwei Nuten 19 auf, die an Stellen diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind und die rechtwinklig zur Manschette 15 für zwei der Vertiefungen 18 zur Innenseite hin eine radiale Verlängerung bilden.

In seiner Innenbohrung weist die zweite Nabe 12 über ihre gesamte Länge hinweg an diametral einander gegenüberliegen­ den Stellen (Fig. 2, 8 und 9) zwei Rippen 20 auf, die Zähne bilden und im Ein­ griff mit den Nuten 19 der ersten Nabe 11 zusammenwirken, wobei jede Rippe 20 in Radialeingriff in einer Nut 19 steht.

Die Abwicklung C 1 der Nuten 19 in Umfangsrichtung ist größer als die Abwicklung C 2 der Rippen 20, d. h., die Naben 11 und 12 stehen mit sich im Umfangsrichtung erstreckendem Spiel miteinander in Eingriff.

Für die Ruhelage dieser Naben, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, ist das Spiel gleichmäßig beiderseits der Nuten 20 mit der Größe J/2 verteilt.

Die dem Flansch 15 der Nabe 11 zugewandte äußerste Schnitt­ fläche der Nabe 12 weist ihrerseits mehrere Vertiefungen 22 auf; im dargestellten Beispiel handelt es sich um vier Ver­ tiefungen, die kreuzartig angeordnet sind (Fig. 2, 8 und 9).

Die sich in Umfangsrichtung erstreckende Abwicklung C 4 der Vertiefungen 22 ist gleich der Abwicklung C 3 der Vertiefun­ gen 18 des Flansches 15 der Nabe 11.

Die Vertiefungen 22 der Nabe 12 sind ohne Ein­ wirkung durch die Rippen 20 dieser Nabe, und diese erstrec­ ken sich demnach über die gesamte axiale Länge dieser Nabe 12.

Der Dämpfungsring 13 weist einerseits zwei Ringscheiben 24, 24′ und andererseits einen Einsatz aus elastischem Mate­ rial 25 auf, beispielsweise aus Gummi, der axial zwischen den Scheiben eingelegt ist und an jeder dieser, in der Praxis durch eine Klebeverbindung, angeheftet ist (Fig. 2, 6 und 7).

Erfindungsgemäß sind diese Scheiben 24, 24′ identisch ausgeführt.

Es handelt sich um Scheiben aus gestanztem Blech.

Außerdem ist im dargestellten Ausführungsbeispiel das Blech, das die Scheiben 24, 24′ bildet, tiefgezogen, wo­ bei die Umfangsabschnitte dieser Scheiben jeweils allge­ mein kegelstumpfförmig ausgebildet sind und ihren gegen­ seitigen Abstand von der Achse der Baugruppe ausgehend zu ihrem Umfang hin vergrößern.

Im Zusammenhang hiermit weist der Einsatz 25 im Axial­ schnitt ein trapezförmiges Profil auf.

Diese Anordnung gestattet es dem Material, das diesen Einsatz bildet, unabhängig vom Radius mit einer iden­ tischen bzw. gleichmäßigen Belastung und somit mit einer konstanten Dehnung zu arbeiten.

Ein derartiger elastischer Einsatz kann beispielsweise aus einem in Umfangsrichtung durchgehenden Ring gebildet sein, kann aber auch aus getrennten Blöcken gebildet sein, die regelmäßig in Umfangsrichtung verteilt sind.

Für ihre Verbindung zur Drehung durch die Naben 11, 12 weisen die Scheiben 24, 24′ jeweils an ihrem Innenumfang radiale Zähne 26, 26′ auf, und zwar im dargestellten Bei­ spiel vier Zähne.

Die Zähne 26 der Scheibe 24 sind dazu bestimmt, mit der Nabe 11 in Drehverbindung zu stehen, und ihre sich in Umfangsrichtung erstreckende Abwicklung ist gleich der Ab­ wicklung C 3 der Vertiefungen 18 diese Nabe, um in diesen in Eingriff zu stehen, und in gleicher Weise ist die sich in Umfangsrichtung erstreckende Abwicklung der Zähne 26′ der Scheibe 24′, die dazu bestimmt ist, zur Drehung mit der Nabe 12 in Verbindung zu stehen, gleich der Abwicklung C 4 der Vertiefungen 22 dieser Nabe, um in diese Vertiefun­ gen einzugreifen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung sind die Zähne 26, 26′ der Scheiben 24, 24′ von einer dieser zur anderen hin in Umfangsrichtung zueinander versetzt.

Wie dies gestrichelt in Fig. 6 dargestellt ist, ist es so­ mit möglich, während des Verklebens des Einsatzes 25 mit den Scheiben 24, 24′, Formwerkzeuge 27, 27′ in Eingriff mit jeder dieser Scheiben zwischen ihre radialen Zähne 26, 26′ zu bringen, wobei die Formwerkzeuge dann wechsel­ seitig den gesamten Innenumfang des Einsatzes 25 abdecken und demnach die Bildung irgendeines Klebstoffgrates längs dieses Umfangs verhindern.

