DE2941662C2

DE2941662C2 - Drehschwingungsdämpfende Kupplung

Info

Publication number: DE2941662C2
Application number: DE2941662A
Authority: DE
Inventors: Paul Emile Utica Mich. Lamarche
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1984-10-25
Also published as: AU5184979A; GB2034004B; IT7926504A0; AR224511A1; DE2941662A1; BR7906562A; GB2034004A; FR2439336A1; FR2439336B1; IT1123849B; JPS5557739A; JPS6059456B2; AU524455B2; SE7908375L; CA1142766A; US4279132A; SE444212B; ES485018A1

Description

Die vorliegende Erfindung betriff* eine drehschwingungsdämpfende Kupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Derartige Kupplungen werden normalerweise zwischen dem Motor eines Automobils und einem manuell schaltbaren Getriebe benötigt, um Drehschwingungen zu neutralisieren, die vom Motor ausgehen. Obwohl man für einen Drehmomentwandler für ein automatisches Getriebe normalerweise keine drehschwingungsdämpfendc Kupplung benötigt, da unerwünschte Vibrationen im Wandler selbst hydraulisch gedämpft werden, werden Vibrationen wieder zu einem Problem, wenn der Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsk'ipplung versehen ist, um einen Direktantrieb zwischen dem Pumpenrad und Turbinenrad bei höheren Geschwindigkeiten vorzusehen.

Aus der GB-PS 1 66 939 ist eine drehschwingungsdämpfende Kupplung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruch 1 bekannt, die ein einziges Ausgleichselement aufweist. Zwischen benachbarten Armen des treibenden und getriebenen Elementes befinden sich jeweils zwei Druckfedern, zwischen die die Ausgleichsarme des Ausgleichselementes eingreifen. Aus dieser Veröffentlichung geht ferner hervor, daß auch mehrere Ausglcichselemcnte vorgesehen sein können, wobei eine entsprechend größere Anzahl von Druckfedern anzuordnen ist.

lis ist bei einer drehschwingiingsdämpferiden Kupplung auch bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 55 J99), beiderseits einer Nabe je ein Ausglcichselement vorzusehen, das jeweils mit zwei Ausgleichsarmen

versehen ist

Aus der US-PS 25 74 573 ist eine drehschwingungsdämpfende Kupplung bekannt, die drei Federgruppen aus je zwei Federn besitzt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine drehschwingungsdämpfende Kupplung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art zu schaffen, mit der bei einer niedrigen Federkonstante die Dämpfung einer relativ hohen Amplitude möglich ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer drehschwingungsdämpfenden Kupplung der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

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, wobei Teile derselben entfernt sind;

F i g. 2 einen Schnitt entlang Linie 2—2 in F i g. 1 ■,

F i g. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Nabe und der Ausgleichselemente der Kupplung;

F i g. 4 eine vergrößerte Teilfrontansicht einer anderen Ausführungsform einer drehschwingungsdämpfenden Kupplung;

F i g. 5 einen Teilschnitt entlang Linie 5—5 in F i g. 4; und

F i g. 6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles des Gehäuses der in den F i g. 4 und 5 dargestellten Kupplung.

In den F i g. 1 bis 3 ist eine drehschwingungsdämpfende Kupplung 10 gezeigt, die mit einem geeigneten treibenden Eingangselement 11 verbunden werden kann und ein getriebenes Ausgangselement 12 antreibt, beispielsweise eine Eingangswelle von einem manuell schaltbaren oder einem automatischen Getriebe. Die Kupplung 10 umfaßt eine Nabe 13, die eine Trommel 14 mit einer mittleren, mit Keilnuten versehenen öffnung 15 aufweist um das mit Keilen versehene Ende der Welle 12 aufzunehmen. An der Tromme! 14 ist in der Mitte ein radialer Flansch 16 angeordnet, der zwei Schultern 17 bildet, und von dem Flansch erstrecken sich drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete radiale Nabenarme 18. Jeder Arm weist auseinanderlaufende Kanten 19 auf, die jeweils in einem Paar von sich in Umfangsrichtung entgegengesetzt ersirekkenden Fingern 20 enden.

Auf den Schultern 17 auf gegenüberliegenden Seiten des Nabenflansches 16 sind zwei Ausgleichselemente 21 und 22 drehbar gelagert. Das Ausgleichselement 21 weist eine flache ringfö-mige Platte 23 in unmittelbarer Nachbarschaft des Flansches 16 auf, die mit einer mittleren öffnung 24 und drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten Ausgleichsarmen 25 versehen ist die sich vom Umfang der Platte 23 radial nach außen erstrecken. Jeder Arm ist bei 26 gegenüber der Platte axial nach innen versetzt, so daß der äußere Abschnitt des Armes in der gleichen Ebene wie die Nebenarme 18 liegt. Jeder Ausgleichsarm 25 ist mit auswärts divergierenden Kanten 27 versehen, die in sich in Umfangsrichtung entgegengesetzt erstreckenden Fingern 28 enden.

