DE3406053A1 - Vorrichtung zum daempfen von torsionsschwingungen, insbesondere reibungskupplung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Vorrichtung zum daempfen von torsionsschwingungen, insbesondere reibungskupplung, insbesondere fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
"Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, insbesondere Reibungskupplung, insbesondere für
Kraftfahrzeuge"
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, die zumindest zwei
koaxial angeordnete und in den Grenzen eines vorbestimmten Winkelfederwegs gegeneinander entgegen zwischen ihnen in
ümfangsrichtung eingesetzte Federmittel, im folgenden als in Ümfangsrichtung wirkende Federmittel bezeichnet, verdrehbare
Bauteile aufweist.
Wie an sich bekannt, wird eine derartige Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen gewöhnlich in den Aufbau
beispielsweise einer Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, eingesetzt, wobei das eine der koaxialen
Bauteile dann eine Reibscheibe trägt, die dazu bestimmt ist, drehfest mit einer ersten Welle, praktisch einer treibenden
Welle, im Falle des Kraftfahrzeugs die Austrittswelle
aus dem Motor, verbunden zu werden und somit ein Teil bildet, das der Einfachheit halber als antreibendes Teil
bezeichnet wird, während das andere der koaxialen Teile von einer Nabe getragen wird, die drehfest mit einer
zweiten Welle, praktisch einer angetriebenen Welle, im Falle eines solchen Kraftfahrzeugs die Eintrittswelle in
das Getriebe verbindbar ist, und welches somit der Einfachheit halber als angetriebenes Teil bezeichnet wird.
Bankverbindung: Bayer. Vereinsbank München, Konto 620404 (BLZ 700 202 70) ■" Postscheckkonto: München 27044-802 (BlZ 70010080]
(nur PA Dipl.-Ing. S. Slaeger)
Eine derartige Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen gestattet es, eine gesteuerte Übertragung
des Drehmoments sicherzustellen, das auf das eine der koaxialen Teile aufgebracht wird, während das andere
selber einem Drehmoment ausgesetzt ist, d.h. Schwingungen zu filtern oder zu dämpfen, die entlang der
kinematischen Kette auftreten können, in der sie eingesetzt ist, und die im Falle eines Kraftfahrzeugs vom
Motor zu den Antriebsrädern führt.
Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere auf den Fall ab, bei dem die in Umfangsrichtung wirkenden Federmittel,
die in Umfangsrichtung zwischen dem antreibenden und angetriebenen Teil eingesetzt sind, zumindest einen
Block aus elastischem Material umfassen, der im wesentlichen tangential zu einem Umkreis der Anordnung
angeordnet ist und zum Teil, in Ruhestellung der Anordnung ohne Spiel in Umfangsrichtung in. einer zu diesem
Zweck in einem der koaxialen Bauteile ausgebildeten Aufnahme und zum Teil zumindest für eine Umfangsrichtung
für die Ruhestellung mit einem Spiel in Umfangsrichtung in einer Aufnahme eingesetzt ist, die zu diesem Zweck
in dem anderen koaxialen Bauteil ausgebildet ist, und welcher Block an seinem Ende in der angesprochenen Umfangsrichtung
zumindest eine vorspringende Nase aus elastischem Material und eine Aufnahme- und Halteplatte
besitzt, die zumindest teilweise das genannte Ende in Umfangsrichtung überdeckt und eine Öffnung für den Durchgang
des genannten Vorsprungs aus elastischem Material aufweist und die üblicherweise aus Blech besteht.
Dies ist beispielsweise in der Vorrichtung zum Dämpfen
von Torsionsschwingungen der Fall, die Gegenstand der franz. Patentanmeldung vom 9.Februar 1982 Nr.8202034 ist.
In Ruhestellung der Anordnung erstreckt sich die von dem Block aus elastischem Material getragene Nase in Umfangsrichtung
über die Aufnahme- und Halteplatte, durch die sie hindurchführt,hinaus.
Während des Winkelfederwegs zwischen den beiden koaxialen Teilen gestattet sie vorteilhafterweise, die Federkraft
der in ümfangsrichtung zwischen diesen beiden koaxialen Teilen
wirende Federmittel pregressiv
zu vergrößern, bevor seinerseits zwischen diesen Teilen der ihn tragende Block aus elastischem Material wirkt.
Praktisch umfaßt dasjenige der koaxialen Teile, in welchem
der Block aus elastischem Material in einer Aufnahme mit einem Spiel in Umfangsrichtung für die Ruhestellung der
Anordnung eingesetzt ist, nur einen Flansch, beispielsweise die Nabenscheibe, während das andere der koaxialen
Teile in Umfangsrichtung zwei Flansche besitzt, beispielsweise Führungsringe, welche zu beiden Seiten des
erstgenannten Flanschs angeordnet sind, wobei sich die Nase aus elastischem Material im wesentlichen in der
mittleren Querebene der Anordnung erstreckt, damit die genannte Nabenscheibe mit ihrem Rand auf sie einwirken
kann, und die genannten Führungsringe gleichzeitig mittels ihrer Ränder zu beiden Seiten der Nase
auf den Block aus elastischem Material einwirken.
