DE3406053C2 - Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, insbesondere Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, insbesondere Reibungskupplung, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Description
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
Umfangsrichtung eingesetzte Federmittel, im folgenden als
in Umfangsrichtung wirkende Federmittel bezeichnet, verdreh
bare 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 treiben
den 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 Einfach
heit halber als angetriebenes Teil bezeichnet wird.
Eine derartige Vorrichtung zum Dämpfen von Torsions
schwingungen 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. Schwin
gungen zu filtern oder zu dämpfen, die entlang der
kinematischen Kette auftreten können, in der sie einge
setzt 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 Feder
mittel, 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
an-ordnet ist und zum Teil, in Ruhestellung der An
ordnung ohne Spiel in Umfangsrichtung in einer zu diesem
Zweck in einem der koaxialen Bauteile ausgebildeten Auf
nahme 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 Um
fangsrichtung 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 Durch
gang 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
DE 33 04 423 ist.
In Ruhestellung der Anordnung erstreckt sich die von dem
Block aus elastischem Material getragene Nase in Umfangs
richtung über die Aufnahme- und Halteplatte, durch die sie
hindurch führt, hinaus.
Während des Winkelfederwegs zwischen den beiden koaxialen
Teilen gestattet sie vorteilhafterweise, die Federkraft
der in Umfangsrichtung zwischen diesen beiden koaxialen Teilen
wirende Federmittel pregressiv
zu vergrößern, bevor seinerseits zwischen diesen Teilen
der ihn tragende Block aus elastischem Material wirkt.
Praktischumfaßt 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, beispiels
weise die Nabenscheibe, während das andere der koaxialen
Teile in Umfangsrichtung zwei Flansche besitzt, bei
spielsweise 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 ein
wirken kann, und die genannten Führungsringe gleich
zeitig mittels ihrer Ränder zu beiden Seiten der Nase
auf den Block aus elastischem Material einwirken.
In der oben erwähnten Offenlegungsschrift 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 fort
laufend 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 zufrieden
stellend.
Sie kann jedoch bei bestimmten besonderen Anwendungsge
bieten mit Nachteilen behaftet sein, insbesondere, wenn
das von dem antreibenden auf das angetriebene Teil zu
übertragende Moment relativ 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 Halte
platte 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 gegen
einander gegen zwischen ihnen in Umfangsrichtung einge
setzte Federmittel, im folgenden in Umfangsrichtung
wirkende Federmittel genannt, verdrehbaren Bauteilen,
wobei die in Umfangsrichtung wirkenden Federmittel zu
mindest einen Block aus elastischem Material aufweisen,
der im wesentlichen tangential zu einem Umkreis der An
ordnung angeordnet ist und zum Teil, in Ruhestellung der
Anordnung ohne Spiel in Umfangsrichtung, in einer zu diesem
Zweck in einem der koaxialen Bauteile ausgebildeten Auf
nahme 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 über
deckt 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.
Daraus ergibt sich, daß, bei im wesentlichen gleichen
übrigen Bedingungen, die verbleibende Abstützfläche, die
der Nabenscheibe von der Aufnahme- und Halteplatte ge
boten werden kann, wesentlich vergrößert ist.
Die Widerstandskraft dieser Aufnahme- und Halteplatte
gegenüber der Einwirkung der Nabenscheibe wird somit be
trächtlich verstärkt.
Da die Öffnung, die nunmehr die Aufnahme- und Halteplatte
für den Durchgang der Nase aus elastischem Material auf
weist, 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 Kunst
stoffmaterials, 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 Be
dingungen bieten. Praktisch ist die die Öffnung in der
Aufnahme- und Halteplatte bildende Kerbe für den Durch
gang 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 elastischen 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
Winkelfederweg zwischen den betreffenden koaxialen
Teilen, da sie näher zur Achse der Anordnung hin liegt,
kürzer sein, was die Herstellung erleichtert, die Be
triebslebensdauer vergrößert und die Vorkehrungen minimiert,
die erforderlich sind, um die Absorption ihres Volumens
sicherzustellen, wenn, unter den Einwirkungen der Naben
scheibe sie in Umfangsrichtung einer Zusammendrückaktion
ausgesetzt ist.
