DE3413695A1 - Daempfungsscheibe - Google Patents

Description

Dipl. Ing. Oll«) l'liiycl, ΠίρΙ.-Ιημ. Miinlrwl Sacer, l'iitoiilanwiiltc, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 58-55117 vom 12. April 1983 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsscheibe für die Kupplungsscheibe in einem Kraftfahrzeug.

Bei einer Dämpfungsscheibe kann man als Torsionsfeder eine Schraubenfeder mit nicht linearer Charakteristik vorsehen. Zwei Bereiche einer solchen Feder können jeweils eine unterschiedliche Kompressionscharakteristik aufweisen, wie das in Figur 1 demonstriert ist. Übliche Schraubenfedern dieses Einsatzbereiches werden jedoch aus Stangendraht hergestellt, der ein kreisrundes Querschnittsprofil aufweist, was insofern von Nachteil ist, als der erreichbare Kompressionshub nicht ausreichend ist für die vollkommene Anpassung der Feder an die nunmehr vorhandene Tendenz der Vergrößerung des Torsionswinkels einer Dämpfungsscheibe.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsscheibe mit nicht linearer Kompressionscharakteristik mit einer Federart zur Verfugung zu stellen, die über eine einfache Konstruktion verfügt und einen großen Torsionswinkel ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Torsionsfeder durch die Ausbildung aus flachem Werkstoff einen langen Kompressionshub ausführt, wobei die etwa in Umfangsrichtung der Scheibe zusammengedrückte und eine nicht lineare Charakteristik aufweisende Feder zwischen einer Fensteröffnung

Dipl.-Ing. OtIo Flügel. Dipl.-Ing. Manlreil Säger, Patentanwälte. Cosimastr. 8I, D-8 München 81

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in dem ringförmigen Flansch einer Keilnabe und Fensteröffnungen in zwei integral ausgebildeten Platten angeordnet ist, welche den ringförmigen Flansch von beiden Seiten frei drehbar zwischen sich aufnehmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Es zeigt:

Figur 1 eine Teilseitenansicht einer herkömmlichen Feder mit unregelmäßiger Steigung;

Figur 2 eine vertikale Teilschnittseitenansicht einer Kupplungsscheibe im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Dämpfungsscheibe;

Figur 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III von Figur 2;

Figur 4 ein Diagramm zur Darstellung der Charakteristik eines Torsionswinkels/Torsionsdrehmoments ;

Figur 5 ~| jeweils eine vertikale Seitenschnittansicht Figur 6 V alternativer Ausführungsformen der Erfindung. Figur 7 J

Dipl.-Ιιιμ Olio 1 liipd. Dipl.-Ing. Manlicil Siiiiei, I'.iicniainviilte, Cosimastr. 8!, D-8 München 81

Figur 2 zeigt eine zum Teil geschnittene vertikale Seitenansicht einer Dämpfungsscheibe im Zusammenhang mit der Kupplungsscheibe eines Kraftfahrzeugs. Eine Keilnabe 1 weist an ihrer inneren Umfangsflache eine Keilausbildung 2 für die keilförmige Verbindung mit einer nicht dargestellten Ausgangswelle und einen an der äußeren Umfangsflache einstückig mit dieser ausgebildeten ringförmigen Flansch 3 auf.

Entlang der inneren Peripherie beider Seiten des Flansches 3 sind Bereiche 4,5 zur Erzeugung eines Hysteresedrehmoments in Form von Reibscheiben etc. vorgesehen, und ein Paar ringförmiger Seitenplatten 6,7 (eine Kupplungsplatte und eine Halteplatte) ist beidseitig des Flansches 3 angeordnet und nimmt die Bereiche 4,5 für die Erzeugung eines Hysteresedrehmoments zwischen sich auf. Ein Vielzahl von Fensteröffnungen 9,10,11 (wovon jeweils nur eine abgebildet ist) ist in Bereichen ausgebildet, die jeweils in der Nähe der äußeren Peripherie des Flansches 3 und der beiden Seitenplatten 6,7 liegen und in Umfangsrichtung der Kupplungsscheibe voneinander beabstandet sind. Die Fensteröffnungen 9,10,11 liegen einander in einer zur Mittelachse der Ausgangswelle parallelen Richtung (seitliche Richtung in Figur 2) gegenüber, und in jede aus drei Fensteröffnungen 9,10.11 bestehende Gruppe ist eine Torsionsfeder 12 eingesetzt. Jede Feder 12 ist so angeordnet, daß sie etwa in Umfangsrichtung zusammengedrückt wird. Der Flansch 3 und die beiden Seitenplatten 6,7 sind durch die Feder 12 elastisch miteinander verbunden. Die äußeren Peripherien der beiden Platten 6,7 sind durch einen Anschlagbolzen 8 zu einer Einheit zusammengeschlossen, wobei eine Pufferplatte 13 an der

Dipl.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr. Patcntanwiillo. Cosimastr. 81. D-8 München 81

äußeren Peripherie einer der Seitenplatten, nämlich der Platte 6 (Kupplungsplatte) befestigt ist. Ringförmige Beläge 14 sind an beiden Seiten der Platte 13 festgelegt.