-A-
In der oben erwähnten franz. Patentschrift erstreckt sich die Nase aus elastischem Material genau in der Achse des
Blocks aus elastischem Material und zwar im Zentrum des zugeordneten Endes in Umfangsrichtung. Die Nase erstreckt
sich derart, daß die Aufnahme- und Halteplatte, die von der Nase durchquert wird, eine im wesentlichen fortlaufend
geschlossene ringförmige Konfiguration besitzt, wobei die in der Halte- und Aufnahmeplatte vorgesehene
Öffnung für den Durchgang der Nase aus elastischem Material selber im wesentlichen im Zentrum dieses Rings
angeordnet ist.
Eine derartige Ausbildung arbeitet allgemein zufriedenstellend.
Sie kann jedoch bei bestimmten beonderen Anwendungsgebieten
mit Nachteilen behaftet sein, insbesondere, wenn das von dem antreibenden auf das angetriebene Teil zu
übertragende Moment reltaiv groß ist.
Es kann in der Tat gelegentlich eine Beschädigung der Aufnahme- und Halteplatte festgestellt werden.
Der Grund dafür kann darin gesehen werden, daß die Öffnung, die in dem Zentrum der Aufnahme- und Halteplatte
für den Durchgang der Nase aus elastischem Material vorgesehen ist, in beträchtlicher Weise die
Anschlagoberfläche reduziert, die der Nabenscheibe nach dem Zusammendrücken der Nase aus elastischem Material
in Umfangsrichtung geboten wird.
Die vorliegende Erfindung hat allgemein zum Ziel, eine Vorrichtung der genannten Gattung zu schaffen, mit der
dieser Nachteil vermieden wird, und der darüber hinaus zu weiteren Vorteilen führt. Genauer gesagt zielt die
vorliegende Erfindung ab auf eine Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit in den Grenzen eines vorbestimmten Winkelfederwegs gegeneinander gegen zwischen ihnen in Umfangsrichtung eingesetzte
Federmittel, im folgenden in Umfangsrichtung wirkende Federmittel genannt ,verdrehbaren Bauteilen,
wobei die in Umfangsrichtung wirkenden Federmittel zumindest einen Block aus elastischem Material aufweisen,
der im wesentlichen tangential zu einem Umkreis der Anordnung angeordnet ist und zum Teil ,in Ruhestellung der
Anordnung ohne Spiel in Umfangsrichtung ,in einer zu diesem Zweck in einem der koaxialen Bauteile ausgebildeten Aufnahme
und zum Teil zumindest für eine Umfangsrichtung für die Ruhestellung mit einem Spiel in Umfangsrichtung
in einer Aufnahme eingesetzt ist, die zu diesem Zweck in dem anderen koaxialen Bauteil ausgebildet ist, und
welcher Block in der angesprochenen Umfangsrichtung am Umfangsende eine vorspringende Nase besitzt, wobei eine
Aufnahme- und Halteplatte vorgesehen ist, die zumindest teilweise das genannte Ende in Umfangsrichtung überdeckt
und eine Öffnung für den Durchgang des genannten Vorsprungs aus elastischem Material aufweist, wobei die
Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Öffnung in der Umrandung der Außenkontur der Aufnahme- und
Halteplatte ist . und eine Einkerbung bildet, die in radialer Richtung frei an der Außenkontur ausmündet.
. 5-
Daraus ergibt sich, daß,bei im wesentlichen gleichen
übrigen Bedingungen, die verbleibende Abstützfläche, die der Nabenscheibe von der Aufnahme- und Halteplatte geboten
werden kann, wesentlich vergrößert ist.
Die Widerstandskraft dieser Aufnahme- und Halteplatte gegenüber der Einwirkung der Nabenscheibe wird somit beträchtlich
verstärkt.
Da die Öffnung , die nunmehr die Aufnahme- und Halteplatte
für den Durchgang der Nase aus ealstischem Material aufweist, nicht mehr das Zentrum dieser Platte berührt bzw.
beeinträchtigt, kann sie vorteilhafterweise, falls es gewünscht wird, eine im wesentlichen rechteckige Umrissform
besitzen, und somit eine solchen Konfiguration, die normalerweise nicht statthaft wäre, wenn eine solche
Öffnung das Zentrum der Aufnahme- und Halteplatte wegen beginnender Risse, die in den Winkeln entstehen können,
beeinträchtigt.
Demzufolge kann die Nase aus elastischem Material selber eine rechteckige Querschnittsform aufweisen und somit
auch die Form eines Pyramidenstumpfs, anstatt die eines Kegelstumpfs.
Außer daß seine Herstellung, üblicherweise durch Gießen eines beliebigen geeigneten elastischem Kunststof
fmateri als ,erleichtert werden kann, kann das Ende
einer solchen Nase, auf welche die Nabenscheibe mit ihrem Rand einwirkt, leicht in diesem Falle flach sein und
der Nabenscheibe eine im Vergleich zu derjenigen einer
Nase konischer oder kegelstumpfförmiger Ausbildung größere Abstützoberfläche bei im übrigen gleichen Bedingungen
bieten. Praktisch ist die die öffnung in der Aufnahme- und Halteplatte bildende Kerbe für den Durchgang
der Nase aus elastischem Material in radialer Richtung zur Seite der Achse der Anordnung hin geöffnet,
derart, daß die elastische Nase, die hinsichtlich des Endes des elastischem Blocks exzentrisch angeordnet ist,
in Richtung auf die Achse der Anordnung, oder mit anderen Worten zum Inneren der Anordnung hin versetzt. Die Nase
aus elastischem Material kann somit bei vorgegebenem WinkeIfederweg zwischen den betreffenden koaxialen
Teilen, da sie näher zur Achse der Anordnung hin liegt, kürzer sein, was die Herstellung erleichtert, die Betrieblebensdauer
vergrößert und die Vorkehrungen minimiert, die erforderlich sind, um die Absorbtion ihres Volumens
sicherzustellen, wenn, unter den Einwirkungen der Nabenscheibe sie in Umfangsrichtung einer Zusammendrückaktion
ausgesetzt ist.
