DE3439701A1

DE3439701A1 - Daempfungsscheibe

Info

Publication number: DE3439701A1
Application number: DE19843439701
Authority: DE
Inventors: Hirotaka Neyagawa Osaka Fukushima
Original assignee: Exedy Corp; Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1985-05-09
Also published as: JPS6098227A; FR2554196A1; GB2149060A; GB2149060B; US4569668A; DE3439701C2; GB8424938D0; FR2554196B1

Description

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, (osimaslr. 81, I)-X München 81

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung 58-205297 vom 31. Oktober 1983 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsscheibe, die als Kupplungsscheibe in die Kupplung von Kraftfahrzeugen, Landmaschinen und Baumaschinen eingebaut oder als Dämpfungseinrichtung bei Wasserfahrzeugen verwendet werden kann.

Bei Kraftfahrzeugen mit Handschaltgetriebe hat man im Rahmen der üblichen Maßnahmen versucht, der anomalen Geräuschentwicklung im Antriebssystem zum Zeitpunkt der Beschleunigung oder im Freigang durch eine Verringerung der Torsionssteifigkeit der Kupplungsscheibe entgegenzuwirken. Aus Gründen der Kupplungskonstruktion besteht jedoch eine Obergrenze für den maximalen Torsionswinkel, so daß damit auch eine Untergrenze für die Torsions- bzw. Verdrehsteifigkeit gesetzt wird. Eine zu schwach bemessene Torsionssteifigkeit der Kupplung würde sich jedoch auf Übergangsschwingungen aufgrund einer abrupten Betätigung oder Freigabe des Gaspedals nachteilig auswirken oder Klopfgeräusche und dergleichen hervorrufen. Bisher ist es mit üblichen Mitteln nicht gelungen, die anomale Geräuschbildung bei der Beschleunigung oder im Freigang am Kernstück dieser Kupplungsscheibe zu verhindern, und zwar unter anderem auch durch die vorhandenen konstruktiven Grenzen. Es ist allgemein bekannt, daß zur Verhinderung solch anomaler Geräuschbildung eine dynamische Dämpfungseinrichtung in eine Antriebswelle eingebaut wer-

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Süger,~ Pätentänwiilte, Cosimästr. 81, D-8 München Xl

den kann, doch würde dies eine größere Anzahl von Bauteilen bedingen, die Montage erschweren und die Herstellungskosten verteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsscheibe zu schaffen, bei der abnorme Geräusche, die von der Antriebsübertragungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, eines Schiffes oder dergleichen ausgehen, sicher vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu ist erfindungsgemäß eine Zwischendämpfungseinrichtung vorgesehen, bei der eine vorgespannte Torsionsfeder entlang einer Umfangslinie eines äußeren Umfangsbereiches eines Nabenflansches angeordnet ist. Ein kreisbogenförmiges Gewicht ist konzentrisch und frei drehbar durch den Flansch gehalten, wobei ein Endbereich des Gewichts gegen eine Endfläche der Torsionsfeder gedrückt wird. Ein Element zur Erzeugung eines Reibungsdrehmoments ist zwischen dem Flansch und dem Gewicht vorgesehen.

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

Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen .

Es zeigt:

Figur 1 eine Symbol-Darstellung des Antriebs-Übertragungssystems eines Fahrzeugs;

Dipl.-Ing. OtIo Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, I)-H München 81

Figur 2 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Dämpfungsscheibe (Kupplungsscheibe);

Figur 3 eine Seitenansicht der Dämpfungsscheibe gemäß Figur 2;

Figur 4 eine schematische Schrägansicht einer Zwischendämpfungseinrichtung ;

Figur 5 eine schematische Schrägansicht der Zwischendämpfungseinrichtung gemäß Figur 4 als Sprengbild;

Figur 6 einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI von Figur 3;

Figur 7 eine graphische Darstellung der Relation zwischen Drehmoment und Torsionswinkel der Zwischendämpfungseinrichtung.

Die nachstehende Beschreibung erfolgt im Zusammenhang mit einer Dämpfungsscheibe für die Verwendung bei einer Kupplungsscheibe eines Kraftfahrzeuges.

Figur 1 zeigt einen Motor 1 und eine in einer Kupplung vorgesehene Kupplungsscheibe 2. Die Kupplungsscheibe ist mit einem Getriebe 3 verbunden, dieses wiederum über eine Antriebswelle 4 und ein Differential 5 an eine Antriebswelle B, welche die Trägheitsmasse 6 des Fahrzeugs antreibt. Die Kupplungsscheibe 2 weist eine Feder (mit der Charakteristik KD) und ein Element für die Erzeugung eines Reibungsdrehmoments (mit der Charakteristik TH) auf, nämlich für die Dämpfung von Torsionsschwingungen zwischen dem Motor 1 und dem Getriebe 3.

