DE2855399C2

DE2855399C2 - Drehschwingungsdämpfende Kupplung

Info

Publication number: DE2855399C2
Application number: DE2855399A
Authority: DE
Inventors: Paul Emile Utica Mich. Lamarche
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1986-02-27
Also published as: US4139995A; FR2413586A1; FR2413586B1; IT7831181A0; CA1111286A; DE2855399A1; AU523982B2; IT1101224B; JPS5496651A; AR219570A1; JPS6352256B2; GB2011024B; SE7813221L; SE443205B; GB2011024A; BR7808518A; ES476277A1; AU4251778A

Description

Ausgleichskörper (26, 26a) jeweils zwei radial ver- 20 Aus diesen Veröffentlichungen ist es grundsätzlich belaufende, diametral gegenüberliegende Arme (29, kannt, bei drehschwingungsdämpfenden Kupplungen 29a; besitzen, daß die Abdeckplatten (35,3Sa^ einen auch mehr als zwei Federn hintereinander zu schalten, in Umfangsrichtung verlaufenden Führungskanal in wobei zwangsläufig mehrere Ausgleichskörper vorhaneiner gemeinsamen Ebene mit den Nabenarmen (22) den sind. Aus diesen Veröffentlichungen geht jedoch bilden, daß die Ausgleichskörper (26,26a) auf Schul- 25 nicht die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung tern(23,23a^ der Nabe (17) auf gegenüberliegenden von zwei Ausgleichskörpern in Verbindung mit der Seiten der Nabenarme (22) montiert sind und daß
die Arme der Ausgleichskörper axial zum jeweils
anderen Ausgleichskörper hin versetzte Abschnitte
(31,31 a) aufweisen, deren äußere Endabschnitte (34, 30
34a) in der gemeinsamen Ebene mit den beiden Na

benarmen (22) angeordnet sind.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nabenarm (22) und Ausgleichskörperarm (29, 29a^ in einem Paar von in Umfangsrichtung verlaufenden Fingern (25, 33, 33a) endet, die die Federn radial außen übergreifen, um sie von den Abdeckplatten (35,35a,) fernzuhalten.

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine drehschwingungsdämpfende Kupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Kupplung ist aus der US-PS 25 74 573 bekannt. Bei dieser bekannten Kupplung ist ein einziger Ausgleichskörper vorhanden, der durch Verbindung von zwei axial neben den radialen Nabenarmen angeordneten Teilen gebildet ist. Der Ausgleichskörper und die Nabe weisen jeweils drei radial verlaufende Arme auf, so daß sich mit dieser Ausführungsform zwei Druckfedern hintereinander schalten lassen. Zwei seitli-Ausbildung von Abdeckplatten hervor, derart, daß ein besonders ko-npakter Aufbau der Kupplung erreicht werden kann.

In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes endet jeder Nabenarm und Ausgleichskörperarm in einem Paar von in Umfangsrichtung verlaufenden Fingern, die die Federn radial außen übergreifen, um sie von den Abdeckplatten fernzuhalten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Rückansicht einer drehschwingungsdämpfenden Kupplung für ein Kraftfahrzeug;

F i g. 2 einen Schnitt durch die in F i g. 1 gezeigte Kupplung längs der Linie 2-2 in F i g. 1;

Fig.3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Teile der Kupplung der Fig. 1;

F i g. 4 eine Draufsicht auf das Abtriebsteil der Kupplung;

F i g. 5 einen Schnitt durch das Abtriebsteil längs der Linie5-5in Fig.4;

F i g. 6 eine Draufsicht auf einen Teil eines Distanzringes der Kupplung;

F i g. 7 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil des Distanzringes der F i g. 6 längs der Linie 7-7;

Fig.8 eine Draufsicht auf eine Abdeckplatte der Kupplung;

F i g. 9 einen Schnitt durch die in F i g. 8 gezeigte Ab-

che Abdeckplatten, die mit dem Eingangselement verbunden sind, umschließen die Federn, in deren Bahn sie 55 deckplatte längs der Linie 9-9 in F i g. 8; eingreifen, sowie den Ausgleichskörper nahezu voll- Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Ausgleichskörper

ständig. '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine drehschwingungsdämpfende Kupplung der angegebenen Art zu schaffen, mit der bei einem besonders kompakten Aufbau eine besonders hohe Drehelastizität erzielbar

