DE3218955A1

DE3218955A1 - Daempfungsscheibe

Info

Publication number: DE3218955A1
Application number: DE19823218955
Authority: DE
Inventors: Takenori Neyagawa Osaka Kamio
Original assignee: Exedy Corp; Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1982-12-16
Also published as: FR2506416A1; DE8214684U1

Description

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

(der Breite nach in der Zeichnung) parallelen Richtung fluchtend angeordnet. Eine zusammendrückbar Schraubenfeder 12 (Torsionsfeder) ist jeder aus den drei öffnungen 9,10 und 11 bestehenden Gruppe zugeordnet. Jede Feder 12 erstreckt sich im wesentlichen entlang des Scheibenumfangs und verbindet dU beiden Platten 6 und 7 mit dem Flansch 3. Pufferplatten 13 sind an ihren radial inneren Abschnitten an dem radial äußeren Abschnitt der Platte 7 (Kupplungsplatte) festgelegt. Ringförmige Reibbeläge 14 sind an beiden Seiten der Pufferplatten 13 festgelegt. Wenn die Beläge 14 mittels einer Druckplatte an das Schwungrad (nicht abgebildet) eines Motors gedrückt werden, wird ein Drehmoment von dem Schwungrad über die Beläge 14, die Platten 13, die Platten 7 und 6, die Federn 12, den Flansch 3 und die Nabe 1 auf die Ausgangswelle Übertragen. Bei diesem Vorgang werden die Federn 12 durch eine Kraft zusammengedrUckt, die dem Übertragenen Drehmoment entspricht, und beide Seitenplatten 6 und 7 werden gegenüber dem Flansch 3 verdreht, wodurch auf den Oberflächen der Reibscheiben 4 und 5 Schlupf gebildet wird. Dieser Schlupf wiederum erzeugt in einer Drehmoment-Torsions-Charakteristik ein Hysteresedrehmoment, so daß Drehmomentstöße durch dieses Hysteresedrehmoment gedämpft und Schwingungen sowie Geräusche im Antriebsmechanismus verhindert werden.

Bei dieser in Figur 1 gezeigten Ausbildung der_;>Sche1-be sind die Reibscheiben 4 und 5 alleine: >.,,,: ' . zwischen dem Flansch 3 und den Platten 6 und 7 angeordnet, und aufgrund eines leichten Verschleißes der Reibscheiben 4 und 5 nach langem Gebrauch wird der durch den Flansch 3 und die Platten 6 und 7 auf die Scheiben 4 und 5 ausgeübte Druck und damit auch das

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng! Manfred Süger,*PatAftanwälte,*C<AMästr. 81, D-8 München 81

Hysteresedrehmoment erheblich verringert, mit der Folge, daß die gewünschte Dämpfungsleistung hinsichtlich der Drehmomentstöße nicht erreicht wird.

Zur Lösung dieses Problems wurde bereits eine andere, in Figur 2 gezeigte Konstruktion erwogen, wobei eine xusammendrUckbare gewellte Scheibe oder Feder 16 zwischen dem Flansch 3 und jeder der Seitenplatten 6 und 7 angeordnet ist. Jede Feder 16 ist - wie in Figur 3 gezeigt - ringförmig und gewellt ausgebildet und ist weitaus besser und dauerhafter elastisch verformbar als die Scheiben 4 und 5 in Figur 1. Wenn demnach der Grad der elastischen Verformung aufgrund eines Abriebs der Federn 16 etwas kleiner wird, so wird der Druck durch die Federn 16 gegen den Flansch 3 und die Platten 6 und 7 dadurch kaum verringert. Da jedoch jede der Federn 16 in Figur 2 gewellt ausgebildet ist und nur Teilbereich der Federn 16 an den Flansch 3 und die Platten 6 und 7 gedrückt werden, ist der Druck in diesen Bereichen groß. Da die Federn 16 ferner aus Metall hergestellt sind, tritt die Reibbeanspruchung zwischen den einander berührenden Metallen auf. Aus diesem Grunde entsteht während des Antriebsvorgangs an den aneinandergedrückten Kontaktstellen eine Abnutzung durch Reibung ("Fressen"), so daß die während des Gleitvorgangs auftretende Reibkraft anwächst. Die Folge ist, wie dies anhand der Charakteristik B in Fig.4 gezeigt ist, daß das Hysteresedrehmoment H mit zunehmender Häufigkeit bzw. Dauer T der Antriebsvorgänge einen Wert erreicht, der größer ist als ein Ausgangswert h, wodurch die Dämpfungswirkung hinsichtlich der Drehmomentstöße geringer wird. Außerdem geh"·, ein Teil des Drehmoments in den reibschlüssig miteinander verbundenen Teilen verloren, wodurch die Effektivität der Kupplung bei der Kraftübertragung verringert wird. Die in Fig.4 gezeigte Charakteristik A wird mit einer Scheibe gemäß

