DE3431765C2 - - Google Patents
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- DE3431765C2 DE3431765C2 DE3431765A DE3431765A DE3431765C2 DE 3431765 C2 DE3431765 C2 DE 3431765C2 DE 3431765 A DE3431765 A DE 3431765A DE 3431765 A DE3431765 A DE 3431765A DE 3431765 C2 DE3431765 C2 DE 3431765C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/1202—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the damping action being at least partially controlled by centrifugal masses
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Description
Die Erfindung betrifft eine sich insbesondere für den Einsatz
bei einer Automobil-Kupplung eignende Dämpfungsscheibe mit
den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Bei bekannten Kupplungsscheiben dieser Art - DE-GM 80 12 844 -
werden die Verriegelungsglieder mit den verschwenkbaren Sperr
gliedern so angeordnet, daß sie sich etwa tangential zur Umfangs
richtung der Scheibe im Übergangsbereich zwischen dem inneren
und dem äußeren Flanschteil befinden. Je nach Ausführung ist
dabei ein verhältnismäßig großer Freiraum im Bereich der Ver
zahnung zwischen den Flanschteilen erforderlich. Um unter Flieh
krafteinwirkung entsprechend empfindlich reagieren zu können,
muß der um die Schwenkachse drehende Teil des Verriegelungs
gliedes entsprechend massebehaftet ausgebildet werden. Bei ei
ner dieser bekannten Ausführungen ist eine Rolle vorgesehen, die
mit dem Verschwenkteil unter Fliehkrafteinwirkung in den zwi
schen den Verzahnungen der Flanschteile entsprechend gebildeten
Freiraum eingeführt wird. Bei weiteren im Rahmen dieser Vorver
öffentlichung angegebenen Ausführungen, bei dem eine zweite,
harte, in Umfangsrichtung der Scheibe wirksame Verdrehfeder
einrichtung vorgesehen ist, sind in radialer Richtung versetz
bar angeordnete Fliehgewichte vorgesehen, die die Aufgabe der
Schwenkteile von Verriegelungsgliedern einnehmen. Die Scheiben
sind dabei mit einer Halterung für den äußeren Flanschteil ver
sehen, die über ein axial nebengeordnetes Glied getroffen ist,
so daß die Dämpfungsscheibe insgesamt eine axial verhältnis
mäßig große Länge einnimmt.
Eine weiterhin bekannte Dämpfungsscheibe - DE-GM 80 04 842 -,
die mit einem gegenüber der Nabe verdrehfesten, in radialer
Richtung nicht unterteilten Flansch arbeitet, weist ein Verriege
lungsglied mit einem Verschwenkteil auf, das im wesentlichen
U-förmig die äußere periphere Berandung der Nabe umgreifend
ausgebildet ist und sich im wesentlichen tangential zur Umfangs
richtung der Scheibe erstreckt. An einem kürzeren Hebelende ist
ein "Massestück bzw. Gewicht" angeordnet, während an dem ent
gegengesetzten Hebelende des Verschwenkteiles ein Sperrglied
ausgebildet ist. Eine Schenkelfeder greift im Bereich des Mas
senstückes an dem Verschwenkglied an. Das Massestück ist
als gesondert an dem Verschwenkteil vorgesehenes Teil ver
hältnismäßig aufwendig und verlangt in radialer Richtung außer
halb des Flansches gesehen einen entsprechenden Raum.
Schließlich ist bekannt - DE-OS 31 47 718 -, eine solche Scheibe
mit zwei nebengeordneten Naben zu versehen und ein zentrifu
galkraftbetätigtes Verriegelungsglied derart anzuordnen, daß es
die Verschwenkungsbewegung relativ zwischen den beiden Nabenteilen
im Falle einer entsprechenden Fliehkrafteinwirkung verhindert.
Das Verriegelungsglied weist einen Verschwenkteil auf, der
sich im wesentlichen tangential zur Umfangsrichtung der Schei
be erstreckt und entsprechend schwer ausgebildet ist, um die
Fliehkrafteinwirkung für die beabsichtigte Verschwenkbewegung
ausnutzen zu können. Im übrigen befindet sich dieses Verrie
gelungsglied axial neben der die Dämpfungseinrichtung auf
weisenden Einrichtung aus Nebenflansch und Führungsplatten, so
daß auch diese bekannte Dämpfungsscheibe eine verhältnismäßig
große axiale Baulänge aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungs
scheibe der eingangs genannten Ausgestaltung mit einem Verrie
gelungsglied für Lastwechsel bei hohen Scheibenrotationszahlen
zu schaffen, die in möglichst einfacher Ausgestaltung die vor
handenen Raumverhältnisse optimal nutzt.
