DE3419497A1

DE3419497A1 - Kupplungsscheibe mit torsionsschwingungsdaempfer

Info

Publication number: DE3419497A1
Application number: DE19843419497
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. Schierling (FH), 8702 Kürnach
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-05-25
Publication date: 1985-11-28
Also published as: GB2159241B; GB8512664D0; FR2564919A1; GB2159241A; FR2564919B1

Description

1 FICHTEL £ SACHS AG, Schweinfurt

ANR 1 001 hB5 Reg.-Nr. 12 2**7

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Kupplungsscheibe mit Tors 1onsschwlngungsdämpfer

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe mit Τότε I onsschwl ngungsdämpf er, Insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen,, bestehend u. a. aus einem Belagträger mit Reibbelägen, einer Nabe, Deckblechen und einer Nabenscheibe sowie dazwischen In entsprechenden Fenstern angeordneten Torsionsfedern In Form von Schraubenfedern, welche eine Relativverdrehung bei Drehmomentbeaufschlagung ermöglichen, wobei wenigstens eine Torsionsfeder mit kleinerem Durchmesser und niedriger Federrate vorgesehen Ist, die zumindest teilweise Innerhalb einer Torsionsfeder mit größerem Durchmesser und höherer Federrate verläuft und sich an dieser über eine Federtasse abstützt.

Eine solche Kupplungsscheibe Ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 27 27 725 bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung sind jeweils In korrespondierenden Fenstern von Nabenscheibe und Deckblechen jeweils eine geteilte Torsionsfeder mit höherer Federrate angeordnet, zwischen den beiden Teilen dieser Feder sind Federtassen angeordnet, welche eine Torsionsfeder mit kleinerem Durchmesser und mit kleinerer Federrate aufnehmen.

Problematisch bei dieser Ausführung von Ineinander angeordneten Federn unterschiedlicher FedersteIfIgkelt ist, daß die Federn

mit großer FedersteIfIgkeIt geteilt ausgeführt sind und daher beispielsweise Einbautoleranzen In größerem Umfang Einfluß auf die Federkennlinie nehmen können. Zudem sind die Federn mit der niederen Federrate auch hler In gewissen Grenzen durch Fliehkräfte I nfl üsse Instabil.

Es Ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Kupplungsscheibe mit Torsfonsschwlngungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff eine einfachere Abstimmung für die Federn mit der höheren Federrate zu ermöglichen sowie den Einbau für die Federn mit der niedrigen Federrate möglichst unproblematisch zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die Anordnung wenigstens einer Federtasse In einen Endbereich einer Torsionsfeder mit dem größeren Durchmesser und mit der größeren Federrate In Verbindung mit einer Torsionsfeder mit kleinerem Durchmesser und kleinerer Federrate zwischen der Federtasse und einer entsprechenden Fensterkante Ist es möglich, einerseits eine fllehkraftunabhängI ge Abstützung der Feder mit dem kleineren Durchmesser zu erzielen, da diese Feder kurz ausgeführt werden kann, und zwar entsprechend der auslegungsmäßig notwendigen Länge. Zudem Ist die Abstimmung der Torsionsfedern mit der größeren Federrate leichter, da beispielsweise gegenüber dem Stand der Technik die Längentoleranzen nur einmal auftreten.

In den nachfolgenden Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten festgelegt. So Ist beispielsweise vorgesehen, In beiden Endbereichen der Torstonsfeder mit der höheren Federrate jeweils eine Federtasse und eine Torsionsfeder mit niedriger Federrate anzuordnen. Dabei Ist in vorteilhafter Welse die Torsionsfeder mit der niedrigen Federrate einerseits In der Federtasse und andererseits in einer entsprechend vertieft ausgeführten Fensterkante radial geführt. Zudem Ist es bei dieser Konstruktion ohne weiteres möglich, Innerhalb der Feder mit der höheren Federrate zwischen den beiden Federtassen eine weitere

Feder anzuordnen, welche eine höhere Federrate aufweist als die von den Federtassen geführten Federn mit dem kleineren Durchmesser.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbelsplelen näher erläutert. Es zeigen Im einzelnen:

FIg. 1 den Tellschnltt I-I sowie die Tellanslcht einer Kupp-1ungssche1 be;

FIg. 2 den Längsschnitt H-II gemäß FIg. 1; FIg. 3 die vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes mit einer

Abwandlung gegenüber FIg. 1 und FIg. k eine Tellansicht einer Kupplungsscheibe als Abwandlung von FIg. 1.