Vorzugsweise weist die Einkerbung der Aufnahme- und
Halteplatte, aufgrund der die Nase diese Platte durch
dringt, in axialer Richtung gesehen eine Breite auf,
die 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 Halte
platte drückt, was, bei im übrigen gleichen Bedingungen,
gestattet, die Betriebscharakteristika der Anordnung
während des Einwirkens der in Umfangsrichtung wirkenden
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 er
findungsgemäßen Ausführungsbeispiels anhand der beige
fügten Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht einer er
findungsgemäßen Vorrichtung zum Dämpfen
von Torsionsschwingungen aus Richtung
des Pfeils I in Fig. 2 mit lokalen heraus
gebrochenen 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,
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 erfindungsge
mäße 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 Winkelfederwegs gegen zwischen sie in
Umfangsrichtung eingesetzte Federmittel, der Einfachheit
halber als in Umfangsrichtung wirkende Federmittel be
zeichnet, 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 ange
triebene Welle, im Fall eines Kraftfahrzeugs die Eintritts
welle in das Getriebe, verkeilbar ist, und eine Naben
scheibe 11, die fest mit der Nabe 10 verbunden ist, bei
spielsweise 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 Abstands
bolzen 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 han
delt, weist das koaxiale Teil B des weiteren eine Reib
scheibe 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 zuge
wandt ist. Der Scheibenteil ist mit diesem Führungsring 12
mittels derselben Abstandsbolzen 13 befestigt, die be
reits diesen Führungsring mit dem anderen Führungsring 12
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 Kraftfahrzeugs die Aus
trittswelle aus dem Motor, angeordnete Platten axial
eingeklemmt zu werden.
In den dargestellten Ausführungsformen ist der Scheiben
teil 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 Scheibenteils 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 Reib
scheibe 17 eingesetzt ist.
Des weiteren sind in den dargestellten Ausführungsformen
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 Handelsnamen "Onduflex"
erhältlich ist.
Diese Ausbildungen sind an sich bekannt und nicht Gegen
stand der vorliegenden Erfindung, sie werden daher nicht
näher im Detail beschrieben. In ebenfalls an sich be
kannter Weise weisen die in Umfangsrichtung wirkenden
Federmittel, die zwischen den koaxialen Teilen A, B ein
gesetzt sind, eine Vielzahl von elastischen Organen auf,
nachfolgend näher präzisiert, die sich alle im wesent
lichen tangential zu einem Umkreis der Anordnung er
strecken, bei allen Ausführungsformen der gleiche, und
welche praktisch in unterschiedliche Gruppen unter
schiedlicher 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 gegenüberliegenden 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, 28 eingesetzt, welche axial
übereinander gelegt sind.
Daraus resultiert, wie nachfolgend ersichtlich wird,
daß während des Winkelfederwegs zwischen dem antreibenden
Teil B und dem angetriebenen Teil A diese Federn 26 mit
einander in gleicher Weise wirken.
In einer an sich bekannten Variante kann bei beiden von
ihnen eine Verschiebung in Umfangsrichtung zwischen
ihren Aufnahmen 27, 28 für die eine in der einen Richtung
und für die andere in entgegengesetzter Richtung vorge
sehen werden, und zwar derart, daß, auf diese Weise ent
gegengesetzt angeordnet, während des Winkel
federwegs zwischen dem antreibenden Teil B und dem ange
triebenen 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 elasti
schem 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 Dämpfungs
stufe, die durch die vorhergenannten Federn 26 gebildet
wird.