Ausgehend von einer Dämpfungsscheibe mit den Merkmalen des
Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsge
mäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß ist das Verschwenkteil zwischen dem äußeren
Flanschteil und wenigstens einer der beiden das äußere Flansch
teil haltenden Nebenplatten verschwenkbar angeordnet und bil
det in seinem peripher außengelegenen Bereich ein Fliehkraft
gewicht dergestalt, daß sich dieser Bereich etwa in Umfangs
richtung der Scheibe erstreckt und einen Abbiegebereich auf
weist, der einen peripher äußeren Stirnseitenbereich des äuße
ren Flanschteiles abdeckt. Das Sperrglied ist dabei in einem
peripher inneren Bereich des Verschwenkteiles angeordnet, so
daß sich das Verschwenkteil insgesamt schräg zur Radiusrich
tung bzw. schräg zur Tangentialrichtung der Scheibe erstreckt.
Dadurch wird es möglich, den als Fliehkraftgewicht dienenden
Bereich des Verschwenkteiles verhältnismäßig weit radial außer
halb anzuordnen, während das Sperrglied verhältnismäßig weit
radial nach innen versetzt angeordnet ist und in die dort vorge
sehene Verzahnung zwischen den beiden in etwa gleicher radialer
Ebene verlaufenden Flanschteilen eingreifen kann. Auf diese Wei
se kann in dem äußeren Flanschteil die zweite, harte Verdreh
federeinrichtung vorgesehen werden, ohne daß die radiale Aus
dehnung des Gesamtflansches und damit der das Drehmoment ein
leitenden Seitenplatten entsprechend groß werden muß. Durch
die Anordnung des Sperrgliedes innerhalb des Bereiches einer
Aussparung, die der Verdrehwinkelbegrenzung zwischen den Sei
tenplatten und dem äußeren Flanschteil dient und aus Raumaus
nutzungsgründen zweckmäßig zwischen zwei harten Verdrehfeder
einrichtungen angeordnet ist, wird ein weiterer wesentlicher
Schritt zur einfachen und raumsparenden Ausbildung der Scheibe
getroffen.
In bevorzugter Ausführung ist das Verschwenkteil des Verriege
lungsgliedes um einen Verbindungsbolzen schwenkbar gelagert,
der zugleich der Verbindung der Neben- bzw. Zwischenplatten
dient, insoweit also doppelt ausgenutzt wird. Die vorzugsweise
als Schenkelfeder ausgebildete Federeinrichtung kann in weiter
hin bevorzugter Weise ebenfalls an einem solchen, die Festlegung
der beiden Nebenplatten an dem äußeren Flanschteil dienenden
Verbindungsbolzen gehalten werden. Eine solche Schenkelfeder
kann darüber hinaus in weiterhin bevorzugter Weise in der Aus
sparung des äußeren Flanschteiles abgestützt werden, wodurch
wiederum eine Doppelausnutzung einer ohnehin erforderlichen bau
lichen Maßnahme getroffen wird. Schließlich kann zur Erhöhung
der Empfindlichkeit und Herabsetzung der Reibung das Sperr
glied einen Sperrstift mit darauf verdrehbar gehaltener Rolle
aufweisen, die insoweit abrollend in den Freiraum ein- und aus
tritt, der zwischen einem Außenzahn der Innenverzahnung des
inneren Flanschteiles und einem Innenzahn bzw. einer Ausspa
rung der Innenverzahnung des äußeren Flanschteiles derart
getroffen ist, daß seine an der Rolle kraftübertragend angreifen
den Begrenzungen der Bewegungsbahn des Sperrgliedes folgend
kreisbogenförmig um die Verschwenkachse des Verschwenkteiles
verlaufend ausgebildet sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus
Unteransprüchen und dem in der Zeichnung wiedergegebenen
Ausführungsbeispiel, dessen nachstehende Beschreibung die
Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Diagramm der Verdrehwinkel-Torsions-
Drehmoment-Charakteristik bei außer Ein
griff befindlichem Verriegelungsglied;
Fig. 2 eine vertikale Schnitt-Seiten-Ansicht des
Ausführungsbeispieles der erfindungsgemä
ßen Dämpfungsscheibe in Anwendung bei ei
ner Kupplungsscheibe für ein Auto
mobil;
Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung nach der
Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 eine Teilschnitt-Ansicht nach der
Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 ein Diagramm der Verdrehwinkel-Torsions
drehmoment-Charakteristik bei in Eingriff
befindlichem Verriegelungsglied.
Die vertikale Teilschnittansicht der Dämpfungsscheibe nach
dem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einer Kraftfahr
zeug-Kupplungsscheibe entspricht der Schnittansicht nach der
Linie II-II in Fig. 3, die ihrerseits eine Teilschnittansicht
nach der Linie III-III in Fig. 2 darstellt. Bei der Teil
schnittdarstellung in Fig. 4 nach der Linie IV-IV in Fig. 3
zeigt ein Pfeil F die Vorderseite an.