Vorzugsweise weist die Einkerbung der Aufnahme-und Halteplatte, aufgrund der die Nase diese Platte durchdringt,
in axialer Richtung gesehen eine Breite auf, dfe größer ist als die Dicke der Nabenscheibe, und zwar
derart, daß diese in jene eingreifen kann.
In einem solchen Fall wird die Einwirkung des Blocks aus elastischem Material vorteilhafterweise verzögert,
bis die Nabenscheibe wirksam auf die Aufnahme- und Halteplatte drückt, was, bei im übrigen gleichen Bedingungen,
gestattet, die Betriebscharakteristika der Anordnung während des Einwirkens der in Umfangsrichtung wirkenden
—· ft*-
- M-
Federmittel beizubehalten, welche vor dem Block aus elastischem Material einwirken, trotz einer Reduzierung
der Länge, die aus den oben aufgezeigten Gründen die Nase aus elastischem Material aufweist.
Falls es gewünscht wird, können die Standardführungsringe und die eine Standardnabenscheibe beibehalten werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dämpfen
von Torsionsschwingungen aus Richtung des Pfeils I in Fig.2 mit lokalen herausgebrochenen
Bereichen,
Fig. 2 eine Ansicht im Axialschnitt entlang der unterbrochenen Linie II-II in Fig.1,
Fig. 3 eine abgewickelte Ansicht eines Schnitts
in Umfangsrichtung entlang der Linie III-III
in Fig.1,
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer Teilansicht und eines Teilschnitts in Längsrichtung
entlang der Linie IV-IV in Fig.5 durch einen Block aus elastischem Material,
der in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird,
- 4L·
Fig. 5 eine Ansicht auf das Ende des Blocks aus elastischem Material aus Richtung des
Pfeils V in Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Aufnahme- und Halteplatte, die dem betreffenden Block
aus elastischem Material zugeordnet wird aus Richtung des Pfeils VI in Fig.7 in
gleichem Maßstab wie in Fig.5,
Fig. 7 eine Ansicht auf den Rand dieser Aufnahme-
und Halteplatte aus Richtung des Pfeils VII in Fig. 6,
Fig. 8 ein Diagramm, welches den Funktionsablauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Dämpfen von Torsionsschwingungen illustriert, und
Fig. 9 eine Ansicht entsprechend derjenigen in
Fig.3 betreffend eine Ausführungsvariante.
Wie in diesen Figuren dargestellt, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen
beispielsweise bei Kraftfahrzeugen in den Aufbau einer Reibungskupplung mit Nabendämpfung eingesetzt.
Allgemein, und in an sich bekannter Weise, weist diese Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen zumindest
zwei koaxial angeordnete Teile auf, die in den Grenzen eines vorbestimmten WinkeIfederwegs gegen zwischen sie in
-VÖ-
"■ rib -
Umfangsrichtung eingesetzte Federmittel, der Einfachheit halber als in Umfangsrichtung wirkende Federmittel bezeichnet,
gegeneinander verdrehbar sind.
In der dargestellten Ausführungsform sind lediglich zwei
solcher koaxialer Teile A,B vorgesehen.
Der koaxiale Teil A, der praktisch das angetriebene Teil bildet, weist in den dargestellten Ausführungsformen eine
mit einer inneren Keilnutenverzahnung versehene Nabe 10 auf, die drehfest auf eine Welle, praktisch eine angetriebene
Welle, im Fall eines Kraftfahrzeugs die Eintrittswelle in das Getriebe, verkeilbar ist, und eine Nabenscheibe
11, die fest mit der Nabe 10 verbunden ist, beispielsweise wie dargestellt, auf sie aufgepresst und
verbördelt.
Das koaxiale Teil B, daß praktisch das antreibende Teil bildet, weist in den dargestellten Ausführungsformen zwei
Führungsringe 12 auf, die sich jeweils zu beiden Seiten parallel in einem Abstand zur Nabenscheibe 11 erstrecken
und miteinander durch Nieten,Bolzen oder andere Abstandsbolzen
13 verbunden sind,wobei diese Bolzen mit Spiel Ausnehmungen 14 durchqueren, die zu diesem Zweck am
Außenumfang der Nabenscheibe 11 vorgesehen sind.
Da es sich um eine Reibkupplung für Kraftfahrzeuge handelt, weist das koaxiale Teil B des weiteren eine Reibscheibe
17 auf, die mit ihrem Scheibenteil 16 an einem der Führungsringe 12 befestigt ist, und zwar an der
Seite dieses Führungsrings, die der Nabenscheibe 11 zugewandt ist. Der Scheibenteil ist mit diesem Führungsring
-34Ό6053
mittels derselben Abstandsbolzen 13 befestigt, die bereits diesen Führungsring mit dem anderen Führungsring
verbinden. Zu beiden Seiten ihres Außenumfangs weist der Scheibenteil Reibbeläge 18 auf; die Reibscheibe ist
dazu vorgesehen, mittels der Reibbeläge 18 zwischen zwei drehfest auf einer Welle, praktisch einer treibenden
Welle, im Falle des betreffenden Kraftahrzeugs die Austrittswelle aus dem Motor, angeordnete Platten axial
eingeklemmt zu werden.