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine drehschwingungsdämpfende Kupplung mit den kennzeichnenden Merkmalendes Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung je eines Ausgleichskörpers auf beiden Seiten der Nabe, deren Endabschnitte derart axial versetzt sind, daß sie in der

65 der Kupplung;

F i g. 11 einen Schnitt durch .den in F i g. 10 gezeigten Ausgleichskörper längs der Linie 11 -11 in F i g. 10; und

Fig. 12 einen Schnitt durch einen Teil einer zweiten Ausführungsform einer drehschwingungsdämpfenden Kupplung, wie sie bei einer Torsionskupplung verwendbar ist.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Kupplungsteil 10 einer Kraftfahrzeugkupplung wiedergegeben, welches mit einer getriebenen Welle 11 verbindbar ist, die ihrerseits zu einem in der Zeichnung nicht wiedergegebenen, von Hand schaltbaren Getriebe führt. Das Kupplungsteil 10

ist in üblicher Weise zwischen einem in der Zeichnung nicht gezeigten Schwungrad und einer ebenfalls nicht wiedergegebenen Druckplatte angeordnet In das Kupplungsteil 10 ist eine insgesamt mit 12 bezeichnete drehschwingungsdämpfende Einheit eingebaut. Das Kupplungsteil 10 trägt ferner einen insgesamt mit 13 bezeichneten ringförmigen Reibkörper. Letzterer weist eine Vielzahl von federnden Tragblechen 14, welche an der Einheit 12 befestigt sind. An den Tragkörpern 14 sind auf gegenüberliegenden Seiten ringförmige Reibbeläge 15 durch Niete 16 befestigt Die Reibbeläge 15 sind so angeordnet daß sie in axialer Richtung mit Reibflächen des Schwungrades und der Druckplatte fluchten.

Die drehschwingungsdämpfende Einheit 12 besitzt ein Abtriebsteil in Form einer Nabe 17, das in den F i g. 4,5 genauer gezeigt ist. Es umfaßt ein trommeiförmiges Nabenteil 18, welches eine innenliegende, mit einer Innenkeilverzahnung versehene Bohrung 19 aufweist Die Nabe 17 hat ferner einen radialen Flansch 21, welcher in zwei einander gegenüberliegenden radial verlaufenden Nabenarmen 22 endet Der Flansch 21 liegt in der Mitte zwischen den beiden Enden des Nabenteils 18, wie besonders gut aus Fig. 5 ersichtlich ist. Auf diese Weise erhält man zwei zylindrische Schultern 23, 23a, auf welchen die restlichen Teile der Einheit 12 zentriert angeordnet sind. Ein jeder der Arme 22 hat in Auswärtsrichtung auseinanderlaufende Kanten 24, welche in in Umfangsrichtung verlaufenden Fingern 25 enden,

Auf den Schultern 23, 23a der Nabe 17 sind zwei Ausgleichskörper 26, 26a frei drehbar gelagert, von denen jeweils einer auf einer der einander gegenüberliegenden Seiten des Flansches 21 liegt. Der Ausgleichskörper 26 hat einen ringförmigen Nabenabschnitt 27 mit einer mittigen öffnung 28, in welcher die Schulter 23 Aufnahme findet, sowie zwei einander gegenüberliegende, nach außen verlaufende Arme 29. Von den Armen 29 hat jeder einen axial versetzten Abschnitt 31, zwei in Auswärtsrichtung auseinanderlaufende Kanten 32 und in Umfangsrichtung verlaufende Finger 33, welche beim äußeren Rand 34 angeordnet sind. Der Ausgleichskörper 26a ist genauso ausgebildet wie der Ausgleichskörper 26, ist jedoch mit seinen Armen 29a, welche ebenfalls einen axial versetzten Abschnitt 31a aufweisen, in genau entgegengesetzter Richtung orientiert wie die Arme 29 des Ausgleichskörpers 26, wenn beide Ausgleichskörper f:uf dem Nabenteil 18 montiert sind. Damit wird erreicht, daß die außen liegenden Ränder 34, 34a der Arme 29, 29a in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Auf den Schultern 23, 23a der Nabe 17 sind ferner zwei Abdeckplatten 35,35a zentriert, die ebenfalls gleiche Form haben, jedoch in entgegengesetzter Ausrichtung eingebaut sind. Die Abdeckplatten 35, 35a bilden insgesamt ein Gehäuse. Die Abdeckplatte 35 hat einen im wesentlichen ebenen Plattenabschnitt 36, der eine mittige, die Schulter 23 aufnehmende öffnung 37 aufweist. Die Abdeckplatte 35 hat ferner einen zunächst nach außen und dann nach innen abgerundeten ringförmigen Gehäuseabschnitt 38 sowie einen in radialer Richtung verlaufenden, am Rand gelegenen Flansch 39, in welchem eine Vielzahl von öffnungen 41 und in Umfangsrichtung mit Abstand angeordneter Schlitze 42 ausgebildet ist. Radial innerhalb des runden Gehäuseabschnittes 38 sind zwei einander diametral gegenüberliegende Antriebslaschen 43 aus der Abdeckplatte 35 herausgedrückt, welche an der Innenseite axial verlaufende Laschenabschnitte 44 aufweisen. Die Antriebslaschen 43 selbst liegen im wesentlichen in der gleichen Ebene wie der am Rand liegende Flansch 39 (vgl. Fig. 2). Die andere Abdeckplatte 35a ist genauso ausgebildet wie die Abdeckplatte 35 und hat einen Gehäuseabschnitt 38a, einen beim Rand liegenden, in Umfangsrichtung verlaufenden Flansch 39a und Antriebslaschen 43a.