Gemäß Fig. 2 ist eine Nabe 1 mit ihrer peripher inneren Keil
verzahnung 2 über eine entsprechende Keilverbindung mit ei
ner horizontalen Kupplungsausgangswelle (nicht dargestellt)
verbunden und weist einen mit ihr einstückig verbundenen peri
pher inneren Flanschteil 3 auf. Ein peripher äußerer Flansch
teil 4 ist in derselben Vertikalebene peripher außerhalb des
inneren Flanschteiles 3 angeordnet, derart, daß eine Außen
verzahnung 5 an der äußeren Peripherie des inneren Flansch
teils 3 in eine Innenverzahnung 6 des äußeren Flanschteiles 4
mit in Umfangsrichtung verlaufenden Freiräumen 7, 7′ dazwi
schen insoweit frei drehbar eingreift, wie dies Fig. 3 er
kennen läßt. Ein Paar von Nebenplatten 9, 9′ ist an der
Front- bzw. Rückseite des äußeren Flanschteiles 4 mit Hilfe
von Nebenstiften 8 gesichert festgelegt. Die Nebenplatten 9,
9′, die aus Plattenmaterial hergestellte Teile bilden, sind
mit radialen Sektorvorsprüngen 9 a versehen, deren peripher
innere Stirnflächen frei verschiebbar an einer peripher äuß
eren Oberfläche der Nabe 1 gehalten sind, um somit den äuß
eren Flanschteil 4 konzentrisch zu der Nabe 1 zu tragen.
Zwischen dem inneren Flanschteil 3 und den Neben- bzw. Zwi
schenplatten 9, 9′ ist ein Reibmaterial 10 eingelagert.
Erste Verdrehfedern 12 (Federn der ersten Stufe) sind vorge
spannt in zwei Aussparungen 11 eingesetzt, die in einem peri
pher äußeren Bereich des inneren Flanschteils 3 ausgebildet
sind. Die Mittellinien dieser Federn erstrecken sich in Um
fangsrichtung der Scheibe. Mitnehmerbleche 14 sind mit zu
beiden Seiten abragenden Teilen versehen, die in Ausnehmun
gen 13 eingreifen, die in den Neben- bzw. Zwischenplatten
9 und 9′ vorgesehen sind, wie dies Fig. 4 erkennen läßt.
Über die beidendig der weichen Federn 12 angeordneten Mit
nehmerscheiben 14 lassen sich Verdrehbewegungen des äußeren
Flanschteils 4 über die Zwischenplatten 9 und 9′ unter Zu
sammenpressen der Federn 12 auf den inneren Flanschteil 3
übertragen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind eine Halteplatte 17 und eine
Kupplungsplatte 18 an den Außenseiten der Neben- bzw. Zwi
schenplatten 9, 9′ angeordnet, und zwar im Bereich gegen
über dem inneren Flanschteil 3 über zwischengeschaltete
Reibscheiben 16, die sich jeweils zwischen einer der Neben
platten und der an gleicher Seite angeordneten Halte- bzw.
Kupplungsplatte befinden. Die beiden Platten 17 und 18 sind
in peripher äußeren Bereichen mit Hilfe von Anschlagbolzen
19 fest miteinander verbunden. Zweite Verdrehfedern 21 (Fe
dern der zweiten Stufe) sind unter Vorspannung in zwei
Fensteröffnungen 20 eingesetzt, die sich auf derselben Umfangs
linie in dem äußeren Flanschteil 4 befinden, und ihre Mittel
linien erstrecken sich in Umfangsrichtung. Teile dieser Fe
dern 21, die sich außerhalb der Fensteröffnungen 20 befinden,
greifen in zwei Fensteröffnungen 22 und 23 ein, die jeweils
in den Seitenplatten 17 bzw. 18 vorgesehen sind. Endflächen
der in Umfangsrichtung weisenden Enden der Fensteröffnungen 20,
22 und 23 in diesen Scheiben sind in neutraler Verdrehlage
axial fluchtend in der jeweiligen Umfangsposition zueinander
ausgerichtet, so daß beide Endflächen der Federn 21 in Druck
kontakt mit beiden in Umfangsrichtung weisenden Endflächen der
Fensteröffnungen 20, 22 und 23 stehen.
Weitere Fensteröffnungen 24 (Fig. 4) sind an zwei Stellen auf
gleichem Umfang des äußeren Flanschteils 4 vorgesehen, und
dritte Verdrehfedern 25 (Federn der dritten Stufe) sind in
die Fensteröffnungen 24 mit ihren Mittellinien in Umfangsrich
tung ausgerichtet eingesetzt. Seitlich der Fensteröffnungen 24
abstrebende Teile der Federn 25 greifen in Fensteröffnungen 27
und 28 ein, die in den beiden Seitenplatten 17 bzw. 18 ausge
bildet sind, so daß die dritten Federn 25 in Druckkontakt mit
beiden in Umfangsrichtung weisenden Endflächen der Fensteröff
nungen 27 und 28 stehen. Die Länge der Fensteröffnungen 24 in
Umfangsrichtung gesehen ist größer gehalten als diejenige der
Fensteröffnungen 27 und 28, so daß sich in Umfangsrichtung
Freiräume zwischen der Fensteröffnung 24 und den Enden der je
weils eingesetzten Feder 25 in neutraler Verdrehlage der
Scheibe ergeben, wie dies Fig. 3 erkennen läßt.