Wie die Federn 26, sind die Blöcke 26′ aus elastischem
Material, deren Zahl in den dargestellten Ausführungs
formen zwei beträgt, und die an im wesentlichen sich
diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind,
jeweils zum Teil in einer zu diesem Zweck in dem ange
triebenen Teil A ausgearbeiteten Aufnahme 27′, bei
der es sich praktisch um ein in der Nabenscheibe 11 aus
gebildetes 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 16
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 Um
fangsrichtung J′T 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 Vor
wärtsgang des betreffenden Kraftfahrzeugs entspricht;
für die entgegengesetzte Umfangsrichtung beträgt das
Spiel J′R.
Über den Winkel gemessen, können die Spiele J′T und
J′R gleich sein.
In den dargestellten Ausführungsformen jedoch besitzt
das Spiel J′T, das sich in diejenige Umfangsrichtung
erstreckt, die als mit dem Zugbetrieb der Anordnung
korrespondierend angenommen wird, einen größeren Wert
als das Spiel J′R, das sich in die entgegengesetzte Um
fangsrichtung erstreckt, welche als mit einem Rückwärts
betrieb 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 fest
zulegen, ist ihnen jeweils an ihren Enden in Umfangs
richtung eine Aufnahme- und Halteplatte 30T, 30R, ge
wöhnlich aus Blech, zugeordnet, welche zumindest zum
Teil das genannten Ende bedeckt, und die in Umfangs
richtung zwischen dem Block und dem entsprechenden Rand
der Aufnahme 28′ des antreibenden Teils B eingesetzt ist.
Die Aufnahme- und Halteplatte 30T, 30R, die einem Block
26′ aus elastischem Material zugeordnet sind, sind in
geeigneter Weise mit diesem befestigt, beispielsweise
durch Kleben; die Befestigung kann auch durch Vulkani
sation in Sito eines solchen Blocks 26′ aus elastischem
Material zwischen seinen Aufnahmen- und Halteplatten 30T,
30R durchgeführt werden.
Wie die Blöcke 26′ aus elastischem Material haben auch
sie eine im wesentlichen kreisförmige Kontur.
Wie am besten aus den Fig. 6 und 7 für eine von ihnen
erkennbar, weisen sie in radialer Richtung an ihrer
Außenkontur vorspringend an sich diametral gegenüber
liegenden 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 gegenüberliegenden 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 vor
gesehenen 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 12
als auch in dem Scheibenteil 16 der Reibscheibe 17 ausge
bildete Fenster handelt.
In den dargestellten Ausführungsformen, und so wie es
in Fig. 1 erkennbar ist, sind die Federn 26′ in Ruhe
stellung 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 J′′T 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 darge
stellten Ausführungsformen zugeordnete jeweilige Spiel
J′′T, J′′R größere Werte als die jeweiligen Spiele in Um
fangsrichtung J′T′J′R, 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 be
kannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung,
sie werden daher auch nicht näher im Detail beschrieben.
In an sich ebenfalls bekannter Weise, und wie auch im
beschriebenen Stand der Technik, weist jeder der eingesetzten Blöcke 26′ aus
elastischem Material in Umfangsrichtung vorspringend in
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 Umfangs
richtung 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 27 des angetriebenen Teils
A mit einem jeweiligen Spiel in Umfangsrichtung J′T, J′R
eingesetzt ist.
Für den Durchgang einer solchen Nase 32T, 32R aus elasti
schem Material weist die zugeordnete Aufnahme- und Halte
platte 30T, 30R eine Öffnung 33T, 33R auf.
Praktisch durchdringen die Nasen 32R, 32T aus elastischem
Material die Öffnung 33R, 33T der Aufnahme- und Halteplatte
30R, 30T mit einem Spiel a an ihrem Umfang.
Erfindungsgemäß ist die Öffnung 33R, 33T in der Um
randung der Außenkontur der Aufnahme- und Haltelatte 30T,
30R 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 ge
öffnet, und somit zum Inneren dieser Anordnung hin, und
sie weist im wesentlichen eine rechteckige Kontur auf,
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 darge
stellt ist; die hintere- oder Bodenkante 36 erstreckt
sich demzufolge im wesentlichen senkrecht zu dieser
Ebene, d. h. in axialer Richtung.