In den dargestellten Ausführungsformen ist der Scheibenteil
16 der Reibscheibe 17 einstückig und sie erstreckt sich radial über die gesamte Oberfläche des Führungsrings
12, an dem sie befestigt ist. Bei einer Variante kann dieser Scheibenteil in Einzelteile aufgeteilt sein und
sich radial nur über den Randbereich des Führungsrings 12 erstrecken, an dem er befestigt ist.
In dem nachfolgenden wird der Einfachheit halber das letztere gleichgestellt.
In den dargestellten Ausführungsformen ist an der Seite
der Nabenscheibe 11, die der Reibscheibe 17 zugewandt ist, zwischen dem Innenumfang des Scheibeteils 16 und dem
Führungsring 12, an dem sie befestigt ist, zum einen und der Nabe 10 zum anderen ein Lager 20 eingesetzt, an
welchem ein radialer Bund 21 befestigt und axial zwischen der Nabenscheibe 11 und dem Scheibenteil 16 der Reibscheibe
17 eingesetzt ist.
Des weiteren sind in den dargestellten Ausführungsformen
34Ό6053
zum einen zwischen der Nabenscheibe 11 und dem anderen
Führungsring 12 ein Betätigungsring 22 eingesetzt, der drehfest auf dem genannten Führungsring 12 mittels
seiner axialen Zungen 33 verkeilt ist und einen Reibbelag 24 in Kontakt mit der Nabenscheibe 11 drückt und zum
anderen zwischen dem genannten Betätigungsring 22 und
dem genannten Führungsring 12 ein axialer Federring 25 eingesetzt, beispielsweise wie dargestellt vom Typ eines
gewellten Rings, wie er unter dem Handelsnahmen "Onduflex"
erhältlich ist.
Diese Ausbildungen sind an sich bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sie werden daher nicht
näher im Detail beschrieben. In ebenfalls an sich bekannter Weise weisen die in Umfangsrichtung wirkenden
Federmittel, die zwischen den koaxialen Teilen A,B eingesetzt sind, eine Vielzahl von elastischen Organen auf,
nachfolgend näher präzisiert, die sich alle im wesentlichen tangential zu einem Umkreis der Anordnung erstrecken,
bei allen Ausführungsformen der gleiche, und
welche praktisch in unterschiedliche Gruppen unterschiedlicher Federstärke aufgeteilt sind.
Es gibt zunächst eine erste Gruppe elastischer Organe, welche gemeinsam eine erste Dämpfungsstufe mit relativ
geringer Federkraft bilden.
In den dargestellten Ausführungsformen handelt es sich um
Federn 26, im vorliegenden Fall Schraubenfedern, wobei bei diesen Ausführungsformen zwei an sich im wesentlichen
diametral gegenüberligenden Stellen vorgesehen sind.
Jede dieser Federn 26 ist zum Teil in einer in zu diesem Zweck in dem angetriebenen Teil A ausgebildeten Aufnahme
27, es handelt sich dabei um ein in der Nabenscheibe 11
ausgearbeitetes Fenster, und zum Teil in einer in dem antreibenden Teil B ausgebildeten Aufnahme 28 eingesetzt,
wobei es sich bei letzter Aufnahme praktisch um Fenster handelt, die in den Führungsringen 12 wie auch in dem
Scheibenteil 16 der Reibscheibe 17 ausgebildet sind.
In der Ruhestellung der Anordnung sind die Feder 26, so
wie es in Fig.1 dargestellt ist, in Umfangsrichtung ohne
Spiel in ihre Aufnahmen 27, 2 8 eingesetzt, welche axial übereinander gelegt sind.
Daraus resultiert, wie nachfolgend ersichtlich wird, daß während des WinkeIfederwegs zwischen dem antreibenden
Teil B und dem angetriebenen Teil A diese Federn 26 miteinander in gleicher Weise wirken. ,
In einer an sich bekannten Variante kann bei beiden von ihne,n eine Verschiebung in Umfangsrichtung zwischen
ihren Aufnahmen 27,28 für die eine in der einen Richtung und für die andere in entgegengesetzter Richtung vorgesehen
werden, und zwar derart, daß, auf diese Weise entgegengesetzt angeordnet, während des Winkelfederwegs
zwischen dem antreibenden Teil B und dem angetriebenen Teil A die eine zusammengedrückt wird,
während sich die andere ausdehnt.
In den dargestellten Ausführungsformen weist die zweite
Gruppe der elastischen Organe, die in Umfangsrichtung
zwischen dem antreibenden Teil B und dem angetriebenen Teil A eingesetzt ist, zum einen Blöcke 26' aus elastischem
Material, beispielsweise ein Elastomer, und zum anderen Schraubenfedern 26" auf, wobei diese Blöcke 26'
aus elastischem Material und die Federn 26" gleichzeitig eine zweite Dämpfungsstufe relativ großer Federstärke
darstellen, in jedem Fall von im wesentlichen größerer Federkraft als bei den Federn der ersten Dämpfungsstufe, die durch die vorhergenannten Federn 26 gebildet
wird.