Jeder Anschlagbolzen 19 durchgreift eine Aussparung 29, die
in einem peripher äußeren Bereich des äußeren Flanschteiles
4 vorgesehen ist, und zwar derart, daß sich in Umfangsrich
tung Freiräume zwischen den umfänglichen Enden der Aussparun
gen 29 und dem jeweils in diese eingesetzten Anschlagbolzen
19 ergeben. An dem peripher äußeren Bereich der Kupplungs
platte 18 sind über eine Pufferplatte 31 Beläge 32 festge
legt, die zwischen ein nicht dargestelltes, maschinenseiti
ges Schwungrad und eine Druckplatte an der Seite des Kupp
lungsgehäuses eingesetzt sind.
Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Dämpfungsscheibe
ein Verriegelungsglied 33 zwischen dem äußeren Flanschteil
4 und der Neben- bzw. Zwischenplatte 9 angeordnet, wie dies
Fig. 2 zeigt. Obwohl nur ein solches Verriegelungsteil in
der Figur gezeigt ist, sind tatsächlich zwei dieser Verrie
gelungsglieder 33 derselben Konstruktion vorhanden und ein
ander diametral zugeordnet. Wie Fig. 3 erkennen läßt, ist
ein Verschwenkteil 34 des Verriegelungsgliedes 33 insgesamt
etwa L-förmig aus einem Plattenwerkstoff hergestellt ausge
bildet, dessen peripher äußerer Teil 34 a sich in Umfangs
richtung der Scheibe erstreckt und als Fliehkraftgewicht
dient. Des weiteren ist ein Abbiegebereich 34 c an dem äuß
eren peripheren Ende des peripher äußeren Bereiches 34 a
ausgebildet, um dessen Gewicht zu erhöhen; dieser Abbiege
teil 34 c ist so ausgeformt, daß er den äußeren peripheren
Stirnseitenbereich des äußeren Flanschteiles 4 abdeckt. Ein
zentraler Teil eines peripher inneren Teilbereiches 34 b des
Verschwenkteiles 34 ist frei drehbar an einem Stift 8 a un
ter den Neben- bzw. Zwischenstiften 8 gelagert. An dem in
neren peripheren Ende eines peripher inneren Teilbereiches
34 b des Verschwenkteiles 34 ist ein Sperrstift 35 befestigt,
der sich etwa parallel zur Mittelachse der Scheibe erstreckt
und der in einen Freiraum zwischen dem inneren Flanschteil 3
und dem äußeren Flanschteil 4 hineinragt, um über eine
Rolle 36, in die er lagernd eingreift, zwischen den inneren
Flanschteil 3 und dem äußeren Flanschteil 4 eingeführt zu
werden, wie dies Fig. 2 zeigt. Ein Flansch 37, der das Ab
gleiten der Rolle 36 von dem Sperrstift 35 sicherstellt,
ist einstückig an dem rückwärtigen Ende dieses Sperrstiftes
ausgebildet. Wie dies Fig. 3 erkennen läßt, ist eine Kon
taktfläche eines abstehenden Zahnes 5 a in der Nähe des
Sperrstiftes 35 derart geneigt verlaufend ausgebildet, daß
sie mit der Bewegungsbahn des Sperrstiftes 35 um das Zentrum
des Stiftes 8 a herumbewegt übereinstimmt. Eine Ausnehmung 38,
die von einem nach innen weisenden Zahn 6 a nach radial außen
hin abstehend ausgeformt ist, befindet sich an dem äußeren
Flanschteil 4, und die Bodenfläche dieser Ausnehmung 38 ist
kreisbogenförmig mit dem Zentrum des Stiftes 8 a verlaufend
ausgebildet, so daß sie mit der Bewegungsbahn des Sperrstif
tes 35 übereinstimmt. Eine Torsionsfeder 39, hier eine
Schenkelfeder (als Beispiel einer Federeinrichtung) ist an
einem Stift 8 b gehalten, der ein Gegenstück zu dem Stift 8 a
bildet. Ein Ende 39 a der Torsionsfeder 39 ist in einem Endbe
reich einer Aussparung 29 eingehakt, und das andere Ende 39 b
greift druckbeaufschlagt an dem peripher äußeren Bereich 34 a
des Verschwenkteiles 34 an bzw. ist in dieses eingehakt. In
folgedessen wird der Verschwenkteil 34 ständig in Richtung
des Pfeiles E durch die Feder 39 druckbeaufschlagt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise dieser Dämpfungsscheibe
beschrieben. Sobald eine nicht dargestellte Druckplatte die
Beläge 32 gegen ein ebenfalls nicht dargestelltes Schwung
rad einer Antriebsmaschine drückt, wird ein Drehmoment von
der Schwungscheibe über die Beläge 32, die Pufferplatte 31,
die Kupplungsplatte 18, die Verdrehfedern 21, den äußeren
Flanschteil 4, die Verdrehfedern 12 (Fig. 3), den inneren
Flanschteil 3 und die Nabe 1 auf die Ausgangswelle übertra
gen. Die Scheibe rotiert daraufhin in Richtung des Pfeiles
X 1 in Fig. 3.