Bei dem Ausgleichselemert 22 handelt es sich im wesentlichen um das Spiegelbild des Ausgleichselementes 21. Das Element 22 ist mit einer flachen ringförmigen Platte 29 versehen, die eine mittlere öffnung 31 und drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete radiale Ausgleichsarme 32 aufweist die bei 33 einen Versatz aufweisen, so daß der größere Teil eines jeden Armes 32 in der gleichen Ebene wie die Nebenarme 18 und die Arme 25 des Ausgleichselementes 21 liegt. Jeder Arm 32 ist mit auswärts divergierenden Kanten 34 versehen, die in Fingern 35 enden.
Das Gehäuse oder die Abdeckung 36 der Kupplung

!0 besteht aus zwei seitlichen Abdeckplatten 37 und 38, wobei die rückwärtige Platte 37 eine mittlere öffnung 39 aufweist, die eine Schulter 17 aufnimmt Die Platte 38 liegt in unmittelbarer Nachbarschaft der Platte 22 des Ausgleichselementes. Ein ausgebauchter und öffnungs-

loser Abschnitt 41 an der Platte 37 umgreift die Dämpferfedern der Kupplung und endet in einem nach innen versetzten radialen Flansch 42. Die Voiderplatte 38 weist eine mittlere öffnung 43 auf, die die gegenüberliegende Schulter 17 aufnimmt und mit einem ausgebauch-

ten öffnungslosen Abschnitt 44 verseher Vt der in einem ringförmigen Flansch 45 endet der geger das Eingangselement 11 stößt Die Flansche 42 und 45 stoßen aneinander und sind an dem Eingangselement 11 über geeignete Mittel, beispielsweise Niete 46, befestigt.

Aus jeder der Platten 37 und 38 sind drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete und einwärts angeordnete Antriebsstreifen 47 ausgestanzt die Versätze 48 nach innen aufweisen, so daß die Streifen 47 zu den Nabenarmen 18 eng benachbart liegen.

Die Streifen 47 der beiden Platten sind axial ausgerichtet und in den ausgebauchten Abschnitten 41 und 44 ausgebildet In der Nähe der Ausschnitte sind sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende, geneigte Wiedereintrittsrampen 49, 49 ausgebildet, die die

Dämpferfedern der Kupplung in Stellung halten und eine Auswärtsbewegung der Federn verhindern, wenn sich das Gehäuse 36 relativ zu den Nabenarmen 18 bewegt.
Drei Gruppen von Druckfedersätzen 51, 52, 53 wirken parallel zueinander zwischen den Nabenarmen 18 und den Ausgleichsarmen 25 und 32. Wenn die Ausgleichselemente 21 und 22 auf den Schultern 17,17 an gegenüberliegenden Seiten des Nabenflansches IS angeordnet sind, sind die Ausgleichsarme der briden Ausgleichselemente wechselweise angeordnet. Wenn man Γ i g. 1 gegen den Uhrzeigersinn betrachtet, folgt auf einen Nabenarm 18 ein Ausgleichsarm 32, danach ein Ausgleichsarm 25, auf den ein zweiter Nabenarm 18 folgt. Alle Nabenarme und Ausgleichsarme liegen in der

gleichen Ebene.

Die Druckfedern der Kupplung sind in Gruppen angeordnet, die parallel zueinander wirken, wobei die Druckfedern jeder Gruppe in Reihe angeordnet sind. Bei der beschriebenen Ausführungsform wirken drei

Gruppen von Druckfedersätzen 51, 52, 53 paralld zueinander, und es wirken drei Federsätze einer jeden Gruppe in Reihe. Wenn daher das treibende Eingangselement 11 durch die Aufbringung eines Drehmomentes durch eine Sperrkupplung in einem Drehmomentwand·

so ler, eine Reibungskupplung für ein manuell schaltbares Getriebe etc. in Drehungen versetzt wird, bewirkt tue Rotation des Elementes 11 eine Rotation des Gehäuses 36 und der Antriebsstreifen 47. Die Antriebsstreifen treten mit den Drehfedersät/en 51 in Eingriff, drücken die-

b5 se Federn zusammen und bewegen sie gegen die Ausgleichsarme 32 des Ausgleichselementes 22, drücken die Druckfedersätze 53 zusammen, bewegen diese gegen die Ausgleichsarme 25 des Ausgleichselementes 21, um

die Druckfedersätze 52 zusammenzupressen, die sich wiederum gegen die Arme 18 der Nabe bewegen und dadurch eine Rotation des getriebenen Ausgangselementes 12 bewirken.