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Die zwischen einer (später beschriebenen) Keilnabe der Kupplungsscheibe 2 und einem Getrieberad des Differentials 5 befindlichen Teile bilden mit Hinblick auf die Schwingungen bzw. Vibrationen des Antriebs-Übertragungssystem ein Trägheitssystem des letzteren, was die Erzeugung anomaler Geräusche bei der Beschleunigung oder im Freigang anbelangt, so daß eine Schwingungsdämpfungswirkung, das heißt eine anomale Geräuschentwicklung verhindernde Wirkung auch mit einer an der Keilnabe vorgesehenen dynamischen Dämpfungseinrichtung erreicht werden kann. Aus diesem Grunde ist bei vorliegender Erfindung eine dynamische Dämpfungseinrichtung 7 (Zwischendämpfungseinrichtung), die die Feder (mit der Charakteristik Kd) und das Element für die Erzeugung eines Reibungsdrehmoments (mit der Charakteristik Th) aufweist, in die Keilnabe der Kupplungsscheibe 2 eingebaut .

Der Mechanismus der Kupplungsscheibe 2 wird im folgenden beschrieben. In Figur 2 ist eine Keilnabe 8 der Kupplungsscheibe 2 auf eine nicht abgebildete horizontale Getriebeeingangswelle aufgesteckt bzw. mit dieser über Keile verbunden. An ihrer äußeren Peripherie weist die Keilnabe 8 einen integral bzw. einstückig ausgebildeten Ringflansch 9 auf, und eine ringförmige Kupplungsplatte 11 und eine Halteplatte 12 (ein Paar Seitenplatten) sitzen beidseitig des Flansches 9 frei drehbar an der jeweils äußeren Peripherie der Nabe 8. Reibungsmaterial 13 ist zwischen beiden Seitenflächen des Flansches 9 und der Kupplungsplatte 11 vorgesehen. Reibungsmaterial 13, 14 und eine konische Feder 15 befinden sich zwischen den Seitenflächen des Flansches 9 und der Halteplatte 12. Ein Paar Reibbeläge 17, 18

Dipl.-Ing. OUo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred S;iger, I'alcntanwiillc. Cosiniastr. 81, D-8 München 81

ist über eine Pufferplatte 16 auf an sich bekannte Weise an einem äußeren Umfangsbereich der Kupplungsplatte 11 befestigt.

In Figur 3 dient ein durch ein Auskerbung bzw. Ausnehmung 20 des Flansches 9 hindurchtretender Anschlagbolzen 21 für die integrale Verbindung bzw. den Zusammenschluß der Kupplungsplatte 11 und Halteplatte 12 und definiert gleichzeitig eine relative Drehung bzw. Verdrehung beider Platten 11, 12 gegenüber dem Flansch 9 (das heißt der Nabe 8). Der Flansch 9 und die Kupplungsplatte 11 und Halteplatte 12 sind über Torsionsfedern 22, 23 zwei verschiedener Arten (jeweils zwei), die in einander zugewandte Fensteröffnungen eingesetzt sind, elastisch miteinander verbunden. Figur 6 zeigt einen Teilschnitt nach der Linie VI-VI von Figur 3.

Die Zwischendämpfungseinrichtung 7 gemäß vorliegender Erfindung wird nachstehend erläutert. In Figur 2 ist ein Paar von Zwischenplatten 25, 26 mit Hilfe eines Niets 24 an der jeweils äußeren Peripherie des Flansches 9 befestigt, und beide Zwischenplatten 25, 26 sind mit Hilfe eines Niets 27 (vergrößert dargestellt) an einer radialen Außenseite des Flansches zusammengeschlossen. Eine Torsionsfeder 30 ist eine Auskerbung bzw. Ausnehmung 28 eingesetzt, die in den zusammengeschlossenen Zwischenplatten 25, 26 ausgebildet ist. Figur 4 zeigt die Zwischendämpfungseinrichtung 7 ausgehend von der Seite der Kupplungsplatte, welche herausgenommen ist. Hier weist ein ringförmiger Halter 31, der einen größeren Durchmesser als der Flansch 9 aufweist und parallel zu letzterem angeordnet ist, in der Nähe der Zwischenplatten 25, 26 einen integralen Flansch 32 auf, der sich senkrecht zu dem Halterkörper