Wird hier beispielsweise ein Drehmoment auf die Beläge 32
in Richtung des Pfeiles X 1 relativ zu der Nabe 1 aufge
bracht, so werden die Drehmomentvibrationen auf folgende
Weise absorbiert. Die Betriebsweise wird im nachfolgenden
anhand des Diagramms der Fig. 1 erläutert, das die Verdreh
winkel-R-Torsionsdrehmoment-T-Charakteristik zeigt.
Für den Fall kleiner Rotationsgeschwindigkeiten:
(Stufe 1) Wenn die Beläge 32 aus der neutralen Verdreh lage heraus in Richtung des Pfeiles X 1 in bezug auf die Na be 1 verdreht werden, so arbeiten die zweiten Verdrehfedern 21 wie ein fester Körper im Sinne einer Drehbewegung der Kupplungsplatte 18 fest verbunden mit dem äußeren Flansch teil 4, weil die Steifigkeit der ersten Verdrehfedern 12 geringer ist als diejenigen der zweiten Verdrehfedern 21. Der zugehörige Verdrehwinkel R verläuft von 0 bis R 1. Es findet demnach eine Verdrehung zwischen dem äußeren Flansch teil 4 und dem inneren Flanschteil 3 statt, während der die ersten Federn 12 mittels der Neben- bzw. Zwischenplat ten 9, 9′ zusammengedrückt werden. Während dieser Verdreh phase tritt ein entsprechender Schlupf an der Oberfläche des Reibmaterials 10 auf, so daß ein geringes Reibungsdreh moment erzeugt wird, wodurch eine Beziehung A in Fig. 1 auf tritt. Da in diesem Falle die Rotationsgeschwindigkeit klein ist (beispielsweise unter Leerlaufbedingungen), ist die auf den peripher äußeren Bereich 34 a des Verriegelungsgliedes 33 ausgeübte Zentrifugalkraft klein, und der Sperrstift 35 kann nicht zwischen die beiden Zähne 5 a und 6 a eintreten, weil dies die Torsionsfeder 39 verhindert, wie in Fig. 3 gezeigt.
(Stufe 1) Wenn die Beläge 32 aus der neutralen Verdreh lage heraus in Richtung des Pfeiles X 1 in bezug auf die Na be 1 verdreht werden, so arbeiten die zweiten Verdrehfedern 21 wie ein fester Körper im Sinne einer Drehbewegung der Kupplungsplatte 18 fest verbunden mit dem äußeren Flansch teil 4, weil die Steifigkeit der ersten Verdrehfedern 12 geringer ist als diejenigen der zweiten Verdrehfedern 21. Der zugehörige Verdrehwinkel R verläuft von 0 bis R 1. Es findet demnach eine Verdrehung zwischen dem äußeren Flansch teil 4 und dem inneren Flanschteil 3 statt, während der die ersten Federn 12 mittels der Neben- bzw. Zwischenplat ten 9, 9′ zusammengedrückt werden. Während dieser Verdreh phase tritt ein entsprechender Schlupf an der Oberfläche des Reibmaterials 10 auf, so daß ein geringes Reibungsdreh moment erzeugt wird, wodurch eine Beziehung A in Fig. 1 auf tritt. Da in diesem Falle die Rotationsgeschwindigkeit klein ist (beispielsweise unter Leerlaufbedingungen), ist die auf den peripher äußeren Bereich 34 a des Verriegelungsgliedes 33 ausgeübte Zentrifugalkraft klein, und der Sperrstift 35 kann nicht zwischen die beiden Zähne 5 a und 6 a eintreten, weil dies die Torsionsfeder 39 verhindert, wie in Fig. 3 gezeigt.
(Stufe 2) Wenn durch die Zusammendrückung der Verdreh
federn 12 die Flanken der inneren Zähne 5 an den äußeren
Zähnen 6 angreifen, so findet keine weitere Verdrehung
zwischen dem inneren Flanschteil 3 und dem äußeren Flansch
teil 4 mehr statt. Entsprechend verdreht der äußere Flansch
teil 4 gegen die Kupplungsplatte 18 innerhalb eines Ver
drehwinkels R von R 1 bis R 2, wobei die Verdrehfedern 21
zusammengedrückt werden und zugleich ein Schlupf an der
Oberfläche der Reibscheiben 16 unter Verursachung eines
Reibdrehmomentes auftritt, wodurch die Beziehung B in Fig. 1
erreicht wird. Eine Verdrehung der Kupplungsplatte 18 gegen
den äußeren Flanschteil 4 verringert die Freiräume zwischen
dem äußeren Flanschteil 4 und den Verdrehfedern 25 gemäß
Fig. 3; schließlich wird dieser Freiraum zu Null, wenn der
Verdrehwinkel R den Wert R 2 erreicht hat.
