DE3447653A1

DE3447653A1 - Torsionsdaempfungsvorrichtung mit einem elastischen zentrierorgan, insbesondere fuer kupplungen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3447653A1
Application number: DE19843447653
Authority: DE
Inventors: Carlo Santeny Turin/Torino Beccaris; Ernesto Moncalieri Turin/Torino Lanzarini
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1985-07-11
Also published as: IT8412668A0; GB2153489A; IT1181329B; GB2153489B; FR2557656B1; JPS60234127A; FR2557656A1; GB8432808D0

Description

"Torsionsdämpfungsvorrichtung mit einem elastischen Zentrierorgan, insbesondere für Kupplungen von Kraftfahrzeugen"

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zum Dämpfen von Torsionsschwingungen mit zumindest zwei koaxial angeordneten Teilen, die gegeneinander in den Grenzen eines vorbestimmten Winkelfederwegs und entgegen in Umfangsrichtung zwischen sie eingesetzte Federmittel, der Einfachheit halber als in Umfangsrichtung wirkende Federmittel bezeichnet, verdrehbar sind.

Wie allgemein bekannt_/tritt eine derartige Torsions-Schwingungs-Dämpfungsvorrichtung üblicherweise in den Aufbau einer Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei eines der drehbaren Teile dann eine Reibscheibe trägt, die dazu bestimmt ist, drehfest mit einer ersten Welle verbunden zu werden, beispielsweise eine treibende Welle, im Fall eines Kraftfahrzeugs die Austrittswelle aus dem Motor, während das andere dieser Teile eine Nabe aufweist, mittels welcher es drehfest mit einer zweiten Welle verbindbar ist, praktisch einer getriebenen Welle, im Falle eines solchen Kraftfahrzeugs die Eintrittswelle in das Getriebe, wobei dieses Teil von einer Nabe gebildet wird.

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(nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)

Eine derartige Vorrichtung gestattet es eine gesteuerte übertragung eines Moments sicherzustellen, daß auf eines der drehbaren Teile aufgebracht wird, während das andere selber einem Drehmoment ausgesetzt ist, d.h. Vibrationen zu dämpfen, die entlang der kinematischen Kette, ausgehend vom Motor zu den angetriebenen Rädern an einem Kraftfahrzeug ihren Ausgang nehmen können, in welcher Kette sie eingesetzt ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Fall, bei dem zur Begrenzung des WinkeIfederwegs zwischen den koaxialen Teilen einer solchen Torsions-Schwingungs-Dämpfungsvorrichtung zwischen diesen Teilen spielbehaftete Verzahnungsmittel im Zusammenwirken mit Zentriermitteln vorgesehen sind, welche letztere die genannten koaxialen Teile in Umfangsrichtung in eine mittlere Ruhestellung zwischen den Grenzen ihres Winkelfederwegs bringen.

Dies ist beispielsweise in der Torsionsdämpfungsvorrichtung der Fall, die Gegenstand desfranz. Patents, angemeldet am 29.August 1973 Nr. 73 31 172, veröffentlicht unter der Nr.2 24 2 606 ist, wie auch beim Gegenstand der ersten Zusatzanmeldung, die, hinterlegt am 12.April 1974 unter der Nr. 74 12 919, veröffentlicht unter der Nr. 22 70 491, auf das erstgenannte Patent Bezug nimmt.

Im einen wie im anderen Fall umfasst die betreffende Torsionsdämpfungsvorrichtung praktisch drei koaxiale Teile, die aufeinanderfolgend paarweise verdrehbar sind und diejenigen, zwischen denen spielbehaftete Ver-

zahnungsmittel vorgesehen sind, sind solche, die zum Einwirken bei geringen Werten des Moments bestimmt sind.

Des weiteren umfassen die Zentriermittel, die zwischen diesen koaxialen Teilen eingesetzt sind, um sie in die Richtung einer mittleren Ruheposition zu drängen und zu belasten, zumindest ein elastisches Organ, das den in Umfangsrichtung wirkenden und zwischen diese beiden koaxialen Teile eingesetzten Pedermitteln angehört, und in dem Bereich der spielbehafteten Verzahnungsmittel eingesetzt ist. Es ist für die Ruhestellung dieser koaxialen Teile in der Lage, mittels seiner jeweiligen ümfangsenden gegen eine Schulter an jedem der koaxialen Teile zum Anschlag zu kommen.

In dem oben erwähnten franz. Patent 7 3 31 112 wie auch in dem diesem zugeordneten ersten Zusatzpatent 74 12 915 handelt es sich genauer gesagt um eine Feder vom Typ einer Schraubenfeder.