Dipl.-Ing. Otto Flüge!, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

erstreckt. Zwei Paare kreisbogenförmiger Distanzelemente 33, 3 4, deren Krümmung jener des Halters 31 entspricht, sind an in ümfangsrichtung liegenden Positionen des Halters 31 und des Flansches 32 befestigt, die die Ausnehmung 28 halten, und kreisbogenförmige Reibungselemente 35,36 sind den Flächen der Distanzelemente 33, 34 zugewandt festgelegt. Die Reibungselemente 35, 36 halten die Zwischenplatten 25, 26 von beiden Seiten und tragen frei drehbar eine Bauteilgruppe A, die aus dem Halter 31, den Distanzelementen 33, 34, den Reibungselementen 35, 36 und einem später erläuterten Gewicht besteht, an den Zwischenplatten 25, 26. Die in Umfangsrichtung gelegenen einen Enden der Distanzelemente 33, 34 und die Reibungselemente 35, 36 werden gegen eine Endfläche der Torsionsfeder 30 gedrückt.

Ein Paar kreisbogenförmiger Gewichte 37, 38 ist an den Halter 31 angrenzend an den in Umfangsrichtung gelegenen anderen Enden der Distanzelemente 33, 34 und der Reibungselemente 35, 36 befestigt. Ein Spielraum ist in Umfangsrichtung zwischen den Gewichten 37, 38 und den Zwischenplatten 25, 26 vorgesehen. Dieselben Distanz- und Reibungselemente wie die oben erwähnten sind an den ringförmigen Halter angrenzend an den umfangsseitigen Enden (Figur 3) der Gewichte befestigt, und zwar auf der in Figur 4 nicht dargestellten Seite, wobei die Distanzelemente und Reibungselemente ein Paar an den Flansch der Nabe 8 geschraubte Zwischenplatten halten und gegen eine Endfläche einer Torsionsfeder 30' gedrückt werden, die in die Auskerbungen bzw. Ausnehmungen der Zwischenplatten eingesetzt ist. Figur 5 zeigt die wesentlichen Bauteile der Zwischendämpfungseinrichtung.

Dipl.-Ing. Otto Flüge!, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Die Funktion der Dämfpungsscheibe wird nachstehend geschildert.

Wenn bezugnehmend auf Figur 2 eine nicht dargestellte Druck- bzw. Andrückplatte der Kupplung das nicht abgebildete Schwungrad eines Motors gegen die Reibbeläge 17, 18 drückt, so wird ein Motor drehmoment über die Pufferplatte 16 sowohl auf die Kupplungsplatte 11 als auch auf die Halteplatte 12 und von dort über die Torsionsfeder 22 (23) und das Reibmaterial 13, 14 auf die Keilnabe 8 übertragen und von einer mit der Keilnabe 8 verbundenen Getriebeeingangswelle über das vorgenannte Antriebs-Übertragungssystem einer Antriebswelle zugeleitet. Wenn aufgrund einer DrehmomentSchwankung oder dergleichen im Motor eine Torsionsschwingung in dem Antriebs-Übertragungssystem entsteht, so gerät das Gewicht 38 über die Feder 30 (30') in eine dieser Schwingung entsprechende Drehschwingung relativ zu den Zwischenplatten 25, 26 (das heißt dem Flansch 9), und zwar in einer Richtung, in der die Schwingung bzw. Vibration des Antriebs-Übertragungssystems gedämpft wird. Während dieser Schwingung bzw. Vibration entsteht zwischen der Bauteilgruppe A und den Zwischenplatten 25, 26 ein Reibungsdrehmoment. Aus einer Relation zwischen einem Drehmoment T der Zwischendämpfungseinrichtung und einem Torsionswinkel θ (relativer Drehwinkel der Bauteilgruppe A zu dem Flansch 9) läßt sich die in Figur 7 gezeigte charakteristische Dämpfungskurve ableiten.

Mit vorliegender Erfindung läßt sich eine Drehgeschwindigkeit, bei der eine Resonanz in der vorgenannten Antriebswelle erzeugt wird, das Differential etc. (Resonanz-Rotationsgeschwindigkeit) auf einen Pegelre-

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duzieren, der niedriger ist als der praktische Geschwindigkeitsbereich, und zwar (a) durch eine durch die Zwischendämpfungseinrichtung zusätzlich zur Verfügung gestellte Trägheit (hauptsächlich aufgrund der Trägheit des Gewichts), (b) durch ein in der Zwischendämpfungseinrichtung erzeugtes Reibungsdrehmoment und (c) durch eine Pufferwirkung der Torsionsfeder in der Zwischendämpfungseinrichtung, wodurch sich die anomale Geräuschentwicklung im Antriebs-Übertragungssystem reduzieren läßt. Und zwar ist bei der Reduzierung der
vorgenannten Resonanz-Rotationsgeschwindigkeit die gleiche Wirkung zu erwarten wie bei der Reduzierung der Torsionssteifigkeit der Kupplungsscheibe.