Zum Zusammenbau des Kupplungsteil 10 werden der hintere Ausgleichskörper 26a, eine oder mehrere Reibscheiben 45a und die Abdeckplatte 35a auf der Schulter 23a der Nabe 17 angeordnet. Dann wird der vordere Ausgleichskörper 26 auf die Schulter 23 aufgesetzt, und Federgruppen 53, 54; 55, 56, 57; 58, 59, 60 werden zwischen den Armen 22 der Nabe 17 und den Armen 29, 29, 29a, 29a der Ausgleichskörper 26, 26a in später noch genauer zu beschreibender Weise angeordnet Auf dem beim Rand liegenden Flansch 39a der Abdeckplatte 35a ist ein Distanzring 46 angeordnet, welcher Öffnungen 47 aufweist die mit den Öffnungen 41 des Flansches 39a fluchten. Außerdem werden ein oder mehrere Reibscheiben 45 und die Abdeckplatte 35 auf der Schulter 23 angebracht. Die Reibbeläge 15 und die Tragbleche 14 des Reibkörpers 13 werden so angebracht, daß in Befestigungsabschnitten 48 der Tragbleche 14 ausgebildete Öffnungen 49 mit den Öffnungen 41,41a, 47 fluchten. In die so ausgerichteten Öffnungen werden Niete 51 eingesetzt und durch Niete mit einem zweiten Kopf versehen, wodurch die gesamte Anordnung zusammengehalten wird.

Ist das Kupplungsteil 10 zusammengebaut, so fluchten die außen liegenden Randkanten der Arme 22 der Nabe 17 und der Arme 29,29a der Ausgleichskörper 26, 26a in radialer Richtung mit dem Distanzring 46 und sind in einem Kanal 52 geführt, welcher begrenzt ist durch die in Umfangsrichtung verlaufenden Flansche 39,39a und den Distanzring 46, welcher den Boden dieses Kanals vorgibt. Die von den Abdeckplatten 35,35a getragenen Antriebslaschen 43, 43a fluchten normalerweise mit den Armen 22 der Nabe 17 und sind voneinander entfernt, wie in F i g. 2 gut zu sehen ist. Auf diese Weise können sie die Arme 22 der Nabe 17 dazwischen aufnehmen. Die Antriebslaschen 43, 43a befinden sich im Weg der Federsätze 55, 56, 57 und 58, 59, 60 und liegen an deren Enden an, wenn sich das Kupplungsteil 10 in Betrieb befindet.