Obwohl die Druckfedersätzc einer jeden Gruppe unterschiedliche oder die gleiche Federkonstante haben können, weisen bei einer bevorzugten Ausführungsform die Druckfedersätze 51 und 52 identische Federkonstanten auf, während der Druckfedersatz 53 eine höhere Konstante besitzt. Auf diese Weise werden die Druckfedersätze 51 und 52 durch die Aufbringung eines Drehmomentes in gleicher Weise zusammengepreßt, bis ihre Windungen aneinanderliegen, während die Druckfedersätze 53 in geringerem Maße zusammengepreßt werden als die Druckfedersätze 51 und 52. Offensichtlich hängt das Kompressionsmaß der Druckfedersätze von dem Widerstand des getriebenen Elementes gegenüber Rotation ab.

In den Fig.4 bis 6 ist eine andere Ausführungsform einer drehschwingungsdämpfenden Kupplung gezeigt. wobei mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform identische Teile mit der gleichen Bezugsziffer und einem »a« als Zusatz versehen sind. Die Kupplung 10a umfaßt ein treibendes Eingangselement 11a. ein getriebenes Ausgangselement 12a, eine Nabe 13a mit einer 2s Trommel 14a, die mit einer mit Keilnuten versehenen öffnung 15a versehen ist, einen radialen Flansch I6.-1 und drei voneinander beabstandene Nabenarme 18a, die divergierende Kanten aufweisen, die in Fingern 20a enden, und zwei Ausgleichselemente 21a, 22a. Das Ausgleichselement 21a weist eine ringförmige Platte 23a auf, die auf einer Schulter 17a der Nabe gelagert ist, sowie drei radiale Ausgleichsarme 25a mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Fingern 28a. Das Ausgleichselement 22a weist ebenfalls eine ringförmige js Platte 29a auf, die auf der gegenüberliegenden Schulter 17a gelagert und mit drei radialen Ausgleichsarmen 32a versehen ist, die in Fingern 35a enden. Die Ausgleichsarme 25a und 32a der Ausgleichseiemente sind in gegenüberliegenden Richtungen gegeneinander versetzt, so daß sie in der gleichen Ebene wie die Nabenarme 18a liegen.

Das Gehäuse 36a der Kupplung umfaßt eine hintere Abdeckplatte 37a, die mit einem ausgebauchten Abschnitt 41a, der in einem radialen Flansch 42a endet, an einer Schulter 17a gelagert ist. Die Frontplatte 54 hingegen besitzt eine mittlere öffnung 55, die an der gegenüberliegenden Schulter 17a gelagert und mit drei in Umfangsrichtung beabstandeten, sich in Radialrichtung erstreckenden Arirsn 56 versehen ist, die bei 57 einen Versatz aufweisen und eng benachbart zu den Nabenarmen 18a liegen sowie sich parallel zu diesen erstrecken. Die Arme enden in einem ringförmigen Flansch 58, der zwischen dem Eingangselement 16a und dem Flansch 42a angeordnet ist, wobei die Flansche 42a und 58 über Niete 46a oder andere geeignete Mittel am Eingangselement 11a befestigt sind.

Die Arme 56 bilden drei bogenförmige, längliche Öffnungen oder Schlitze 59 in der Abdeckplatte, wobei der Umfang der Platte 54 mit radial und axial auswärts ge- μ neigten, bogenförmigen Lippen 61 versehen ist. während sich radial einwärts und axial auswärts geneigte, bogenförmige Lippen 62 vom Innenumfang des ringförmigen Flansches 58 aus erstrecken. Die Arme 56 sind mit den Antriebsstreifen 47a in der Platte 37a axial aus- t>5 gerichtet und bilden Antriebsstreifen für die Kupplung. Druckfedersätze 51a, 52a, 53a sind zwischen den Nabenarmen 18a und den Ausgleichsannen 25a und 32a ange ordnet und wirken parallel zueinander wie bei der vor stehend beschriebenen Ausführungsform.