Wie die Federn 26, sind die Blöcke 26' aus elastischem
Material, deren Zahl in den dargestellten Ausführungsformen zwei beträgt, und die an im wesentlichen sich
diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind, jeweils zum Teil in einer zu diesem Zweck in dem angetriebenen
Teil A ausgearbeiteten Aufnahme 27', bei der es sich praktisch um ein in der Nabenscheibe 11 ausgebildetes
Fenster handelt und zum Teil in einer zu diesem Zweck in dem antreibenden Teil B vorgesehenen
Aufnahme 26' eingesetzt, bei der es sich praktisch um in den Führungsringen 12 wie auch in dem Scheibenteil
der Reibscheibe 17 ausgebildeten Fenster handelt.
In den dargestellten Ausführungsformen ist jeder der
Blöcke 26' aus elastischem Material in Ruhestellung der Anordnung ohne Spiel in Umfangsrichtung in der Aufnahme
28* des antreibenden Teils B und mit einem Spiel in Umfangsrichtung
J1T für die Richtung, die der häufigsten Drehrichtung der Anordnung entspricht ,in der Aufnahme 27'
des angetriebenen Teils A aufgenommen, welche Richtung in Fig.1 mit dem Pfeil F gekennzeichnet ist und dem Vorwärtsgang
des betreffenden Kraftfahrzeugs entspricht; für die entgegengesetzte Umfangsrichtung beträgt das
Spiel J1R.
Über den Winkel gemessen, können die Spiele J1T und
J1R gleich sein.
In den dargestellten Ausführungsformen jedoch besitzt
das Spiel J1T, das sich in diejenige Umfangsrichtung erstreckt, die als mit dem Zugbetrieb der .Pnordnung
korrespondierend angenommen wird, einen größeren Wert als das Spiel J1R, das sich in die entgegengesetzte Umfangsrichtung
erstreckt, welche als mit einem Rückwärtsbetrieb der Anordnung korrespondierend angenommen wird.
Im Querschnitt weisen die Blöcke 26* aus elastischem
Material eine im wesentlichen kreisförmige Kontur auf, die denjenigen der Federn 26 entspricht.
Um eine Beschädigung zu vermeiden und um ihre Lage festzulegen, ist ihnen jeweils an ihren Enden in Umfangsrichtung
eine Aufnahme- und Halteplatte 3OT,3OR, gewöhnlich aus Blech, zugeordnet, welche zumindest zum
Teil das genannten Ende bedeckt, und die in Umfangsrichtung zwischen dem Block und dem entsprechenden Rand
der Aufnahme 2 8' des antreibenden Teils B eingesetzt ist.
Die Aufnahme- und Halteplatte 3OT,3OR, die einem Block
26" aus elastischem Material zugeordnet sind, sind in
geeigneter Weise mit diesem befestigt, beispielsweise durch Kleben; die Befestigung kann auch durch Vulkanisation
in Sito eines solchen Blocks 26' aus elastischem Material zwischen seinen Aufnahmen- und Halteplatten 3OT,
3OR durchgeführt werden.
Wie die Blöcke 26' aus elastischem Material haben auch
sie eine im wesentlichen kreisförmige Kontur.
Wie am besten aus den Figuren 6 und 7 für eine von ihnen erkennbar, weisen sie in radialer Richtung an ihrer
Außenkontur vorspringend an sich diametral gegenüberliegenden Stellen zwei gerade Verlängerungen 31 auf,
die sich zwischen die Führungsringe 12 setzen und so vorteilhaft in sehr einfacher Weise eine Drehblockierung
der Anordnung gegenüber diesen Ringen sicherstellen.
Ebenso wie die Federn 26 und die Blöcke aus elastischem Material 26' sind die Federn 26", von denen es in den
dargestellten Ausführungen zwei an der Zahl gibt, und die an im wesentlichen diametral gegenüberligenden Stellen
abwechselnd mit den Federn 26 und den Blöcken 26' aus elastischem Material vorgesehen sind, jeweils zum Teil in
einer zu diesem Zweck in dem angetriebenen Teil A vorgesehenen Aufnahme 27', bei der es sich praktisch um
einen in der Nabenscheibe 11 ausgearbeitetes Fenster
handelt, und zum Teil in einer zu diesem Zweck in dem antreibenden Teil B ausgebildeten Aufnahme 28" eingesetzt,
bei der sich praktisch um sowohl in den Führungsringen als auch in dem Scheibenteil· 16 der Reibscheibe 17 ausgebildete
Fenster handelt.
ln den dargestellten Ausführungsformen, und so wie es
in Fig. 1 erkennbar ist, sind die Federn 26' in Ruhestellung
der Anordnung ohne Spiel in Umfangsrichtung in ihre Aufnahmen 28 im antreibenden Teil B und mit einem
Spiel J"T in ihren Aufnahmen 27" des angetriebenen Teils A für die Umfangsrichtung,die in Fig.1 mit dem Pfeil F
gekennzeichnet ist eingesetzt. Das Spiel in die entgegen gesetzte Umfangsrichtung beträgt J"R.
Praktisch weist das Umfangsspiel J11T ebenso wie bei den
Blöcken 26' aus elastischem Material einen größeren Wert auf als das Spiel J"R.
In gleicher Weise hat das den Federn 26" in den dargestellten Ausführungsformen zugeordnete jeweilige Spiel
J11T, J11R größere Werte als die jeweiligen Spiele in Umfangsrichtung
J1T,J1R, daß den Blöcken 26' aus
elastischem Material zugeordnet ist.
Es versteht sich, daß jedoch auch andere Anordnungen vor genommen werden können.