Die Federn sind in zwei Gruppen aus jeweils drei Sätzen von Federn angeordnet, welche mechanisch parallel geschaltet sind, wobei die Federsätze einer jeden Gruppe mechanisch in Reihe geschaltet sind. Die die höchste Federkonstante aufweisenden Federn sind die konzentrisch außen liegende Feder 53 und innen liegende Feder 54, welche zwischen den Armen 29, 29a der beiden Ausgleichskörper 26,26a angeordnet sind, wie in F i g. 1 gezeigt. Obwohl in F i g. 1 nur für die links gelegene Hälfte der Kupplung ein solcher Federsatz gezeigt ist, versteht sich, daß ein gleicher Federsatz in der rechts gelegenen Hälfte der Kupplung angeordnet ist, und zwar diametral gegenüberliegend zum soeben beschriebenen Federsatz. Ein Satz aus drei konzentrisch angeordneten Federn 55, 56, 57 liegt zwischen dem oberen Arm 22 der Nabe 17 und dem Arm 29a des Ausgleichskörpers 26a, während ein Satz aus drei konzentrischen Federn 58, 59 und 60 an dem unteren Arm 22 der Nabe 17 uno dem Arm 29 des Ausgleichskörpers 26 abgestützt ist. Auch hier gilt wieder, daß gleiche Federsätze in diametral gegenüberliegender Lage in der rechts gelegenen Hälfte des Schwingungsdämpfers angeordnet sind.

Bei dem oben beschriebenen Schwingungsdämpfer haben die Federsätze 55, 56, 57 und 58, 59,60 vorzugsweise die gleiche Federkonstante. Man kann natürlich die Federsätze auch mit unterschiedlicher Federkonstanten auslegen, je nachdem, weiche Betriebscharakteristik für die Kupplung gewünscht wird. Die Arme 29, 29a der Ausgleichskörper 26, 26a und die Arme 22 der Nabe 17 geben die axiale Stellung vor, bei welcher die Drucklinie der Federgruppen liegt. Dies erfolgt dadurch, daß die Enden dieser Arme durch die Seitenwände des Kanals 52 geführt sind. Die Größe der Finger 33, 33a der Ausgleichskörper 26, 26a und die Größe der Finger 25 der Nabe 17 stellen sicher, daß die Federgruppen nicht an der Innenseite der Abdeckplatte 35,35a an der Stelle 61 reiben. Eine gewünschte Reibungsdämpfung kann man dadurch einstellen, daß man Reibscheiben 45, 45a verwendet, wie dies in der Zeichnung wiedergegeben ist. Die Dicke des Distanzrings 46 ist so gewählt, daß die Arme 22, 29,29a frei durch den Kanal 52 laufen können. Eine andere Möglichkeit zur Vorgabe der Breite des Kanals 52 besteht darin, die Abdeckplatten 35, 35a mit Eindrückungen zu versehen, wodurch man dasselbe Ergebnis erhält.
Die oben beschriebene Kupplung arbeitet wie folgt: Auf den Reibkörper 13 wird von einer Hubkolbenmaschine durch Anlage am Schwungrad und der Druckplatte Drehmoment übertragen. Das Drehmoment wird an die Abdeckplatten 35,35a weitergegeben, welche die angeformten Antriebslaschen 43,43a tragen. Die letzteren stellen Anschläge für das eine Ende der Federgruppen dar. welche jeweils aus mehreren Federsätzen bestehen. Eine jede der Antriebslaschen liegt also an den Federn des Federsatzes 55, 56, 57 an, und das Zusammendrücken dieses Federsatzes führt dazu, daß über Reaktionskräfte und die Ausgleichskörper 26, 26a eine gleiche Verteilung der Kräfte auf die verschiedenen Federsätze einer Gruppe erfolgt. Da die Federsätze 55,56, 57 und j3, 59, 60 gleiche Federkonstante aufweisen, werden sie bei der Drehmomentübertragung im wesentlichen in gleichem Ausmaß zusammengedrückt. Der steifere Federsatz 53, 54 wird dagegen weniger stark zusammengedrückt. Nimmt das Drehmoment zu, so werden die Federsätze 55, 56, 57 und 58, 59, 60 weiter zusammengedrückt, bis sie mit ihren aneinanderstoßenden Windungen einen massiven Körper darstellen. Der Federsatz 53, 54 wird dagegen weiter zusammengedrückt. Man erkennt, daß die maximale Verdrehung zwischen Eingangsteil und Abtriebsteil der Kupplung, welche durch die Federsätze vorgegeben ist, nicht erreicht zu werden braucht, je nachdem, welcher Widerstand der Drehung der Nabe 17 durch die getriebene

von den Antriebslaschen 43, 43a über die Federsätze und die Ausgleichskörper 26, 26a. auf die Arme 22 der Nabe 17 übertragen, wodurch diese und die getriebene Weile 11 in Drehung gesetzt werden. Die Abdeckplatten 35, 3j3 dienen zur Zentrierung der Nabe 17 und damit auch der mit einer Innenkeilverzahnung versehenen Bohrung 19 des Nabenteils 18 auf die Achse des ReibkörDers 13.