Zwecks eines besseren Anschlags dieser Feder mit ihren Ümfangsenden und somit für eine bessere Lagehaltung dieser Feder ist in dem in Rede stehenden Patent und einem ersten Zusatzpatent vorgesehen, jedem dieser Umfangsenden der Feder ein Abstützelement zuzuordnen, das zwischen einem Ende und den entsprechenden Schultern der beiden betreffenden koaxialen Teile eingesetzt ist/ mit, betreffend der ersten Zusatzanmeldung, Mitteln zum Ineinandergreifen, gemäß denen die genannten Schulter schräg oder geneigt zueinander verlaufen, und wobei die Schultern, von denen zumindest eines der koaxialen Teile eine aufweist, selber bezüglich der anderen geneigt sind

wobei sie etwa den Flanken einer Schwalbenschwanznut entsprechen.

Diese Anordnung der Feder und Abstützplatte, die zufriedenstellend arbeitet,weist den Nachteil auf, daß es notwendig ist, mehrere getrennte Teile einzusetzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der dieser Nachteil vermieden wird, und die zu weiteren Vorteilen führt.

Diese Erfindung stützt sich auf die Beobachtung, daß es, wie es sich überraschenderweise herausstellte, letzten Endes nicht notwendig ist, Abstützplatten einzusetzen, wenn es sich bei dem betreffenden elastischen Zentrierorgan um einen einfachen Block aus elastischem Material handelt, und zwar trotz der Gefahren eines Einschneidens oder Zerreißens, was man demgegenüber für dieses elastische Organ während des Kontakts mit den betreffenden Schultern der beiden in Rede stehenden koaxialen Teile befürchten könnte, und trotzdem diese Schultern praktisch jeweils von dem Rand eines metallenen Flansches gebildet werden, dessen axiale Erstreckung notwendigerweise reduziert ist.

Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Torsionsdämpfungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens zwei koaxialen Teilen, die in den Grenzen eines durch zwischen ihnen angeordnete spielbehaftete Verzahnungsmittel begrenzten Winkelfederwegs gegen zwischen ihnen in Umfangsrichtung eingesetzte Federmittel, als in Umfangsrichtung wirkende Federmittel bezeichnet, verdrehbar sind, wobei ZentrierraLt,tel vorgesehen sind, die die koaxialen Teile zwischen den Begrenzungen ihres Winkelfederwegs in Richtung einer mittleren Ruheposition belasten, und die zumindest ein den in Umfangsrichtung wirkenden Federmitteln angehöriges elastisches Organ (27) umfassen, das im Bereich der spielbehafteten Verzahnungsmittel eingesetzt und geeignet ist, in der Ruhestellung der koaxialen Teile mit jedem seiner Umfangsenden gegen zueinander geneigte Schultern der koaxialen Teile zur Anlage kommen,

und wobei die Schultern, die somit zumindest eines der beiden koaxialen Teile aufweist, selber zueinander nach Art der Flanken einer Schwalbenschwanznut geneigt sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß das elastische Organ ein einfacher Block aus elastischem Material ist, der in Umfangsrichtung verlängert sich im wesentlichen tangential an einen Umkreis der Anordnung erstreckt und dessen Umfangsenden ohne jegliche Bedeckung direkt zur Anlage gegen die entsprechenden Schultern der koaxialen Teile kommen, zwischen denen er in Umfangsrichtung eingesetzt ist.

Auf diese Weise genügt ein einziges Teil zur Bildung der vorgesehenen Zentriermittel.

Die Montage der Anordnung wird so vorteilhafterweise vereinfacht .

Des weiteren ist das elastische Organ, das die elastischen Zentriermittel aus elastischem Material bildet, vorteilhafterweise angepasst, Leerlaufgerausche von der Art zu absorbieren, die üblicherweise bei geringen Drehmomentwerten auftreten, bei denen es einwirken soll.

Die Federstärke eines solchen elastischen Materials variiert üblicherweise mit der Temperatur, wobei sie bei Kälte größer ist als bei Wärme; sie folgt somit der Entwicklung des Widerstands, der der angetriebenen Welle entgegengebracht wird, insbesondere weil die Zähflüssigkeit des Öls, in welchem die Ritzel des Getriebes

eingetaucht sind, üblicherweise bei Kälte größer ist als bei Wärme.

Zwar ist in dera schv;eizer Patent 199 262 ein Block aus elastischem Material eingesetzt, aber dieser besitzt eine im wesentlichenabgerundete, beispielsweise sphärische oder elipsoide Gestalt, und die Ränder der Ausnehmungen, in welchen sie eingesetzt sind, sind selber abgerundet, um sie vor jeglicher Beschädigung zu bewahren; es handelt sich somit nicht um Schultern, insbesondere nicht um zueinander geneigte Schultern.