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Figur 1 erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsscheibe ohne die vorerwähnten Nachteile zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine gewellt ausgebildete Feder in Kombination mit einer Reibscheibe verwendet wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteransprUchen im Zusammenhang mit in der Zeichnung wiedergegebenen Beispielen erfaßt, deren nachfolgende Beschreibung die Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Ausführung einer Kupplungsscheibe nach älterer Vorstellung;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausbildung einer Kupplungsscheibe nach Überkommener Erwägungi

Fig. 3 eine Seitenansicht einer gewellten Feder;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Charakteristi ken verschiedener Kupplungsscheiben;

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Fig. 5 einen Te1lschn1tt durch eine erste bevorzugte AusfUhrungsform einer Kupplungsscheibe erfindungsgemäßer Ausbildung;

Fig. 6 einen Teilschnitt durch eine zweite bevorzugte AusfUhrungsform einer Kupplungsscheibe erfindungsgemäßer Ausbildung;

Fig. 7 einen Teilschnitt durch eine dritte bevorzugte AusfUhrungsform einer Kupplungsscheibe erfindungsgemäßer Ausbildung.

In Fig.5 ist eine gewellte Metallfeder 16 zwischen einer Seitenplatte 6 und einem Flansch 3 einer Keilnabe 1 angeordnet. Die Feder 16 ist identisch mit der in Figur gezeigten Feder 16, das heißt sie .ist ringförmig und gewellt ausgebildet. Die Feder 16 wird dirext an den Flansch 3 und die Seitenplatte 6 gedruckt und durch den Flansch 3 und die Seitenplatte 6 zusammengedruckt. Eine Reibscheibe 5 ist zwischen dem Flansch 3 und einer weiteren Seitenplatte 7 angeordnet und Identisch mit der in Fig.1 gezeigten Reibscheibe 5, das heißt aus Kunstharz oder Asbest in Form eines flachen Ringes ausgebildet. Die Scheibe 5 berUhrt unmittelbar den Flansch und die Seitenplatte 7. Mit Ausnahme der vorerwähnten Kombination, sind die anderen konstruktiven Details der Reibscheibe 5 und der Feder 16 identisch mit denjenigen in Fig. 1.

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing! Manfred Siiger.'Patentanwälte.'Co'simastr. 81, D-8 München 81

Wenn die Scheibe bzw. Zwischenlagscheibe 5 gemäß der nachstehend erläuterten Ausführungsform verschleißt, so dehnt sich die Feder 16, die über große elastische Verformbarkeit verfügt, geringfügig bzw. leicht in axialer Richtung aus. Wie bereits erwähnt, wird die elastische Kraft der Feder 16 durch diese Ausdehnung kaum reduziert. Dadurch wird auch der Druck auf die Flächen der Scheibe 5 und der Feder 16 kaum verringert. Abnutzung auf den Flächen der Feder 16 durch Reibung Metall auf Metall kann nach langem Gebrauch auftreten. Da iedoch die Scheibe 5 aus nichtmetallischem Werkstoff hergestellt ist, tritt eine solche Abnutzung durch Reibung hier nicht auf. Aus diesem Grund wird eine Zunahme der Reibkraft, die auf die Abnutzung zurückzuführen ist. im Vergleich zu der vorerwähnten Scheibe gemäß Fig.2 um die Hälfte reduziert. Wie bereits erwähnt, wird selbst bei langer Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe der für den Reibschluß erforderliche Druck nicht verringert ebenso wie eine große Zunahme der Reibungskraft durch Abnutzung nicht verursacht wird. Dadurch läßt sich der anfangs bestimmte Wert h des Hysteresedrehmoments annähernd beibehalten und der beabsichtigte Dämpfungseffekt hinsichtlich der Drehmomentstöße auch bei langem Gebrauch erreichen. Da durch einen längeren Gebrauch der Dämpfungseffekt nicht beeinträchtigt.wird, kann jedes einzelne Teil lange Zeit gebraucht werden, wodurch die Dauerhaftigkeit der erfindungsgemäßen Dämpfungsscheibe insgesamt verbessert wird. Die Charakteristik C wird mit einer Scheibe gemäß Fig.3 erreicht (Fig.4).