Diese Anordnungen sind im übrigen ebenfalls an sich bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung,
sie werden daher auch nicht näher im Detail beschrieben.
In an sich ebenfalls bekannter Weise, und wie in der oben erwähnten franz. Patentanmeldung Nr-. 8202034 beschrieben,
weist jeder der eingesetzten Blöcke 26' aus elastischem Material in Umfangsrichtung vorspringend in
-IS--
zumindest einer der Umfangsrichtungen zumindest eine Nase aus elastischem Material auf.
In den dargestellten Ausführungsformen ist eine solche
Nase, jeweils mit 32T,32R bezeichnet, für die eine wie die andere Umfangsrichtung vorgesehen, die in Umfangsrichtung
an dem entsprechenden Umfangsende des Blocks 26'
aus elastischem Material hervortritt, wobei gemäß den dargestellten Ausführungsformen für die Ruhestellung der
Anordnung ein solcher Block aus elastischem Material 26' in der entsprechenden Aufnahme 2 7 ' des angetriebenen Teils
A mit einem jeweiligen Spiel in Umfangsrichtung J1T,J1R
eingesetzt ist.
Für den Durchgang einer solchen Nase 32T,32R aus elastischem Material weist die zugeordnete Aufnahme- und Halteplatte
3OT,3OR eine Öffnung 33T,33R auf.
Praktisch durchdringen die Nasen 32R,32T aus elastischem Material die öffnung 33R,33T der Aufnahme- und Halteplatte
3OR,3OT mit einem Spiel a an ihrem Umfang.
Erfindungsgemäß ist die öffnung 33R,33T in der Umrandung
der Außenkontur der Aufnahme- und Haltqplatte 3OT, 3OR und wird aus einer Einkerbung gebildet, die in radialer
Richtung frei an der Außenkontur ausmündet.
In den dargestellten Ausführungsformen ist eine solche
Einkerbung radial zur Seite der Achse der Anordnung hin geöffnet, und somit zum Inneren dieser Anordnung hin, und
sie weist im wesentlichen eine rechteckige Kontur auf,
- JZ.
wobei sich ihre Seiten 35 im wesentlichen parallel zur
mittleren Querebene der Anordnung erstrecken, d.h.. zur
Ebene die senkrecht zur Achse der Anordnung steht und durch die Mittelzone der Nabenscheibe 12 verläuft, wie
es schematisch mit unterbrochenen Linien in Fig.6 dargestellt
ist; die hintere- oder Bodenkante 36 erstreckt sich demzufolgen im wesentlichen senkrecht zu dieser
Ebene, d.h. in axialer Richtung.
Vorzugsweise besitzt die Einkerbung, welche wie dargestellt den Durchgang 33T,33R einer Aufnahme - und
Halteplatte 3OT,3OR bildet,in axialer Richtung eine Weite 1, welche größer ist als die Dicke e der Nabenscheibe
11, derart, daß mittels des entsprechenden Randes der zugeordneten Aufnahme 27' der Flansch, der diese
Nabenscheibe 11 bildet, in eine solche Einkerbung 33T, 33R eingreifen kann.
Jede Nase 32R,32T, welche ein Block 26' aus elastischem
Material trägt, ist bezüglich des Endes in Umfangsrxchtung eines solchen Blocks, von dem sie hervortritt, exzentrisch
angeordnet, wobei sie an den Rand des genannten Umfangsendes gesetzt ist.
Die Kontur der Einkerbung, welche die öffnung 33T,33R bildet und die eine solche Aufnahme- und Halteplatte für
den Durchgang aufweist, ist rechteckig, wobei eine solche Nase 32T,32R selber eine ebenfalls im wesentlichen rechteckige
Querschnittskontur aufweist.
Praktisch weist die Nase einen im wesentlichen pyramiden-
-2Q-
stumpfartigen Aufbau auf,wobei das Umfangsende 38, das
flach ausgebildet ist, in axialer Richtung eine Größe 1' besitzt, die zumindest gleich der Dicke e der Nabenscheibe
12 ist, vorzugsweise größer als diese, so wie es dargestellt ist.
In den dargestellten Ausführungsformen sind die Nasen 32Tf
32R einstückig mit dem sie tragenden Block 26' aus elastischem Material ausgebildet und werden an Ihrer
Wurzel an drei Seiten an der dem Umfangsende eines solchen Blocks 26' aus elastischem Material zugewandten
Seite von einer Nut 39 umgeben.
In Umfangsrichtung kann sich die Länge LT,LR der Nasen
32T,32R mehr oder weniger erstrecken.
Es wird hier angenommen, daß die Länge von den Aufnahme- und Halteplatten 3OT,3OR gemessen wird, ebenso wie die
zugeordneten Spiele in Umfangsrichtung J1T,J1R.
In der in den Figuren 1-8 dargestellten Ausführungsform
ist die Länge relativ gering, das Ende 38 in Umfangsrichtung dieser Nasen 32T,32R aus elastischem Material
besitzt in der Ruhestellung der Anorndung einen Abstand zum entsprechenden Rand der Aufnahmen 27' in dem angetriebenen
Teil A1 in dem der sie tragende Block 26' eingesetzt
ist, wobei zwischen dem Ende und einem solchen Rand ein Spiel in Umfangsrichtung, jeweils j 1T,j 1R vorgesehen
ist, vgl.Fig.1 und3.