Das gleiche trifft im wesentlichen für das franz.Patent 2 176 335 zu, bei welcher für zumindest eines der koaxialen Teile die Aufnahme jedes eingesetzten Blocks aus elastischem Material von einer einfachen, sehr groß ausgerundeten Ausnehmung gebildet wird, ohne eine besondere individuelle Maßnahme hinsichtlich Schultern an den Enden.

Nichts aus dem einen oder dem anderen der genannten Patente kann zur Vermutung führen, daß v/ährend der Betriebsbedingungen, die bei allen die gleichen sind, der erfindungsgemäß eingesetzte Block aus elastischem Material ein gutes Betriebsverhalten aufweist.

Dieses gute Betriebsverhalten ist darüber hinaus umso erstaunlicher, als zum einen bei zumindest einem der koaxialen Teile die beiden Schultern, mit denen jeweils die beiden Umfangsenden des Blocks aus elastischem Material zusammenwirken, nach Art der Flanken einer Schwalbenschwanznut, und zueinander geneigt sind und daraus an dem diesen koaxialen Teilen

relativ scharfe Nasen entstehen, die jeweils in Richtung des Mittelbereichs der Umfangsenden orientiert sind, und andererseits deswegen, weil ein solcher Block aus elastischem Material dazu bestimmt ist, während des Betriebs im wesentlichen auf Scherung beansprucht zu werden, und somit insbesondere von den Schultern belastet wird, zwischen denen er sich in Eingriff befindet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Draufsicht einer erfindungsgemäßen "Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen aus Richtung des Pfeils I in Fig.2 mit örtlich herausgebrochenen Bereichen,

Fig. 2 eine Ansicht eines Axialschnitts entlang der unterbrochenen Linie II-II in Fig.1,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnitts entlang der Linie III-III in Fig.2, in der die Ruhestellung der beiden koaxialen Teile dargestellt ist,

Fig. 4 eine Ansicht aus Richtung des Pfeils IV in Fig.3 auf das Ende des erfindungsgemäß eingesetzten elastischen Zentrierorgans,

Fig. 5 eine Ansicht analog derjenigen in Fig.3 betreffend eine andere Stellung der koaxialen Teile,

Fig. 6 eine Anischt analog derjenigen in Fig.4 betreffend eine AusführungsVariante,

Fig. 7 eine Ansicht analog derjenigen in Fig.3 betreffend eine weitere Ausführungsform des eingesetzten erfindungsgemäßen elastischen Zentrierorgans ,

Fig. 8 ein Längsschnitt durch das elastische Zentrierorgan aus Fig.7,

Fig. 9 eine Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie IX-IX in Fig.8,

Fig.10 eine vergrößerte Darstellung eines in Fig.7 mit der Umrahmung X gekennzeichneten Details,

Fig.11-15 jeweils Längsschnitte analog demjenigen in Fig.8 betreffend jeweils eine Ausführungsvariante des in die erfindungsgemäße Torsionsdämpfungsvorrichtung eingesetzten elastischen Zentrierorgans ,

Fig.16 eine Teilansicht eines Querschnitts entlang der Linie XVI-XVI durch das in Fig.15 dargestellte elastische Zentrierorgan, und

Fig.17 eine Ansicht eines Querschnitts analog derjenigen in Fig. 16,betreff end eine nächste Ausführungsform.

Die Figuren zeigen beispielhaft die Anwendung der Lrfindung bei einer Torsions-Schwingungs-Dämpfungs-Vorrichtung, die als eine Reibkupplung für eine Kraftfahrzeugkupplung ausgelegt hintereinander jeweils gegeneinander verdrehbar drei koaxiale Teile umfasst, nämlich ein Teil A, im wesentlichen gebildet aus einer Nabe 10, ein Teil B, im wesentlichen gebildet aus einem ringförmigen Flansch 11, als Nabenscheibe bezeichnet, die die Nabe in deren Mittelbereich umgibt, und ein Teil C, das im wesentlichen von zwei ringförmigen Flanschen 12 oder Führungsringen gebildet wird, die jeweils beidseitig der Nabenscheibe 11 angeordnet sind und wie diese die Nabe 10 umringen. Die Führungsringe sind miteinander an verschiedenen Stellen durch koaxiale Bolzen 14 verbunden, welche mit Spiel Erweiterungen 15 durchdringen, die zu diesem Zweck in der Nabenscheibe 11 vorgesehen sind.

Da es sich um eine Reibkupplung handelt, trügt das koaxiale Teil C eine Reibscheibe 16, deren Scheibunteil 17, eventuell über den Umfang aufgeteilt in Blätter, mittels Nieten 18 an einem der Führungsringe 12 befestigt ist. Die jeweils zu beiden Seiten des Scheibenteils 17 angeordneten Reibbeläge 20 sind dazu bestimmt, zwischen zwei Platten eingeklemmt zu werden, die jeweils drehfest mit einer ersten Welle, praktisch einer treibenden Welle, im Fall eines solchen Kraftfahrzeugs die Austrittswelle aus dem Motor, verbunden sind.