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing.'Manfred Sägert Pa'tentanwälte* Cos'imästr. 81, D-8 München 81

Die Reibscheibe bzw. Zwischeniagscneibe 5 kann neben der Platte 6 und die gewellte Feder 16 neben der Platte 7 angeordnet werden.

Die Erfindung kann, wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, modifiziert werden.

In Fig.6 ist ein Paar ringförmiger Reibscheiben 17 und 18, die flach ausgebildet sind, beidseitig des radial inneren Abschnitts des Flansches 3 angeordnet. Die Reibscheiben bzw. Zwischenlagscheiben 17 und 18 sind aus Kunstharz oder Asbest hergestellt und identisch mit den Reibscheiben 4 und 5 in Fig.1. Ein Paar zusammendrlickbarer, gewellter Federn 21 und 22 ist jeweils zwischen den Seitenplatten 19 und 20 und den Reibscheiben 17 und 18 angeordnet. Die Federn 21 und 22 sind aus Metall hergestellt und identisch mit der Feder 16 in Fig.3. Die Seitenplatten 19 und 20 entsprechen den Seitenplatten 6 und 7 in Fig.5. Die konstruktiven Details dieser Ausfllhrungsform sind mit Ausnahme der vorstehend beschriebenen Kombination der Federn 21 und 22 und der Reib- bzw. Zwischenlagscheiben 17 und 18 identisch mit denjenigen in Fig.1.

Wenn die Reibscheiben 17 und 18 gemäß Fig.6 verschleißen, so dehnen sich die Federn 21 und 22 bis zu einem gewissen Grad aus und die Federkraft wirkt weiterhin auf die Reibscheiben 17 und 18, ohne daß deren elastische Kraft wesentlich reduziert wird. Dadurch wird der auf die Flächen der Reibscheiben 17 und 18 und der Federn 21 und wirkende Druck kaum verringert. Wenn an den Kontaktflächen der Reibscheiben 17 und 18 und der Federn 21 und 22 und/oder den Kontaktflächen der Platten 19 und 20 und der Federn 21 und 22 Abnutzung durch Reibung entsteht, so wird Schlupf zwischen dem Flansch 3 und den Reibscheiben 17 und 18 gebildet. Aus diesem Grunde wird

Dipl.-Ing. Ollo Flügel, Dipl.-In£"Man*fred Säger,* Patentanwalt'CosTmaslr. 81, D-8 München 81

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die Reibkraft zwischen den Platten 19 und 20 und dem Flansch 3 nicht wesentlich größer, wenn sich die Platten 19 und 20 gegenüber dem Flansch 3 in Umfangsrichtung verschieben.

In der Ausführungsform gemäß Fig.6 wird die Reibkraft durch Verschleiß der Reibscheiben 17 und 18 nicht wesentlich reduziert, und die Abnutzung der Federn 21 und 22 durch Abrieb verursacht keine wesentliche Vergrößerung der Reibkraft. Dadurch wird eine mit der Charakteristik C in Fig.4 vergleichbare Charakteristik erreicht, wobei die beabsichtigte Dämpfungswirkung auch bei längerem Gebrauch der Teile erzielt wird.