Vorzugsweise besitzt die Einkerbung, welche wie darge
stellt den Durchgang 33T, 33R einer Aufnahme - und
Halteplatte 30T, 30R bildet-in axialer Richtung eine
Weite l, welche größer ist als die Dicke e der Naben
scheibe 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 Umfangsrichtung
eines solchen Blocks, von dem sie hervortritt,exzentrisch
angeordnet, wobei sie an den Rand des genannten Umfangs
endes 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 recht
eckige Querschnittskontur aufweist.
Praktisch weist die Nase einen im wesentlichen pyramiden
stumpfartigen Aufbau auf, wobei das Umfangsende 38, das
flach ausgebildet ist, in axialer Richtung eine Größe
l′ besitzt, die zumindest gleich der Dicke e der Naben
scheibe 12 ist, vorzugsweise größer als diese, so wie es
dargestellt ist.
In den dargestellten Ausführungsformen sind die Nasen 32T,
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 30T, 30R gemessen wird, ebenso wie die
zugeordneten Spiele in Umfangsrichtung J′T, J′R.
In der in den Fig. 1-8 dargestellten Ausführungsform
ist die Länge relativ gering, das Ende 38 in Umfangs
richtung dieser Nasen 32T, 32R aus elastischem Material
besitzt in der Ruhestellung der Anordnung einen Abstand
zum entsprechenden Rand der Aufnahmen 27′ in dem ange
triebenen Teil A, in dem der sie tragende Block 26′ einge
setzt ist, wobei zwischen dem Ende und einem solchen
Rand ein Spiel in Umfangsrichtung, jeweils j′T, j′R vor
gesehen ist, vgl. Fig. 1 und 3.
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 Feder
kraft 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 Absorption des
Spiels J′T 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 elasti
schem Material findet vorher bei einem Wert D′₁ des
Winkelfederwegs D, der einer Absorption des Umfangsspiels
j′T entspricht, welches diesen Nasen 32T aus elastischem
Material zugeordnet ist, in Umfangsrichtung ein
progressives Zusammendrücken der Nasen 32T aus elasti
schem Material statt, was zu einer Änderung der diese
erste Betriebsphase repräsentierenden Kurve führt, die
von nun an einer Geraden I′ folgt, deren Steigung gering
fügig größer ist als diejenige der vorhergehenden Stei
gung I, wobei sich die Federkraft der Nasen 32T aus
elastischem Material derjenigen hinzuaddiert, die von
den Federn 26 herrührt.
Während ihres Zusammendrückens in Umfangsrichtung sind
die Nasen 32T aus elastischem Material gleichzeitig
einem seitlichen Anschwellen ausgesetzt, und das anfäng
lich zwischen ihnen und der Einkerbung, die die Öffnung
33T durch die zugeordneten Aufnahme- und Halteplatte
30T bildet, belassene Spiel a ist ausreichend, um in der
Lage zu sein ein, solches Anschwellen aufzunehmen, wobei
es sich versteht, daß gemäß Anordnungen, 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 Absorption dieser Anschwellung teilnimmt.
Wenn bei einem Wert D₁ des Winkelfederwegs D das den
Blöcken 26′ aus elastischem Material zugeordnete Spiel
in Umfangsrichtung J′T absorbiert ist, und wenn nach
dem Eindringen des zugeordneten Rands der Aufnahmen 27′
in die die Öffnung 33T der Aufnahme- und Halteplatte 30T
bildenden Einkerbung die Nabenscheibe 11 zur Anlage an
die gesamte Oberfläche auf dem Teil dieser Aufnahme- und
Halteplatte 30T 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 I′.