Bei der oben beschriebenen Kupplung sind die Federgruppen mechanisch parallel geschaltet, und ihre Belastungen addieren sich.

Die innerhalb einer jeden Federgruppe vorliegenden Federsätze sind dagegen mechanisch in Reihe geschaltet, ihre Belastungen addieren sich also nicht. Die Federsätze einer jeden Gruppe können alle auf gleiche Federkonstanten ausgelegt sein, dann werden die Federsätze in gleichem Ausmaß zusammengedrückt. Die Federsätze können jedoch auch auf unterschiedliche Federkonstante ausgelegt sein, oder von den Federsätzen können zwei auf gleiche Federkonstanten ausgelegt sein — wie oben beschrieben — und der dritte Federsatz kann dann auf eine höhere Federkonstante ausgelegt sein. Dies kann jeweils nach den gewünschten Betriebseigenschaften der Kupplung erfolgen.

In Verbindung mit den Fig. 1 — 11 wurde eine drehschwingungsdämpfende Kupplung beschrieben, die zusammen mit einem von Hand schaltbaren Getriebe verwendet wird. Die entsprechende drehschwingungsdämpfende Einheit kann jedoch auch in einem auf Torsion belastbaren Kupplungsteil verwendet werden, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Dieses Kupplungsteil hat eine insgesamt mit Yl' bezeichnete drehschwingungsdämpfende Einheit, die genauso ausgebildet ist wie die weiter oben beschriebene Einheit. Nur ist der Reibkörper 13 durch ein Flanschteil 62 ersetzt. Letzteres hat einen inneniiegenden Befestigungsflansch 63, der mit den Abdeckplatten durch Niete 51' verbunden ist, sowie einen außen liegenden Flansch 64, der durch Befestigungsmittel 65 mit einem Flansch 66 verbunden ist, welcher vom Ende einer treibenden Welle getragen wird. Die Nabe 17' der Einheit ist über die Innenkeilverzahnung ihrer Bohrung 19' mit einer getriebenen Welle W verbunden. Die Ausführungsform nach Fig. 12 arbeitet genau wie die weiter oben beschriebene Einheit 12.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehschwingungsdämpfende Kupplung mit einem treibenden Eingangselement, das auf einer getriebenen Nabe drehbar angeordnet ist, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete radiale Nabenarme aufweist, einem frei drehbar auf der Nabe gelagerten Ausgleichskörper, der radial verlaufende Arme besitzt, in Umfangsrichtung zwischen den Nabenarmen und den Ausgleichskörperarmen angeordneten Druckfedern und zwei seitlichen Abdeckplatten, die mit dem Eingangselement verbunden sind und die Federn, in deren Bahn sie eingreifen, sowie den Ausgleichskörper nahezu vollständig umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reihenschaltung von je drei Federn ein zweiter Ausgleichskörper (26, 26a) frei drehbar auf der Nabe (17) gelagert ist und daß die beiden gemeinsamen Ebene mit den beiden Nebenarmen liegen, können jeweils drei Federn hintereinander geschaltet werden, wodurch sich mit einfachen Mitteln eine besonders hohe Drehelastizität und gleichzeitig ein ξ kompakter Aufbau der Kupplung erzielen läßt Dieser kompakte Aufbau wird desweiteren durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Abdeckplatten sowie der Ausgleichskörper selbst erreicht

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kupplung baut sehr klein und ist völlig geschlossen. Auf diese Weise können sich die Druckfedern nicht verschieben. Die Federn sind vollständig von Gehäusewänden umgeben, was dann von Bedeutung ist, wenn eine Feder durch Bruch ausfällt Die erfindungsgemäße Kupplung arbeitet mit einem guten Wirkungsgrad, läßt sich kostengünstig herstellen und einfach zusammenbauen. Sie arbeitet zuverlässig.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die GB-PS 1 66 939 und die US-PS 21 49 887 verwiesen.