FIg. 1 zeigt den Teilschnitt und die Tellanslcht einer Kupplungsscheibe. Die obere Hälfte Ist als Schnitt I-I gemäß FIg. dargestellt und die untere Hälfte als reine Ansicht. In Flg. 2 Ist der Schnitt II-II gemäß Flg. 1 wiedergegeben. Die Kupplungsscheibe besteht aus einer Nabe 3 mit Nabenscheibe 6. Zu beiden Selten der Nabenscheibe 6 sind Deckbleche 4 und 5 angeordnet, wobei das Deckblech 5 mit den Belagträgern 2 verbunden 1st und diese die Reibbeläge 1 tragen. In etwa korrespondierenden Fenstern 9 der Deckbleche 4 und 5 sowie 8 der Nabenscheibe 6 sind mehrere am Umfang verteilt angeordnete Torsionsfedern 7 untergebracht. Diese Torsionsfedern 7 weisen einen relativ großen Durchmesser auf und sie besitzen eine große Federrate, da sie Im Lastbereich der Kupplungsscheibe wirksam sind. Wie Insbesondere aus Flg. 1 ersichtlich, sind Im Ruhezustand des Tors Ionsschwlngungsdämpfers der Kupplungsscheibe die umfangsmäßlgen Fensterkanten 15 der Fenster 8 In der Nabenscheibe 6 von der Torsionsfeder 7 beabstandet. In beiden Endbereichen der Torsionsfeder 7 sind Federtassen 10 eingesetzt, deren Topfbereiche 11 und deren Böden 12 In die Torsionsfeder 7 hineinreichen. Dabei liegen diese Federtassen 10 jeweils mit einer Krempe 17 an den letzten Windungen der Torsionsfeder 7 an. Im Inneren der

Federtassen 10 Ist jeweils eine Torsionsfeder 13 angeordnet, deren Durchmesser kleiner Ist als der Durchmesser der Torsionsfeder 7 und deren Federrate ebenfalls kleiner ist als die Federrate der Torsionsfeder 7. Durch die Vorspannkraft der Torsionsfedern 13 Im Ruhestand werden die Federtassen 10 an der Torsionsfeder 7 zur Anlage gebracht und diese befindet sich somit Im Abstand zu den Fensterkanten 15 der Fenster 8 In der Nabenscheibe 6. Die aus den beiden Federtassen 10 herausragenden Bereiche der Torsionsfedern 13 stützen sich umfangsmäßig an Fensterkanten I^ In den Fenstern 8 ab, wobei diese Fensterkanten \h zur radialen Führung der Torsionsfedern 13 In Umfangsrichtung versenkt Im Material der Nabenscheibe 6 angeordnet sind. Wie insbesondere aus FIg. 2 ersichtlich, werden die Torsionsfedern 13 In Achsrichtung durch die beiden Deckbleche h und 5 geführt. Die beiden Deckbleche k und 5 sind untereinander über Verbindungsniete 21 drehfest verbunden und auf Abstand gehalten und gegenüber der Nabe 3 durch einen Reibring 18 geführt. Dieser Reibring 18 In Verbindung mit einem gegenüberliegend angeordneten Reibring 19 sorgt bei gegenseitiger Verdrehung zwischen den Reibbelägen 1 und der Nabe 3 gegen die Kraft der Federn 7 und 13 für eine Reibkraft zur Dämpfung von Torsionsschwingungen.

Öle Funktion des Tors Ionsschwlngungsdämpfers Ist folgende: Ausgehend von FIg. 1 wird bei Drehmomentbeaufschlagung der Reibbeläge 1 gegenüber der als festgehalten gedachten Nabe 3 über die Deckbleche 4· und 5 sowie über deren Fenster 9 ein Drehmoment auf die Federanordnungen übertragen. Die Fenster 9 sind hierbei entsprechend der unteren Hälfte von FIg. 1 so ausgebildet, daß sie in UmfangsrIchtung die Krempen 17 der beiden Federtassen 10 umfassen. Bei Drehmomentbeaufschlagung Im Uhrzeigersinn wird somit über die Fenster 9 die links angeordnete Federtasse 10 beaufschlagt, diese überträgt die Beaufschlagung über die Torsionsfedern 7 auf die rechts angeordnete Federtasse 10 und diese leitet die Kraft In die rechts angeordnete Torsionsfeder 13. Nach Aufbrauch des vorgesehenen Federwegs zwischen der rechten Federtasse 10 und der entsprechenden Fensterkante 15 des Fen-

•Τ-

sters 8 kommt die Federtasse zur Anlage und von diesem Moment an wird lediglich die Torstonsfeder 7 beaufschlagt. Dieser Beaufschlagungswechsel Ist der übergang vom Leerlaufbetrieb In den Lastbetrieb. Bei Drehmomentbeaufschlagung In der umgekehrten Drehrichtung erfolgt sinngemäß zuerst die Beaufschlagung der links angeordneten Torsionsfeder 13 bis zum Anschlag der links angeordneten Federtasse 10 an der Fensterkante 15·

Da nun der Federweg der Torsionsfedern 7 allgemein größer ausgelegt Ist als der Federweg der Torsionsfedern 13 und diese, sofern sie nicht mit relativ großer Vorspannung eingesetzt sind, bei maximaler Drehmomentbeaufschlagung In UmfangsrIchtung frei werden können, sind Im vorliegenden Fall In den beiden Deckblechen *f und 5 Zapfen 2Ί angeordnet, welche so weit nach Innen reichen, daß sie die jeweils nicht beaufschlagte Torsionsfeder 13 praktisch zusammen mit der zugehörigen Federtasse 10 In Umfangsrichtung mitnehmen können.