Unter der Vielzahl von Fensteröffnungen 10 (die ähnlich sind wie die Fensteröffnungen 11) ist ein Teil 10a dieser in Drehrichtung der Scheibe mit kürzerer Länge ausgebildet als die in Figur 3 gezeigte Fensteröffnung 9, so daß in unbelastetem bzw. freien Zustand zwischen den Drehrichtungs-Endflachen einer Schraubenfeder 12a (ein Beispiel einer Torsionsfeder 12), die in die Fensteröffnung 10a und die Fensteröffnung 9 eingesetzt ist, und dieser Öffnung 9 Lücken L,,L vorhanden sind. Im unbelasteten bzw. freien Zustand stimmt andererseits eine Fensteröffnung 10b mit der Fensteröffnung 9 überein, und zwar bei Betrachtung in der in Figur 3 angegebenen Richtung. Ein Vielzahl konischer Tellerfedern 12b (ein Beispiel der Torsionsfeder 12), die etwa in Umfangsrichtung fluchtend angeordnet sind, ist in abwechselnder Anordnung in die Fesnteröffnungen 9,10b eingesetzt, und konische Tellerfedern 2b berühren an beiden Enden die Drehrichtungs-Endf lachen der Fensteröffnungen 9,10b.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Dämpfungsscheibe wird nachstehend erläutert.

Wenn bezugnehmend auf Figur 2 der Belag 14 mittels einer Druckplatte an ein motorseitiges Schwungrad (nicht dargestellt) gedruckt wird, erfolgt die Übertragung eines Drehmoments von dem Schwungrad über den Belag 14, die Platte 13, die Platten 6,7, die Feder 12, den Flansch 3 und die Nabe 1 auf die Ausgangswelle.

Dipl.-Ing. Olio Ι'ΊϋμιΊ, Dipl.-lng. Manned Sfigcr, Patentanwälte. Cosimaslr. 81, D-8 München 81

Wenn hier zum Beispiel aufgrund der Drehmomentstöße des Motors in Pfeilrichtung X von Figur 3 in dem Belag 14 in bezug auf die Nabe 1 ein Torsionsdrehmoment erzeugt wird, so wird die in Pfeilrichtung X von Figur 3 mit dem Drehmoment beaufschlagte Seitenplatte 7 in bezug auf den Flansch 3 in Richtung X gedreht bzw. verdreht, wodurch die Kompression der konischen Tellerfeder 12b zuerst einsetzt. Die Kompression nur der konischen Tellerfeder 12b dauert solange an, bis die Lücke L verschwindet, so daß die Schraubenfeder 12a die Fensteröffnung 9 berührt, und die Charakteristik des Torsionswinkels A / Torsionsdrehmoments T verhält sich wie anhand der Kurve zwischen 0 und θ in Figur 4 dargestellt. Das heißt die für die konische Tellerfeder charakteristische Kurve entsteht bzw. zeigt sich in diesem Bereich, und das Torsionsdrehmoment steigt im Vergleich zu dem ■Torsionswinkel nicht in diesem Maße an.

Wenn die Lücke L in Figur 3 verschwindet und bewirkt, daß die Feder 12a die Fensteröffnung 9 berührt, so wird die Feder 12a zusätzlich zu der konischen Tellerfeder 12b zusammengedrückt, und die Charakteristik des Torsionswinkels A / Torsionsdrehmoments T verhält sich wie anhand der Kurve zwischen θ und Q in Figur 4 gezeigt. Bei dem Torsionswinkel θ berührt der Anschlagbolzen 8 von Figur 3 eine an der äußeren Peripherie des Flansches 3 ausgeformte Kerbe 3a, so daß die Seitenplatte 7 und der Flansch 3 zu einem Körper zusammengeschlossen werden.

Da die konische Tellerfeder 12b hier als Torsionsfeder 12 verwendet wird, die in der ersten Stufe zusammengedrückt wird, ist ihre Dicke klein bemessen im

Dipl.-Ing. Otio Hiigol. I)JpI.-Ing. Manfred Siigor. l'atciitaiiwiiltc. C'osiinastr. 81, I)-X München 81

Vergleich zu dem Fall, in welchem eine gewöhnliche Schraubenfeder verwendet wird, die aus Stangendraht mit kreisrundem Querschnittsprofil hergestellt ist. Aufgrund dieser Einstellung bzw. Bemessung läßt sich auch ein größerer Kompressionshub erreichen. Folglich können die Fensteröffnungen 9,10b kleiner ausgebildet werden, so daß die Festigkeit der Seitenplatten 7(6) und des Flansches 3 gewährleistet ist.