Diese zweite Funktionsphase setzt sich fort, bis
zu einem Wert D₂ des Winkelfederwegs D, der einer
Absorption 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 Feder
kraft der Anordnung. Diese dritte Betriebsphase setzt
sich fort bis bei einem Wert D₃ 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 Naben
scheibe 11 kommen, durch die sie hindurchführen.
Für einen Rückwärtsbetrieb der Anordnung dreht sich das
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 vor
hergehenden 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 Momentenwerts bei einer zu
nehmenden Entwicklung des Winkelfederwegs zwischen
diesen Teilen und dem Momentenwert führt, der zwischen
diesen Teilen bei einer abnehmenden Entwicklung des
Winkelfederwegs 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 einge
setzt sind.
Infolge dessen wirken sie bereits zu Beginn des Winkel
federwegs D zwischen den koaxialen Teilen 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 Kombi
nation ihrer verschiedenen Elemente.
Des weiteren ist der Anwendungsbereich der Erfindung nicht
auf denjenigen der Vorrichtungen zum Dämpfen von Tor
sionsschwingungen beschränkt, die lediglich zwei koaxial
angeordnete und gegeneinander verdrehbare Teile auf
weisen, 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 be
liebiger Vorrichtungen zum Dämpfen von Torsionsschwingungen.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, mit
mindestens zwei koaxial angeordneten und in den Grenzen
eines vorbestimmten Winkelfederwegs gegeneinander und ge
gen zwei zwischen ihnen in Umfangsrichtung eingesetzte
Federmittel (im folgenden in Umfangsrichtung wirkende Fe
dermittel genannt) verdrehbaren Teilen (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 eine zu diesem Zweck in
einem der koaxialen Teile (B) ausgebildeten Aufnahme
(28′) und zum Teil, zumindest für eine Umfangsrichtung,
mit einem Spiel in Umfangsrichtung in der Ruhestellung,
in einer Aufnahme (27′) eingesetzt ist, die zu diesem
Zweck in dem anderen koaxialen Bauteil (A) ausgeformt
ist, und welcher Block an zumindest einer seiner in Um
fangsrichtung gelegenen Endflächen zumindest eine in Um
fangsrichtung vorspringende Nase (32T, 32R) aus elasti
schem Material besitzt, wobei eine Aufnahme- und Halte
platte (30T, 30R) vorgesehen ist, die die genannte End
fläche in Umfangsrichtung zumindest teilweise überdeckt
und eine Öffnung (33T, 33R) für den Durchgang des genann
ten Vorsprungs aus elastischem Material aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nase (32T, 32R) jeweils an dem
Randbereich der in Umfangsrichtung gelegenen Endflächen
des Blocks (26′) angeordnet ist, und daß die Öffnung
(33R, 33T) als nach außen offene Einkerbung der Aufnahme- und
Halteplatte (30T, 30R) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die die genannte Öffnung (33R, 33T) bildende Einkerbung
in radialer Richtung zur Kupplungsachse der Anordnung hin
geöffnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die die Öffnung (33R, 33T) bildende Einkerbung
einen im wesentlichen rechteckigen Umriß besitzt, deren
Seiten (35) im wesentlichen senkrecht und deren Boden
seite (36) im wesentlichen parallel zur Kupplungsachse
verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nase (32T, 32R) selber eine ebenfalls im wesentlichen
rechteckige Querschnittskontur aufweißt (Seite 22, Absatz
4).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nase (32T, 32R) einen im wesentlichen
pyramidenstumpfartigen Aufbau aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das
jenige (A) der koaxialen Teile, in welchem der Block
(26′) aus elastischem Material in einer Aufnahme (27′)
mit Spiel in Umfangsrichtung für die Ruhestellung der An
ordnung eingesetzt 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), der
art, daß der zugeordnete Rand dieser Aufnahme (27′) in
die Einkerbung eintreten kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Umfangsende (38) der Nase (32T, 32R) flach ist und
eine Größe besitzt, die größer als die Dicke (e) der
Nabenscheibe ist.
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