In FIg. 1 Ist weiterhin durch die zwischen den Böden 12 der beiden Federtassen 10 und Innerhalb der Torsionsfeder 7 angeordnete weitere Torsionsfeder 16 die Möglichkeit gegeben, in größerem Umfang Einfluß auf die Federrate im Lastbereich zu nehmen. Mit n"ilfe solcher zusätzlicher Federn kann somit bei vorhandenen Abmessungen die Abstimmung Im Lastbereich In größerem Umfange leicht angepaßt werden.

Fig. 3 zeigt Im Prinzip die einseitige Anordnung einer Federtasse 10 mit einer Torsionsfeder 13 zwischen dieser Federtasse 10 und der zurückgesetzten Fensterkante 14 der Fensterkante 15 des Fensters 8 in einer l^labensche I be 6. Die Anordnung entspricht prinzipiell derjenigen der Figuren 1 und 2, nur mit dem Unterschied, daß nur bei Drehmomentbeaufschlagung in einer Richtung eine niedere Federrate mittels der Torsionsfeder 13 erzielt werden kann.

Flg. k zeigt den Ausschnitt einer Ansicht auf eine Kupplungsscheibe mit einem Tors Ionsschwlngungsdämpfer, bei welcher eine andere Art der Führung der unbelasteten Torsionsfedern 13 In UmfangsrIchtung verwirklicht Ist. Hierbei Ist die lichte Weite der beiden Deckbleche 4 und 5 geringer ausgeführt als der Durchmesser der Torsionsfedern 13 - Im Gegensatz zu den Ausführungen gemäß FIg. 1 und 2 -, es sind jedoch für die Torsionsfedern 13 in den Deckblechen *f und 5 Ausschnitte 22 vorgesehen, die jeweils eine Kante 23 aufweisen, wodurch im Prinzip eine Kontur der Fenster 8 und 9 erzielt wird, die der Kontur des Fensters 8 gemäß Fig. 1 entspricht. Auch hler ist sichergestellt, daß die nicht belastete Torsionsfeder 13 in Umfangsrtchtung parallel zu der entsprechenden Federtasse 10 mitgenommen wird und somit nicht Innerhalb Ihrer umfangsmäßigen Einspannung lose werden kann.

FRP-2 Ho/Bbl

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Kupplungsscheibe mit Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, bestehend u. a. aus einem Belagträger mit Reibbelägen, einer Nabe, Deckblechen und einer Nabenscheibe sowie dazwischen In entsprechenden Fenstern angeordneten Torsionsfedern in Form von Schraubenfedern, welche eine Relativverdrehung bei Drehmomentbeaufschlagung ermöglichen, wobei wenigstens eine Torsionsfeder mit kleinerem Durchmesser und niedriger Federrate vorgesehen ist, die zumindest teilweise Innerhalb einer Torsionsfeder mit größerem Durchmesser und höherer Federrate verläuft und sich an dieser über eine Federtasse abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Torsionsfeder (7) mit größerem Durchmesser am einen Endbereich mit einer Federtasse ClO) versehen Ist, die mit Ihrem Topfbereich (11) und Boden C12) In die Torsionsfeder C7) hineinreicht und die eine Abstützung für eine Torsionsfeder (13) kleineren Durchmessers darstellt, wobei diese Torsionsfeder (13) Im unbelasteten Zustand der Kupplungsscheibe In UmfangsrIchtung aus der Federtasse (10) herausragt und sich außerhalb an einem entsprechenden Bauteil (1^, 23, 2*O abstützt.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang von der niederen Federrate zur höheren Federrate die Federtasse (10) an einer entsprechenden Fensterkante (15) zur Anlage kommt.

3. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfeder (7) mit der höheren Federrate an beiden Endberetchen je eine Federtasse (10) und eine Torsionsfeder (13) mit niedriger Federrate aufweist.

^. Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur radialen Führung der Torsionsfedern (13) mit der niedrigen Federrate die entsprechende Fensterkante (I¹O umfangsmäßlg vertieft ausgeführt ist.

Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß In den Deckblechen (4, 5) Im umf angsmäß I-gen Abstand der Fensterkanten (14) der Fenster (8) der Nabenscheibe (6) Mitnahmeelemente (23, 24) vorgesehen sind, welche bei Drehmomentbeaufschlagung die jeweils nicht belasteten Torsionsfedern (13) mit niedriger Federrate In umfangsmäßlger Einspannung halten.

Kupplungsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugekehrten Böden (12) zweier benachbarter Federtassen (10) und somit auch innerhalb der Federwindungen der Torsionsfedern (7) mit der höheren Federrate jeweils eine weitere Torsionsfeder (16) angeordnet I st.

FRP-2 Ho/Bb2
16.05.84