Die vorliegende Erfindung erlaubt eine freie Abwandlung der Konstruktion des Kupplungsscheibenkörpers. Außerdem wird für die Montage der Zwischendämpfungseinrichtung nicht immer eine Zwischenplatte benötigt. Vielmehr kann die Nebendämpfungseinrichtung auch direkt an dem Flansch gehalten sein. Die Anzahl der Gewichte und Torsionsfedern der Zwischendämpfungseinrichtung kann jeweils drei oder höher sein. Die erfindungsgemäße Dämpfungsscheibe kann auch als Kupplungsscheibe für Land- oder Baufahrzeuge oder als Dämpfungseinrichtung für Wasserfahrzeuge verwendet werden.

	Dipl.-Ing.	Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81	Motor
		Bezugsziffern 3439701	Kupplungsscheibe
1		Getriebe
2		Antriebswelle
3		Differential
4		Trägheitsmasse des Fahrzeugs
5		dynamische Dämpfungseinrichtung (Zwischen
6		dämpfungseinrichtung )
7		Keilnabe
		Flansch
8
9		Kupplungsplatte
10		Halteplatte
11		Reibungsmaterial
12		konische Feder bzw. Kegelfeder
13,	14	Pufferplatte
15		Reibbeläge
16
17,	18	Auskerbung bzw. Ausnehmung
19		Anschlagbolzen
20		Torsionsfedern
21		Niet
22	,23	Zwischenplatten
24		Niet
25	,26	Auskerbung bzw. Ausnehmung
27
28		Torsionsfeder
29		Halter
30	,30'	Flansch
31		Distanzelemente
32		Reibungselemente
33	,34	Gewichte
35	,36	Bauteilgruppe
37	,38	Antriebswelle
A
B

Claims

Πϊ|ΐ|.-hits. Otto l-'litKw'l, ΠίρΙ,Ίιιμ."Miinlrvil Siipwr, l'iiiL'rmjiiwiillu.ToM'miftli. Kl, l)>8 Müiiiliun Kl

KÄIUSHIKI KAISHA DAIKIN SIISÄKUSHO 3439701

1=1, l=Qhome, Kidamotomiya
i

Osaka, Japan 12.600 fl/wa

DÄMPFUNGSSCHEIBE

Patentansprüche

fly Dämpfungsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Zwischendämpfungseinriehtung (7) aufweist, mit wenigstens einer Torsionsfeder (30,3O¹), die in komprimierbarem Zustand entlang einer Umfangslinie an einem äußeren Umfangsbereich des Flansches (9) einer Nabe (8) angeordnet ist, mindestens einem kreisbogenförmigen Gewicht (37,38), das konzentrisch und frei drehbar durch den Flansch (9) gehalten ist und dessen einer Endbereich gegen eine Endfläche der Torsionsfeder (30,3O¹) gedrückt wird, und wenigstens einem zwischen dem Flansch (9) und dem Gewicht (37,38) angeordneten Element (35,36) für die Erzeugung eines Reibungsdrehmoments.
2. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens eine Zwischenplatte (25,26) an der äußeren Peripherie des Flansches (9) befindet, daß die Zwischenplatte eine Ausnehmung (28) aufweist und daß eine Torsionsfeder (30,30") in die Ausnehmung (28) eingesetzt ist.
3. Dämpfungsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Halter (31) vorgesehen ist, dessen Durchmes-

Dipl.-Ing. OUo Hügel, Dipl.-liig. MiinlrcQ Säger,"I'alcnürnwtillc, ( osimiisU. HI, D-8 München Hl

ser größer ist als jener des Flansches (9), daß ein Gewicht (37,38) an dem Halter (31) vorgesehen ist, daß Reibungselemente (35,36) an dem Halter (31) gehalten sind und daß die Zwischenplatte bzw. Zwischenplatten (25,26) zwischen dem Paar von Reibungselementen (35,36) gehalten sind.
4. Dämpfungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfeder (30,30') für die Zwischendämpfungseinrichtung (7) in Form einer Schraubenfeder vorgesehen ist.
5. Dämpfungsscheibe nach einem der Ansprüche Γ bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Torsionsfedern (30,30*), zwei oder entsprechend mehr Gewichte (37,38) und mehrere Reibelemente (35,36), die sich jeweils zwischen dem Flansch (9) bzw. den Zwischenplatten (25,26) befinden, vorgesehen sind.
6. Dämpfungsscheibe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibelemente (35,36) über Distanzelemente (33,34) an dem Halter (31) abgestützt sind.