Die Schlitze 59 sind in der Vorderplatte 54 vorgese hen, wo Raum knapp ist, wie in Fig. 5 gezeigt, da da benachbarte Element die Verwendung eines vollständij ausgebauchten Wandabschnittes verhindert. Benach bart zu jedem Arm 56 sind die äußeren Lippen 62 mi geneigten Rampen 63, 63 versehen, die in der gleichei Weise funktionieren wie die in der Abdeckplatte 37 ausgebildeten Rampen 49a. Diese Ausführungsforri funktioniert in der gleichen Weise wie die in den Fi j I —3 dargestellte erste Ausführungsform.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehschwingungsdämpfende Kupplung zwischen einem treibenden und getriebenen Element s mit einem treibenden Eingangselement, einer getriebenen Nabe, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete radiale Nabenarme aufweist, Ausgleichselementen, die auf der Nabe unabhängig drehbar gelagert sind und jeweils eine ring- to förmige Platte umfassen, die mit drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten radialen Ausgleichsarmen versehen ist, welche zwischen jedem benachbarten Paar der Nabenarme angeordnet sind, und zwischen den Nabenarmen und den Ausgleichsarmen angeordneten Druckfedern, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ausgleichselemente (21,22) zu beiden Seiten der Nabenarme (18, IS^) an der Nabe (3) vorgesehen sind, deren Ausglckhsarme (25,32; 25a, 32a,· wechselweise zwischen benachbarten Nabenarmen (18,18ajangeordnet sind, so daß sich drei parallel wirkende Gruppen von je drei in Reihe wirkenden Druckfedersätzen (51,52,53; SIa,52a, 53a^ zwischen den Nabenarmen befinden, und daß zwei drehfest miteinander verbundene seitliche Abdeckplatten (37,38; 37a, 54) vorgesehen sind, die im wesentlichen die Nabe (13), die Ausgleichselemente und die Druckfedersätzc umschließen, mit dem Eingangselement (11, Wa) verbunden si' d und jeweils drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete, einstückig damit ausgebildete Antriebselemente (47, 47a, 56) aufweisen, die axial zu den Nabenarmen ausgerichtet sind und in die Bahn der Drucnfedersätze eingreifen.

2. Drehschwingungsdämpfende Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsarme (25, 32; 25a; 32a) eines jeden Ausgleichselementes von der ringförmigen Platte (23, 29) ausgehend axial nach innen versetzt angeordnet sind_; so daß sie in der gleichen Ebene wie die Nabenarme (18,18a^ liegen.

3. Drehschwingungsdämpfende Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente (47, 47a) Antriebsstreifen umfassen, die aus jeder Abdeckplatte (37, 38; 37a, 3Ba) ausgestanzt sind und sich parallel zu jedem Nabenarm (18, \9a) erstrecken.

4. Drehschwingungsdämpfende Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- so kennzeichnet, daß jeder Nabenarm und jeder Ausgleichsarm auswärts divergierende Kanten (19, 27, 34) aufweist, die in sich in Umfangsrichtung entgegengesetzt erstreckenden, die Druckfedersätze übergreifenden Fingern (20,28,35) enden.

5. Drehschwingungsdämpfendc Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abdeckplatte (37, 38) mit einem flachen ringförmigen radial inneren Abschnitt und einem axial auswärts ausgebauchten mittleren bo Abschnitt (41,44) versehen ist, der in einem radialen äußeren Flansch (42, 45) endet, wobei die Flansche der Abdeckplatten an dem Eingangselemcnt (11) befestigt sind.

6. Drehschsvingungsdämpfcnde Kupplung nach ni Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abdeckplatten (3l7, 38) zu den äußeren Enden eines ieden Antriebsstreifens (47) benachbart geneigte Wiedereintrittsrampen (49) zur radialen Führung der Druckfedersätze ausgebildet sind.

7. Drehschwingungsdämpfende Kupplung nach einem der vorangehenden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (13) eine Trommel (14) mit einem mittleren radialen Flansch umfaßt, der die Trommel in zwei Schultern (17,17) aufteilt, auf denen die Ausgleichselemente (21,22; 21a, 22a) ujd die Abdeckplatten (37,38; 37a, 3Sa) gelagert sind

8. Drehschwingungsdämpfende Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Abdeckplatte (37a) einen flachen radial inneren ringförmigen Abschnitt und einen mittleren axial auswärts ausgebauchten Abschnitt (41 a) umfaßt, der in einem radial äußeren Flansch (42a) endet, sowie als Antriebselemente axial nach innen versetzte Antriebsstreifen (47a,? aufweist und daß die vordere Abdeckplatte (54) einen flachen ringförmigen radial inneren Abschnitt und einen konzentrischen ringförmigen radial äußeren Flansch (58) umfaßt an den die Antriebselemente bildende Arme (56) angeschlossen sind, um drei längliche bogenförmige Schlitze (59) zur Aufnahme von jeweils drei Druckfedersätzen zu bilden.

9. Drehschwingungsdämpfende Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß zur Führung der Druckfedersätze auf dem ringförmigen inneren Abschnitt der vorderen Abdeckplatte (54) drei bogenförmige, radial und axiai auswärts geneigte bogenförmige Lippen (61) vorgesehen sind und daß auf dem Flansch (58) drei bogenförmige radial einwärts und axial auswärts geneigte bogenförmige Lippen (62) angeordnet sind.