Außerdem gestattet es diese Anordnung, einerseits einen unmittelbaren axialen Eingriff der verschiedenen, betroffe­ nen Teile während ihres Zusammenbaus zu erhalten, wie dies nachfolgend beschrieben wird, und andererseits gestattet diese Anordnung, eine maximale Axiallänge der Rippen 20 der Nabe 12 zu erhalten.

Tatsächlich, wie oben erwähnt, können die Vertiefungen 22 dieser Nabe folglich abseits der fraglichen Rippen 20 aus­ gebildet werden.

Während des Zusammenbaus des erfindungsgemäßen Drehschwin­ gungsdämpfers 10 steht der Dämpfungsring 13 in axialem Eingriff mit der ersten Nabe 11, bis die radialen Zähne 26 der Scheibe 24 dieses Ringes in die Vertiefungen 18 des radialen Flansches 15 dieser Nabe eindringen, und bis zum axialen Anschlag des genannten Ringes gegen die quer ver­ laufende Schulter 16 dieser Nabe 15.

Nun wird die zweite Nabe 12 ihrerseits in axialen Eingriff mit der ersten Nabe 11 gebracht.

Infolge der gegenseitigen Abmessungen der radialen Zähne 26, 26′ des Dämpfungsringes 13, der Vertiefungen 22 der Nabe 12 und der Rippen 20 dieser Nabe, entsteht mit ein und derselben Axialbewegung ein axialer Eingriff der Nabe 12 mit der Nabe 11 und ein axialer Eingriff der Nabe 12 mit ihren Vertiefungen 22 mit den radialen Zähnen 26′ der Scheibe 24′ des genannten Dämpfungsringes.

Am Ende ihres Eingriffs findet die Nabe 12 ein axiales Widerlager an einem elastischen, gespaltenen Ring 30, der zu diesem Zweck in einer Auskehlung 31 der Nabe 11 in Ein­ griff steht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Beilage 32 zwischen den elastischen, gespaltenen Ring 30 und die äußerste, entsprechende Schnittfläche der Nabe 12 einge­ setzt. Da es sich um den Aufbau einer Reibungskupplung mit einer Dämpfungsnabe für ein Kraftfahrzeug handelt, trägt die Nabe 12 radial vorspringend eine Nabenscheibe 35, und dieser ist eine ringförmige Baugruppe 36 zugeordnet, die eine Reibscheibe 37 trägt (Fig. 1 und 2).

Diese ringförmige Baugruppe 36 wird aus Scheiben 38 ge­ bildet, die jeweils beiderseits der Nabenscheibe 35 an­ geordnet sind und die miteinander durch Stehzapfen 39 verbunden sind, die sich mit Spiel quer durch diese Naben­ scheibe erstrecken.

Zwischen der ringförmigen Baugruppe 36 und der Nabe 12, und, genauer gesagt, zwischen dieser ringförmigen Baugruppe und der Nabenscheibe 35, die von der Nabe 12 getragen ist, ist eine Dämpfungsstufe angeordnet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist diese Dämpfungs­ stufe mehrere Federn 40 auf, die zum Teil, und für einige von diesen mit Spiel, in Fenstern 41 der Nabenscheibe 35 und zum Teil in Fenstern 42 der Scheiben 38 angeordnet sind.

Es sind außerdem im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Reibscheiben 44, 45 vorgesehen, die beiderseits - jeweils eine auf einer Seite - der Nabenscheibe 35 sowie zwischen dieser und der entsprechenden Scheibe 38 angeordnet sind und die gleichzeitig den Wirkungen einer axial wirkenden Federscheibe 46 ausgesetzt sind.

Diese Anordnungen sind an sich bekannt und werden deshalb hier nicht noch detaillierter beschrieben.

Auf ebenfalls an sich bekannte Weise ist diese Reibscheibe 37 dazu bestimmt, zwischen eine Andruckplatte und eine Ge­ genplatte eingeklemmt zu werden, die zur Drehung fest mit einer ersten Welle verbunden sind, die im allgemeinen eine antreibende Welle ist, während die Nabe 11 dazu bestimmt ist, in Eingriff mit einer zweiten Welle gebracht zu wer­ den, im allgemeinen mit einer angetriebenen Welle.

Während des ersten Teils des Winkelweges, der zwischen der Reibscheibe 37 und der Nabe 11 möglich ist, die ihrerseits die eigentliche Nabe der betroffenen Reibungskupplung bil­ det, ist zunächst nur die Dämpfungsstufe wirksam, die der Dämpfungsring 13 bildet, wobei die Federn 40 mit einer hin­ länglichen Steifigkeit gewählt sind, um dann einen wirk­ samen Antrieb der Nabenscheibe 35 durch die Reibscheibe 37 zu gestatten.