(Stufe 3) Sowohl die zweiten Verdrehfedern 21 als auch
die dritten Verdrehfedern 25 werden in dem Verdrehwinkelbe
reich R von R₂ bis R 3 zusammengepreßt, wodurch die Relation
C in Fig. 1 erreicht wird. Erreicht der Verdrehwinkel R den
Wert R 3, so greifen die Anschlagbolzen 19 an den in Umfangs
richtung weisenden Endflächen der Aussparungen 29 an, wodurch
die Kupplungsplatte 18 mit dem äußeren Flanschteil 4 über die
Anschlagbolzen 19 zu einer Funktionseinheit werden, derart,
daß das Drehmoment direkt auf die Nabe 1 übertragen wird.
(Stufe, in der die Rückkehr von dem maximalen Verdrehwinkel
R 3 erfolgt) Entgegengesetzt zu der vorstehenden Betriebs
weise werden nunmehr die Relationen C′, B′ und A′ durchlau
fen, und zwar aufgrund der Reibung des Reibungsmaterials 10
und der Reibscheiben 16. Die durch die Reibung des Reibungs
materials 10 erreichte Hysterese ist extrem schmal inner
halb der ersten Stufe (0-R 1), so daß die Beziehungen A und
A′ durch dieselbe gerade Linie wiedergegeben werden.
Für den Fall hoher Rotationsgeschwindigkeit:
(Stufe 1) Wie auch im Falle geringer Rotationsgeschwin
digkeiten wird auch hier die erste Verdrehfeder 12 zunächst
zusammengepreßt, und der äußere Flanschteil 4 dreht in
Richtung von X 1 in bezug auf den inneren Flanschteil 3. Auf
diese Weise wird der Freiraum bzw. Eintrittsspalt zwischen
dem äußeren Zahn 5 a und dem inneren Zahn 6 a weit. Wird die
Rotationsgeschwindigkeit groß (beispielsweise normale Fahr
bedingungen bei einem Kraftfahrzeug), so wird die auf den
äußeren, als Fliehkraftgewicht dienenden Bereich 34 a des
Verschwenkteils 34 so groß, daß sie unter Überwindung der
an dem Verschwenkteil angreifenden Kraft der Torsionsfeder
39 den Bereich 34 a in Umfangsrichtung und auswärts bewegt.
Im Ergebnis wird der Verschwenkteil 34 um den Stift 8 a in
Gegenrichtung zu dem Pfeil E verdreht, so daß der Stift 35
mit der auf ihm gelagerten Rolle 36 in den Spalt zwischen
dem äußeren Zahn 5 a und dem inneren Zahn 6 a eingreift. Die
ser Eingriff des Sperrstiftes 35 verursacht, daß der innere
Flanschteil 3 mit dem äußeren Flanschteil 4 eine Einheit
bildet, in welcher die Verdrehfeder 12 so zusammengepreßt
verbleibt, wie sie ist.
(Stufe 2 und Stufe 3) Die Situation ist dieselbe wie im
Falle niedriger Rotationsgeschwindigkeiten.
(Stufe der Rückkehr von einem maximalen Verdrehwinkel R₃)
In dieser Stufe greift der Sperrstift 35 des Verriegelungs
gliedes 33 zwischen den äußeren Zahn 5 a und den inneren
Zahn 6 a ein, so daß der innere Flanschteil 3 nach wie vor
einheitlich mit dem äußeren Flanschteil 4 in Verbindung
steht. Auf diese Weise wird die erste Stufe des Betriebes
mit Zusammenpressung der ersten Verdrehfeder 12 nicht durch
laufen. Dementsprechend hat die Dämpfungsscheibe eine Charak
teristik ohne den Bereich niedrigen Hysterese-Drehmomentes
(1. Stufe), wie dies für diesen Fall in Fig. 5 dargestellt
ist.