-J2A-
Ά-
Während des Betriebes, wenn bei einer Drehrichtung der Anordnung, die mit dem Pfeil F in Fig.1 gekennzeichnet
ist und einem Zugbetrieb der Anordnung entspricht, ein Moment auf das antreibende Teil B aufgebracht wird,
geben zunächst,unmittelbar und allein während einer ersten Betriebsphase die Federn 26 mit geringer Federkraft
nach.
In dem in Fig. 8 dargestellten Diagramm, in welchem auf der Abzisse der Winkelfederweg D zwischen dem treibenden
Teil B und dem angetriebenen Teil A und auf der Ordinate das an einem dieser Teil auf das andere übertragende
Moment C aufgetragen sind, wird diese erste Betriebsphase von einer Gerade I mit einer Steigung dargestellt , welche
der Federstärke der Federn 26 entspricht.
Bei Abwesenheit der Nasen 32T aus elastischem Material, setzt sich diese erste Betriebsphase bis zu einem Wert
D1 des Winkelfederwegs fort, der einer Absorbtion des
Spiels J1T in Umfangsrichtung entspricht, daß den
den Blöcken 26' aus elastischem Material zugeordnet ist, welche dann ihrerseits zu wirken beginnen.
Aber, unter Berücksichtigung der Nasen 32T aus elastischem Material findet vorher bei einem Wert D1.. des
Winkelfederwegs D, der einerAbsorbtion des Umfangsspiels j 1T entspricht, welches diesen Nasen 32T aus elastischem
Material zugeordnet ist, in Umfangsrichtung ein progressives Zusammendürcken der Nasen 32T aus elastischem
Material statt, was zu einer Änderung der diese
erste Betriebsphase repräsentierenden Kurve führt, die
-22-
- Χ>·
- Χ>·
von nun an einer Geraden I1 folgt , deren Steigung geringfügig
größer ist als diejenige der vorhergehenden Steigung I, wobei sich die Federkraft der Nasen 32T aus
elastischem Material derjenigen hinzuaddiert, die von den Federn 26 herrührt.
Während ihres Zusammendruckens in ümfangsrichtung sind
die Nasen 32T aus elastischem Material gleichzeitig einem seitlichen Anschwellen ausgesetzt, und das anfänglich
zwischen ihnen und der Einkerbung, die die Öffnung 33T durch die zugeordneten Aufnahme- und Halteplatte
3OT bildet, belassene Spiel a ist ausreichend, um in der Lage zu sein einfsolches Anschwellen aufzunehmen, wobei
es sich versteht, daß gemäß inorndungen, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind und daher auch nicht
im Detail beschrieben werden, die Nut 39 an der Wurzel dieser Nasen aus elastischem Material 32T in gleicher
Weise an der Absorbtion dieser Anschwellung teilnimmt.
Wenn bei einem Wert D. des WinkeIfederwegs D das den
Blöcken 26' aus elastischem Material zugeordnete Spiel
in Ümfangsrichtung J1T absorbiert ist, und wenn nach
dem Eindringen des zugeordneten Rands der Aufnahmen 27'
in die die Öffnung 33T der Aufnahme- und Halteplatte 3OT
bildenden Einkerbung die Nabenscheibe 11 zur Anlage an die gesamte Oberfläche auf dem Teil dieser Aufnahme- und
Halteplatte 3OT kommt, der in der radialen Verlängerung einer solchen Kerbe angeordnet ist, wirken die genannten
Blöcke 26' aus elastischem Material ihrerseits und fügen ihre Wirkungen denjenigen der Federn 26 und der
Nasen 32T aus elastischem Material hinzu, die, wie
vorhergehend, komprimiert bleiben.
Die diese zweite Betriebsphase repräsentierende Kurve, die auf diese Weise entsteht, ist eine Gerade II mit
einer Steigung proportional zur Federkraft der Anordnung und somit größer als diejenige der vorhergehenden
Geraden I und I1.
Diese zweite Funktionsphase setzt sich fort, bis zu einem Wert D2 des Winkelfederwegs D, der einer
Absorbtion des Spiels in Umfangsrichtung J"T, das den Federn 26" zugeordnet ist; diese Federn 26 wirken dann
ihrerseits und fügen ihre Wirkungen denjenigen der Federn 26, der Nasen 32T aus elastischem Material und der
Blöcke 26' aus elastischem Material hinzu, die, wie vorhergehend gemeinsam komprimiert bleiben.
In dem Diagramm in Fig.8 ist die diese nun beginnende
dritte Betriebsphase repräsentierende Kurve eine Gerade III mit einer Steigung proportional zur Federkraft
der Anordnung. Diese dritte Betriebsphase setzt sich fort bis bei einem Wert D- des Winkelfederwegs D
das angetriebene Teil A direkt durch das antreibende Teil B angetrieben wird, sei es, daß zumindest bestimmte der
Federn 26,26" nun mit ihren Windungen aufeinander zu liegen kommen, sei daß die Bolzen 15 nun in Kontakt mit
dem zugeordneten Rand der Ausnehmungen 14 der Nabenscheibe 11 kommen, durch die sie hindurchführen.
Für einen Rückwärtsbetrieb der Anordnung dreht sich das
34-
Moment zwischen den koaxialen Teilen A/B um, und nach
einer umgekehrten Drehbewegung des antreibenden Teils B in Bezug auf das angetriebene Teil A beginnt ein zum vorhergehenden
vergleichbarer Prozeß, wobei es sich versteht, daß es nun die Nasen 32R sind, die aktiv sind.