In Fig.7, wo eine andere Ausführungsform der Kupplungsscheibe gezeigt ist, die Torsionsfedern aufweist und in zwei Betriebsstufen arbeitet, wird ein Paar scheibenförmiger Platten 24, die mit Belägen 23 verbunden sind, an ein Paar scheibenförmiger Zwischenplatten 26 (Seitenplatten) gedrückt, wobei jeweils dazwischen ein Paar Reibscheiben 32 angeordnet ist. Die jeweilige Platte wird mit einer dazwischen angeordneten Reibscheibe 30 und einer gewellten Feder 31 an einen Flansch 29 einer Nabe 28 gedrückt. Die Reibkraft zwischen den Platten und den Platten 26 ist größer bemessen als die Reibkraft zwischen den Platten 26 und dem Flansch 29. Die Platten 24 und 26 und der Flansch 29 weisen eine Vielzahl von öffnungen 33,34 und 35 auf, in welchen Torsionsfedern 25 mit großer Federkraft und Torsionsfedern 27 mit kleiner Federkraft angeordnet sind, die sich in Umfangsrichtung der Scheibe erstrecken. Die Federn 25 sind so ausgelegt, daß sie zusammengedrückt werden, nachdem sich die Platten 24 gegenüber dem Flansch 29 um einige Grad verdreht haben. Die Federn 27 berühren

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Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipi.-In£ Manfred Säger/Paieriianwäitl/Cdsimästr. 81, D-8 München 81

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die Platten 26 und den Flansch 29, bevor sich die Platten 26 gegenüber dem Flansch 29 verdrehen.

Das Rotations-Drehmoment eines Schwungrads (nicht abgebildet) wird über die Beläge 23, die Platten 24, die Federn 25, die Platten 26, die Federn 27 , den Flansch 29 und die Nabe 28 zu einer Ausgangswelle (nicht abgebildet) übertragen. Zu Beginn dieses Vorgangs entsteht zwischen den Platten 26 und dem Flansch 29 Schlupf, weil die Reibkraft an den Reibscheiben 32 größer ist als die Reibkraft an den Reibscheiben 30 und den Federn 31 und auch größer ist als die Federkraft der Federn Das Hysteresedrehmoment, das durch diese Gleitbewegung entsteht, ändert sich auch nach längerem Einsatz der Teile nicht und behält eine Charakteristik, die mit der Charakteristik C in Fig.4 vergleichbar ist, weil nämlich zwischen dem Flansch 29 und den jeweiligen Platten 26 eine Kombination der Federn 31 und Reibscheiben 32 verwendet wird.

Die Federn 31 können neben dem Flansch 29 und die Reibscheiben 30 zwischen den Platten 26 und den Federn 31 angeordnet werden. Die Reibscheiben 17 und 18 in Fig.6 können zwischen den Federn 21 und 22 und den Platten 19 und 20 angeordnet werden.

Die gewellte Feder in den Figuren 5,6 und 7 kann einen Nickelüberzug, Chromüberzug oder dergleichen gegen Abrieb widerstandsfähigen Oberzug aufweisen. Auch PoIytetraflouräthylen oder ein ähnliches Material mit geringem Reibungskoeffizienten kann verwendet werden.

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Di ρ I.-I ng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

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Die vorliegende Erfindung kann im Zusammenhang mit verschiedenen Arten von Dämpfungsscheiben verwendet werden, so zum Beispiel für Dämpfungsscheiben in Schiffen, die zwischen dem Schwungrad eines Motors und einem Reduktions getriebe angeordnet werden.

Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit bevorzugten AusfUhrungsfürmen beschrieben wurde, lassen sich Konstruktionsdetails, Kombination unn Anordnung von Teilen ändern, ohne dabei vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

	Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-In£ Manfred Säger, Patentanwälte, Cdslmastr. 81, D-8 München 81	. Keilnabe	gewellte Feder	Beläge	•	• Offnungen
	'Al-		'I Reibscheiben	scheibenförmige Platten	* <■
	Radialflansch	J	. Torsionsfeder
1..	*[■ Reibscheiben	'L Seitenplatten	Zwischenplatten
2..	J	'{· Federn	Torsionsfeder
3..	•~l Seitenplatten	J	. Nabe
4..	J	Flansch
5..	.	Reibscheibe
6..		gewellte Feder
7..		Reibscheibe
8..
9..
1ο.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19. 20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.