Wenn sich die Rotationsgeschwindigkeit von der höheren Stufe
ausgehend erniedrigt, so überwindet die Torsionsfeder 39 die
Zentrifugalkraft und dreht den Verschwenkteil 34 in Rich
tung des Pfeiles E, wodurch der Sperrstift 35 aus seiner
Lage zwischen den Zähnen 5 a und 6 a ausgehoben wird. Auf diese
Weise kehrt die Scheibe selbsttätig in die Charakteristik
gemäß Fig. 1 zurück. Wird weiterhin die Scheibe aus der neu
tralen Verdrehlage in Gegenrichtung zu X 1 verdreht, so wird
im Zuge der Verdrehung zwischen dem inneren Flanschteil 3 und
dem äußeren Flanschteil 4 der Freiraum bzw. Spalt zwischen
den beiden Zähnen 5 a und 6 a verengt, so daß es keine Möglich
keit der Verriegelung zwischen dem inneren Flanschteil 3 und
dem äußeren Flanschteil 4 gibt, und zwar unabhängig von der
Rotationsgeschwindigkeit. Auf diese Weise wird also bei je
der Rotationsgeschwindigkeit die Charakteristik gemäß Fig. 1
erreicht.
Wie vorstehend ausgeführt, wird erfindungsgemäß eine Dämp
fungsscheibe zur Verfügung gestellt, bei der ein auswärts
gerichteter Flansch eine Nabe 1 in einen peripher inneren
Flanschteil 3 und einen peripher äußeren Flanschteil 4 ge
teilt ist, der peripher äußere Flanschteil 4 mit einer In
nenverzahnung 6 in eine Außenverzahnung 5 des peripher inne
ren Flanschteils 3 kämmend eingreift, und zwar unter in Um
fangsrichtung ausgesparten Freiräumen, wobei der peripher
innere Flanschteil 3 und der peripher äußere Flanschteil 4
durch erste weiche Torsionsfedern 12, die sich in Umfangs
richtung erstrecken, elastisch miteinander in Verbindung
stehen. Zu beiden Seiten des Flansches sind Seitenplatten
(z. B. eine Kupplungsplatte 18 und eine Halteplatte 17) an
geordnet, und der peripher äußere Flanschteil 4 ist mit den
Seitenplatten über harte Torsionsfedern 21, die sich in Um
fangsrichtung erstrecken, elastisch verbunden. Es ist
ein Verriegelungsglied 33 vorgesehen, das in einen Frei
raum zwischen der Außenverzahnung 5 und der Innenverzahnung
6 unter Einwirkung von Fliehkraft, die durch die Rotation
der Dämpfungsscheibe hervorgerufen wird, eingreift, wobei
eine Federeinrichtung (beispielsweise die Rückführfeder 39)
das Sperrglied 33 in eine Richtung druckbeaufschlagt, in
der sich dieses außerhalb des vorerwähnten Freiraumes zwi
schen den Verzahnungen befindet. Die Federeinrichtung ist
derart ausgelegt, daß ihre Federkraft bzw. Steifigkeit die
Zentrifugalkraft bei niedriger Rotationsgeschwindigkeit über
windet, während der Einfluß der Zentrifugalkraft bei hohen
Rotationsgeschwindigkeiten die Federkraft überwindet. Auf die
se Weise wird eine Verdrehwinkel-R-Torsionsdrehmoment-T-
Charakteristik erreicht, bei welcher der Hystereseweg direkt
in den Steifigkeitsbereich der zweiten Stufe der negativen
Seite bei hohen Geschwindigkeiten überführt wird, ohne daß
die Hysterese durch den Steifigkeitsbereich der ersten Stufe
mit Niedrig-Hysterese-Drehmoment-Niedrig-Torsions-Drehmoment-
Charakteristik durchläuft, wenn die Rückkehr aus dem Bereich
großen Verdrehwinkels erfolgt. Aus diesem Grunde hat die
Dämpfungsscheibe, beispielsweise im Zusammenhang mit der
Kupplungsscheibe eines Kraftfahrzeugs, nach der vorliegenden
Erfindung den Vorteil, daß Drehmomentschwankungen sicher ab
sorbiert werden können, ohne Nachteile wie ein Oszillieren
des Fahrzeugkörpers zu induzieren oder zu verstärken, und
zwar auch dann, wenn heftige Schwankungen durch schnelle Än
derung des Beschleunigungszustandes (tip-in/tip-out) erzeugt
werden.
Im Rahmen der Erfindung lassen sich folgende konstruktive
Abwandlungen vornehmen:
- (i) Das Verriegelungsglied 33 und die Federeinrichtung kön nen zwischen dem peripher äußeren Flanschteil 4 und der Ne ben- bzw. Zwischenplatte 9′ oder zu beiden Seiten des peri pher äußeren Flanschteiles 4 angeordnet werden.
- (ii) Ein Teil einer Mehrzahl von vorgesehenen Verriegelungs gliedern 33 und Federeinrichtungen kann an der Seite des Abstan des zwischen der Außenverzahnung 5 und der Innenverzahnung 6 vorgesehen werden, wo sich der Freiraum erweitert, wenn die Beläge in der Gegenrichtung zu X 1 im Verhältnis zur Nabe 1 verdreht werden. Dadurch wird erreicht, daß für den Fall der Scheibenverdrehung in Gegenrichtung zu X 1 die Charakteristik erreicht wird, bei der ein Durchgang durch den Steifigkeits bereich der ersten Stufe nicht erfolgt, wie dies Fig. 5 zeigt.