Die Wirkung des Dämpfungsringes 13 setzt sich bis zum Zu­ rücklegen des entsprechenden Umfangsspieles J/2 fort; von nun an liegt ein wirksamer bzw. unmittelbarer Eingriff der Nabe 11 durch die Nabe 12 vor.

Nun ist lediglich die zweite Dämpfungsstufe wirksam, an der die Federn 40 teilnehmen.

Die beiden beteiligten Dämpfungsstufen sind demnach hinter­ einandergeschaltet bzw. angebracht.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vorliegen­ de Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform begrenzt ist, sondern jede Ausführungs­ variante umfaßt, insbesondere was die Ausbildung der Schei­ ben des Dämpfungsringes und/oder die Anzahl der radialen Zähne anbelangt, mit denen diese Scheiben versehen sind.

Schließlich kann der erfindungsgemäße Torsionsschwingungsdämp­ fer, obwohl er insbesondere zur Bildung der ersten Dämp­ fungsstufe einer Reibungskupplung mit zwei Dämpfungsstufen geeignet ist, in gleicher Weise auch getrennt verwendet werden.

Es handelt sich bei der Erfindung allgemein um einen Torsions­ schwingungsdämpfer, der gattungsgemäß eine erste Nabe 11, eine zweite Nabe 12, die zur vorausgehenden koaxial ist und unter Spiel mit dieser in Eingriff steht, sowie einen Dämpfungsring 13 aufweist, der sich in Umfangsrichtung zwischen den beiden Naben 11, 12 erstreckt und zwei Schei­ ben 24, 24′, die jeweils zur Drehung mit den Naben 11, 12 verbunden sind, sowie einen Einsatz aus elastischem Material 25 aufweist, der axial zwischen den Scheiben angeordnet und fest mit diesen verbunden ist.

Gemäß der Erfindung sind die Scheiben 24, 24′ des Dämp­ fungsringes 13 miteinander identisch ausgebil­ det.

Die Erfindung findet ihre bevorzugte Anwendung bei Rei­ bungskupplungen mit Dämpfungsnabe.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel kann am besten der Darstellung der Fig. 2 entnommen werden.

Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf einen Drehschwin­ gungsdämpfer, sondern bezieht sich ausdrücklich auch auf eine Kupplung, die mit einem Drehschwingungsdämpfer der bekannten Art verbunden ist, und hierbei insbesondere auf eine Kupplung mit mehreren Dämpfungsstufen, von denen eine durch den beschriebenen Schwingungsdämpfer gebildet ist.

Claims (4)

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für eine Kraft­ fahrzeugkupplung, mit einer Dämpfungsnabe, bestehend aus einer ersten und einer zu dieser koaxialen zweiten Nabe, die mit Spiel miteinander in Eingriff stehen, und mit einem Dämpfungsring, der von zwei sich im Abstand von­ einander im wesentlichen radial erstreckenden Ringschei­ ben und einem zwischen diesen eingesetzten und an diesen angeklebten elastischen Einsatz gebildet wird, wobei die Ringscheiben jeweils mit den jeweiligen Naben drehfest verbunden sind und dabei eine der Ringscheiben über eine Kerbverzahnung mit der ersten Nabe in Eingriff steht und durch einen axialen Anschlag gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (24, 24′) unterein­ ander identisch und mit mindestens einem Zahn an ihrem Innenumfang ausgebildet sind, daß die erste Nabe (11) zur Aufnahme der Ringscheibe (24) einen Flansch (15) aufweist, der zur axialen Festlegung der Ringscheibe (24) mit einer Schulter (16) versehen ist und mindestens eine Nut (18) aufweist, und daß an dem, dem Flansch (16) zugewandten Rand der zweiten Nabe (12) eine Aufnahme für die zweite Ringscheibe (24′) ausgebildet ist.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Zahn (26) der Ringscheibe (24) zu dem mindestens einen Zahn (26′) der Ringscheibe (24′) in Umfangsrichtung versetzt angeordnet ist.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, wobei der spielbehaftete Eingriff zwischen der ersten und der zweiten Nabe eine Keilnutenverzahnung mit mindestens einem Zahn ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (19) für die Nut (18) eine radiale Verlängerung zur Achse der Anordnung hin bildet.

4. Verfahren zum Herstellen einer Dämpfungsanordnung, bestehend aus zwei sich im Abstand voneinander im wesentlichen radial erstreckenden Ringscheiben und einem zwischen diese eingesetzten und an diesen angeklebten elastischen Einsatz, wobei am Innenumfang zumindest einer Ringscheibe mindestens ein sich radial nach innen erstreckender Zahn ausgebildet ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verkle­ bens des Einsatzes (25) mit den Ringscheiben (24, 24′) Formwerkzeuge (27, 27′) in Eingriff mit den radialen Zähnen (26, 26′) gebracht werden und wechselseitig den gesamten Innenumfang des elastischen Einsatzes (25) abdecken.