Claims

Dipi.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing! Manfred SägeVPafdManwälti.'CoiMiistr. 81, D-8 München 81

Kabushiki Kaisha Daikin Sei »akusho

1-1, 1-chome, Kida-Motomiya,

Neyagawa-shi,

Osaka, Japan 12.018

DAMPFUNGSSCHEIBE

Ansprüche

Dämpfungsscheibe, gekennzei chnet durch eine Keilnabe (1;28), einen Radialflansch (3;29) der Keilnabe, ein Paar beidseitig des Flansches angeordnete Seitenplatten (6, 7;24), den Flansch mit den Seitenplatten verbindende Torsionsfedern (12;25,27) und Reibelemente (5,16;17,18,21,22;30,31,32), die zwischen den radial inneren Abschnitten des Flansches und den Seitenplatten angeordnet sind, wobei die Reibelemente in Form von zumindest einer flach ausgebildeten, ringförmigen Reibscheibe (5;17,18;30,32) und zumindest einer ringförmigen, gewellten Feder (16 ;21,22 ;31) vorgesehen sind.

Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzei chnet, daß die Reibscheibe (5) zwischen und in direktem t'ontakt mit dem Flansch (3) und einer d5r Seit'snplatten (7) und die gewellte Feder (16) zwischen und in direktem Kontakt mit dem Flansch (3) und der anderen Seitenplatte (6) angeordnet ist.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing? Manfred Säger^aientanwälteVCosimastr. 81, D-8 München 81

Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzei chnet, daß die Reibelemente in Form von zwei Paaren von Reibscheiben (17, 18) und den gewellten Federn (21,22) vorgesehen sind und daß jedes Paar der Reibscheiben und der gewellten Federn zwischen dem Flansch (3) und jeder Seitenplatte (19,20) angeordnet ist.

Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Reibelemente in Form von zwei Paaren von Reibscheiben (30) und den gewellten Federn (31) vorgesehen sind, daß ein Paar von Zwischenplatten (26), das gegenüber dem Flansch (29) verdreht wird, zwischen dem Flansch (29) und den Seitenplatten (24) angeordnet ist und daß jedes Paar der Reibscheiben (30) und die gewellte Feder (31) zwischen dem Flansch (29) und jeder Zwischenplatte (26) angeordnet 1st.

Dämpfungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellte Feder (16;21,22;31) aus metallischem Werkstoff und die Reibscheibe (5;17,18;30,32) aus nicht metallischem Werkstoff, beispielsweise Kunst· harz oder Asbest, hergestellt ist.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng.* Manfred Säger, "Patentanwälte" Cosimastr. 81, D-8 Münchbn 81

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 1981-73840 vom 20. Mai 1981 und der japanischen Anmeldung Nr. 1981-180504 vom 2. Dezember 1981 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 für die Verwendung bei Reibkupplungen in Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Dämpfungsscheibe, bei welcher ein Paar ringförmiger Seitenplatten an beiden Seiten eines Nabenflansches ar.ge'ordnft ist.

Eine Dämpfungsscheibe nach einer älteren Überlegung ist nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben. Dabei ist in dem in Figur 1 gezeigten Teilschnitt eine Keilnabe 1 am Innenumfang mit einer an eine nicht abgebildete Ausgangswelle gekeilten Keil verzahnung 2 und am Außenumfang mit einem einstückig bzw. integral ausgebildeten Flansch 3 versehen. Ein Paar ringförmiger Reibscheiben 4 und 5 aus Asbest oder Kunstharz ist beidseitig des radial inneren Abschnitts des Flansches

3 angeordnet. Ein Paar ringförmiger Seitenplatten 6 und 7, das heißt eine Halteplatte 6 und eine Kupplungsplatte 7, ist mit den dazwischen angeordneten Reibscheiben

4 und 5 zu beiden Seiten des Flansches 3 vorgesehen.

Eine Vielzahl von öffnungen 9,10 und 11 (wobei jeweils nur eine öffnung dargestellt ist) ist an radial äußeren Abschnitten· des Flansches 3 und der Seitenplatten 6,7 ausgebildet, wobei die öffnungen entlang des Scheibenumfangs voneinander beabstandet angeordnet sind. Jede Gruppe von drei öffnungen 9,10 und 11 1st in der zur Mitte der Ausgangswelle