- (iii) Die Verdrehfedern 12, 21 und 25 müssen nicht als Schraubenfedern ausgeführt sein, sondern es können auch gum miartige elastische Körper anstelle von Schraubenfedern ver wendet werden.
Claims (6)
1. Dämpfungsscheibe mit einer Nabe, die einen nach außen
gerichteten Flansch aufweist, der in einen radial
inneren Flanschteil und einen radial äußeren Flansch
teil unterteilt ist, die mit einer Außenverzahnung des
inneren Flanschteiles und einer Innenverzahnung des
äußeren Flanschteiles unter Bildung in Umfangsrichtung
frei bleibender Spielräume ineinandergreifen und die
über eine weiche Verdrehfedereinrichtung, welche in Um
fangsrichtung der Scheibe zusammenpreßbar angeordnet
ist, elastisch miteinander verbunden sind, und mit we
nigstens einem Verriegelungsglied, das ein Verschwenk
teil aufweist, welches um eine parallel zur Zentral
achse der Scheibe verlaufende Achse verschwenkbar ge
lagert ist und unter durch Rotation der Scheibe auftre
tender Zentrifugalkraft mit einem parallel zur Zentral
achse der Scheibe verlaufenden Sperrglied in einen der Spiel
räume zwischen Flanken der Außenverzahnung und der Innenverzah
nung eintritt und das durch eine Federeinrichtung in
Richtung des Austrittes aus dem Freiraum belastet ist,
deren Federkraft derart bemessen ist, daß sie die bei
einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe
auftretende Zentrifugalkraft überwindet, während die
bei einer hohen Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe
auftretende Zentrifugalkraft die Federkraft überwin
det, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschwenkteil (34) des Verriegelungsgliedes
(33) axial zwischen dem äußeren Flanschteil (4) und wenig
stens einer von zwei beidseits des äußeren Flanschteils
(4) vorgesehenen und mit diesem fest verbundenen Neben
platten (9, 9′) verschwenkbar angeordnet ist, sich mit
einem radial äußeren Abschnitt unter Bildung eines
Fliehkraftgewichtes (34 a) etwa in Umfangsrichtung der
Scheibe erstreckt, der einen Abbiegeabschnitt (34 c) auf
weist, welcher einen äußeren Umfangsabschnitt
des äußeren Flanschteiles (4) übergreift,
und daß an einem radial inneren Abschnitt (34 b) des Verschwenkteils (34)
das Sperrglied (35, 36) vorgesehen ist und daß die Feder
einrichtung sich in einer von mehreren an dem äuße
ren Flanschteil (4) ausgebildeten Aussparungen (29)
abstützt, welche jeweils von einem Anschlagbol
zen (19) durchgriffen sind, die zwei die Nebenplatten
(9, 9′) und den Flansch (3, 4) zwischen sich aufnehmen
de Seitenplatten (17, 18) miteinander verbindet, wel
che über eine weitere, harte, in Umfangsrichtung der
Scheibe zusammenpreßbare Verdrehfedereinrichtung (21)
elastisch mit dem äußeren Flanschteil (4) in Verbin
dung stehen.
2. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschwenkteil
(34) um einen (8 a) von mehreren Verbindungsbolzen (8)
schwenkbar gelagert ist, mit denen die Nebenplatten
(9, 9′) an dem äußeren Flanschteil (4) festgelegt sind.
3. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Fe
dereinrichtung (39) eine Schenkelfeder aufweist, de
ren eines Ende (39 b) unter Vorspannung an dem radial
äußeren Bereich des Verschwenkteils (34) angreift und
dessen anderes Ende (39 a) in der Aussparung (29) abge
stützt ist.
4. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schenkelfeder
(39) an einem (8 b) von mehreren Verbindungsbolzen (8)
gehalten ist, mit denen die Nebenplatten (9, 9′) an
dem äußeren Flanschteil (4) festgelegt sind.
5. Dämpfungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Sperrglied einen Sperrstift (35) und eine an diesem ge
lagerte Rolle (36) für den Eintritt in den Freiraum
zwischen der Außenverzahnung (5) und der Innenverzah
nung (6) aufweist.
6. Dämpfungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Berandungen des Freiraumes für den Eintritt des Sperr
gliedes (35, 36) an einem Zahn (5 a) der Außenverzah
nung (5) einerseits und an einer Ausnehmung (38) eines
Zahnes (6 a) der Außenverzahnung (6) andererseits je
weils der Bewegungsbahn des Sperrgliedes (35, 36) um
die Schwenkachse (8 a) des Verschwenkteiles (34) folgend
ausgebildet sind.
Applications Claiming Priority (1)
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JP58158661A JPS6049125A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | ダンパ−デイスク組立体 |
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Date | Code | Title | Description |
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