Es versteht sich, daß in dem Vorhergehenden aus Gründen der Einfachheit das Phänomen, daß als Hysteresis bekannt
ist, unberücksichtigt blieb , welches entsteht aufgrund der Reibung, die zwischen den koaxialen Teilen A,B
wirkt, und zu einem Unterschied des zwischen diesen koaxialen Teilen A,B übertragenen ^3omentenwerts bei einer zunehmenden
Entwicklung des Winkelfederwegs zwischen diesen Teilen und dem Woroentenwert führt, der zwischen
diesen Teilen bei einer abnehmenden Entwicklung des WinkeIfederwegs übertragen wird.
In der in Fig. 9 dargestellten AusführungsVariante und
gemäß Ausbildungen, die an sich nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind und daher nicht im Detail
beschrieben werden, weisen die Nasen 32T,32R aus elastischem Material in Umfangsrichtung eine Länge LT,
LR auf, die ausreicht, um in Ruhestellung der Anordnung mit dem freien Ende in Kontakt mit dem zugeordneten Rand
der Aufnahme 27' zu treten, in welcher Aufnahme die sie tragenden Blöcke 26' aus elastischem Material eingesetzt
sind.
Infolge dessen wirken sie bereits zu Beginn des Winkelfederwegs D zwischen den koaxialen Tfiilen A,B in Zusammen
arbeit mit den Federn geringer Federkraft 26 oder als
Substitution von diesen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern
umfasst alle AusführungsVarianten und/oder die Kombination
ihrer verschiedenen Elemente.
Des weiteren ist der Anwendungsbereich der Erfindung nicht auf denjenigen der Vorrichtungen zum Dämpfen von Torsionsschwingungen
beschränkt, die lediglich zwei koaxial angeordnete und gegeneinander verdrehbare Teile aufweisen,
sondern erstreckt sich auch auf den Fall, wo eine derartige Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen
eine größere Anzahl koaxial angeordneter Teile umfasst, die paarweise gegeneinander verdrehbar sind.
Schließlich ist das Anwendungsgebiet darüber hinaus nicht auf dasjenige der Reibungskupplung von Kraftfahrzeugen
beschränkt, sondern umfasst allgemein dasjenige beliebiger Vorrichtungen zum Dämpfen von Torsionsschwingungen
- Leerseite -
Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHEVorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, mit ''mindestens zwei koaxial angeordneten und in den Grenzen eines vorbestimmten WinkeIfederwegs gegeneinander gegen zwei zwischen ihnen in Umfangsrichtung eingesetzte Federmittel (im folgenden in ümfangsrichtung wirkende Federmittel genannt) verdrehbarenTeilen(A,B), wobei die in Umfangsrichtung wirkenden Federmittel zumindest einen Block aus elastischem Material (26') aufweisen, der sich im wesentlichen tangential zu einem Umkreis der Anordnung erstreckt und zum einen, in Ruhestellung der Anordnung ohne Spiel in Umfangsrichtung,in einer zu diesem Zweck in einer der koaxialen Teile (B) ausgebildeten Aufnahme (281) und zum Teil zumindest für eine Umf angsrichtung, mit einem Spiel in Umfangsrichtung in der Ruhestellungen einer Aufnahme (27') eingesetzt ist, die zu diesem Zweck in dem anderen koaxialenη—u....u -j..„.., f,in 4(14 'Bl 7PmKrrmrkkonln München ?7044-602 (BtZ 700100Bauteil (A) ausgeformt ist, und welcher Block an seinem entsprechenden Umfangsende, vorspringend zumindest eine Nase (32T,32R) aus elastischem Material besitzt, wobei eine Aufnahme- und Halteplatte (3OT, 30R) vorgesehen ist, die zumindest teilweise das genannte Ende in Umfangsrichtung überdeckt und eine Öffnung (33T,33R) für den Durchgang des genannten Vorsprungs aus elastischem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (33R,33T) in der Umrandung der Außenkontur der Aufnahme- und Halteplatte (3OT, 30R)ist und'eine Einkerbung bildet, die in radialer Richtung frei an der Außenkotur ausmündet.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die genannte Öffnung (33R,33T) bildende Einkerbung in radialer Richtung zur Seite der Achse der Anordnung hin geöffnet ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Öffnung (33R, 33T) bildende Einkerbung einen im wesentlichen rechteckigen Umriss besitzt, und daß sich ihre Seiten (35) im wesentlichen parallel zu einer mittleren Querebene der Anordnung erstrecken und seine Bodenseite(36) im wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene verläuft, d.h. in axialer Richtung.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei dasjenige (A) der koaxialen Teile, in welchem der Block (26')aus elastischem Material in einer Aufnahme (27') mit Spiel in Umfangsrichtung für die Ruhestellung der Anordnung ein-gesetzt ist, in Querrichtung nur einen Flansch (11) besitzt, beispielsweise eine Nabenscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die die öffnung (33R,33T) bildende Einkerbung in axialer Richtung eine Weite (1) besitzt, die größer ist als die Dicke (e) des Flansches (11), derart, daß der zugeordnete Rand dieser Aufnahme (27') in die Einkerbung eintreten kann.
- 5. Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch g ekennz eichnet, daß die Nase (32T,32R) aus elastischem Material bezüglich des Umfangsendes des Blocks (26*) aus elastischem Material, von dem aus er sich erstreckt, exzentrisch angeordnet ist.
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