Wenn die Seitenplatte aus dem maximalen Torsionswinkel θ zurückkehrt, ist der Funktionsablauf umgekehrt, so daß die Charakteristik dieselbe bleibt. Wenn die Seitenplatte in der dem Pfeil X in Figur 3 entgegengesetzten Richtung verdreht wird, ist die Charakteristik dieselbe wie bei der Verdrehung in der Richtung des Pfeils X , lediglich mit der Ausnahme, daß hier anstelle der Lücke L die Lücke L verringert wird. Wenn die Dämpfungsscheibe verdreht wird, entsteht ferner ein Hysteresedrehmoment zur Dämpfung der Drehmomentstöße aufgrund der Reibung an der Oberfläche der das Hysteresedrehmoment erzeugenden Bereiche 4,5 in Figur 2. Das Hysteresedrehmoment ist in Figur 4 nicht angegeben.

Wie vorstehend beschrieben, ist die Feder aus Flachmaterial (zun Beispiel die konische Tellerfeder 12b) , die etwa in Umfangsrichtung zusammengedrückt wird und über eine nicht lineare Charakteristik verfügt, erfindungsgemäß zwischen der Fensteröffnung 9 in dem ringförmigen Flansch 3 der Keilnabe 1 und den Fensteröffnungen 10b in zwei integral ausgebildeten Platten 6,7 angeordnet, die den ringförmigen Flansch 3 von beiden Seiten frei drehbar zwischen sich aufnehmen, so daß nicht nur die nicht lineare Kompressionscharakteristik mit einer Federart erreicht und dadurch die Konstruktion verein-

Dipl.-In): Oll< > I Ιύΐ'Λ'Ι. ΠφΙ.-Ιιιμ. ViiiiilVcil Μίμοι. l\itenl;inw;iltc, Cosinwstr. 81, D-8 München 81

facht wird, sondern auch der Kompressionshub lang bzw. groß bemessen werden kann. Deshalb bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß der Torsionswinkel ohne Verbreiterung der Fensteröffnungen 9, 10b vergrößert, die Charakteristik der Dämfpung der Drehmomentstöße verbessert und die Festigkeit der Platten beibehalten werden kann.

Ein weiterer Vorteil der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Charakteristik der Dämpfung schwacher Drehmomentstöße verbessert werden kann, weil sich der Anstieg des Torsionsdrehmoments in einem kleinen Torsionswinkelbereich durch die Verwendung der Kompressionscharakteristik der konischen Tellerfeder 12b einschränken läßt.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung kann die konische Tellerfeder 12b in zusammengedrücktem Zustand in die Fensteröffnung 10a in Figur 3 und die Schraubenfeder 12a in zusammengedrücktem Zustand in die Fensteröffnung 10b eingesetzt werden. Hier zeigt sich die der konischen Tellerfeder 12b eigene Kompressionscharakteristik dann, wenn der Torsionswinkel groß wird. Wenn die Torsionsfeder nur durch die konische Tellerfeder 12b gebildet wird, die Schraubenfeder 12a also ausschließt, läßt sich eine noch komplexere Charakteristik des Torsionswinkels A / Torsionsdrehmoments T erreichen.

Ferner können die Schraubenfeder 12a und die konische Tellerfeder 12b kombiniert und in eine Gruppe von Fensteröffnungen 9,10,11 eingesetzt werden, wie das in Figur 5 gezeigt ist. In diesem Fall kann die konische

Dipl.-Ing. OUo Flügel, Dipl.-lng. M;infr«l Siigcr. I'alenUinwiilte. Cosimastr. 81, D-8 München 81

Tellerfeder 12b dort auch so vorgesehen werden, wie das in Figur 6 gezeigt ist. Auch läßt sich eine Kegelfeder (konische Spiralfeder, Wickelfeder, Schnekkenfeder) - wie in Figur 7 gezeigt - mit Hilfe von Federsitzen 16,17 und gegebenenfalls der Schraubenfeder 12a in eine Gruppe von Fensteröffnungen 9,10,11 einsetzen .

Claims (3)

Dipl.-lug. Olto Flügel. I)i|>l.-lilg. Manned S.mcr, I'alenlanwiille, (osiinastr. 81, I)-S München SI Kabushiki Kaisha Daikin Seisakusho 1-1, 1-Chome, Kidamotomiya Neyagawa-shi, Osaka-fu Japan Sanko Senzai Kogyo Kabushiki Kaisha 14-banchi, Umezu-nishiura-cho Ukyo-ku, Kyoto-shi Japan 12.429 fl/wa DAMPFUNGSSCHEIBE Patentansprüche

1. Dämpfungsscheibe, gekennzeichnet durch eine Feder (12) , die etwa in Umfangsrichtung der Scheibe zusammengedrückt wird, über eine nicht lineare Charakteristik verfügt und zwischen einer Fensteröffnung (9) in einem ringförmigen Flansch (3) einer Keilnabe (1) und Fensteröffnungen (10b) in zwei integral ausgebildeten Seit-enplatten (6,7) eingesetzt ist, die den ringförmigen Flansch (3) von beiden Seiten frei drehbar zwischen sich aufnehmen.

2. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine konische Tellerfeder (12b) aufweist.

3. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in Form einer Kombination einer konischen Tellerfeder (12b) oder einer Kegelfeder (13) mit einer Schraubenfeder (12a) vorgesehen ist.