Die das koaxiale Teil A bildende Nabe 10 weist innen eine Keilnutenverzahnung 21 auf, mittels welcher sie drehfest auf einer zweiten Welle, praktisch einer getriebenen Welle, im Falle eines solchen Kraftfahrzeugs die Eintrittswelle in das Getriebe, festgelegt werden kann.

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Die beiden koaxialen Teile A,B sind gegen zwischen ihnen in Umfangsrichtung eingesetzte Federmittel, der Einfachheit halber als in Umfangsrichtung wirkende Federmittel bezeichnet, in den Grenzen eines Winkelfederwegs gegeneinander verdrehbar. Der Winkelfederweg wird von spielbehafteten Verzahnungsmitteln 22 begrenzt, die zu diesem Zweck zwischen den koaxialen Teilen A₁B vorgesehen sind.

Zur Ausbildung dieser spielbehafteten Verzahnungsmittel 22 weist die Nabe 10 radial vorspringend an ihrem Außenumfang im Mittelbereich einen Umfangsrand 23 auf, auf dem in Umfangsrichtung verteilt radiale Zähne 24 angeordnet sind.

Gleichzeitig weist die Nabenscheibe 11 mit Bezug auf den Umfangsrand 23 der Nabe 10 an ihrem Innenumfang Aus-' nehmungen 25 auf, mittels welchen sie mit Spiel auf den Zähnen 24 der Nabe 10 eingesetzt ist, wobei die Winkelöffnung größer ist als die der Zähne.

Wie leicht ersichtlich, ist der zwischen den koaxialen Teilen A,B mögliche Winkelfederweg in beide Richtungen durch den relativen Anschlag der Zähne 24 der Nabe 10 an den entsprechenden Flanken der Ausnehmungen 2 5 in der Nabenscheibe 11 begrenzt.

Den diese Begrenzung sicherstellenden spielbehafteten Verzahnungsmitteln 22 sind Zentriermittel zugeordnet, die die koaxialen Teile A,B in Umfangsrichtung in eine mittlere Ruhestellung zwischen den Grenzen ihres Winkelfederwegs drängen.

Diese Zentriermittel weisen zumindest ein elastisches Organ 27 auf, daß den in Umfangsrichtung wirkenden Federmitteln, die zwischen den koaxialen Teilen A,B wirken, angehört und in dem Bereich der spielbehafteten Verzahnungsmittel 22 eingesetzt ist.

In der dargestellten Ausführungsform ist lediglich ein elastisches Organ 27 vorgesehen, und es bildet in diesem Fall selber ein in Umfangsrichtung wirkendes, zwischen den koaxialen Teilen A,B eingesetztes Federmittel.

Mit anderen Worten, dieses elastische Organ 27 bildet zugleich die in Umfangsrichtung wirkenden Federmittel und die zugeordneten Zentriermittel.

Für die in Fig.3 dargestellte Ruhestellung der koaxialen Teile A,B sind die Schultern 32,33 gegeneinander im wesentlichen schräg geneigt, zumindest eine von ihnen ist zu diesem Zweck hinsichtlich einer radialen durch den Mittelbereich hindurchführenden Richtung im wesentlichen abgeschrägt.

Es handelt sich in den dargestellten Ausführungsformen um die Schulter 32 des koaxialen Teils A. Für die Ruhestellung der koaxialen Teile A,B bilden die Schultern 32, 33 gemeinsam miteinander ein Einrastdieder.

In der Ruhelage der koaxialen Teile A,B kommt das Abstützelement 27 unter Zwischenschaltung eines Abstützelements 34, das nachfolgend näher detailliert wird, an jedem seiner Umfangsenden an den entsprechenden Schultern 32,,33 der koaxialen Teile zur Anlage.

Für die zwischen zwei Zähnen 24 der Nabe 10 ausgearbeitete bogenförmige Ausnehmung 30 sind die Schultern 32 jeweils bezüglich einer Radialrichtung der Anordnung, die durch deren Mittelbereich geht, geneigt; sie sind auf diese Weise im wesentlichen schräg zueinander angeordnet, wobei sie sich mit wachsendem Abstand von der Achse der Anordnung nach Art von Flanken einer Schwalbenschwanznut einander nähern.

Somit bilden diese Schultern 32, wie erkennbar ist, darüber hinaus jeweils mit dem Umfangsrand 23 der Nabe 10, auf den die Zähne 24 vorspringend angeordnet ist, relativ scharfe Nasen 34, die im wesentlichen in Umfangsrichtung aufeinander zu gerichtet sind.

An der zwischen zwei Ausnehmungen 25 der Nabenscheibe ausgebildeten bogenförmigen Ausnehmung 31 erstrecken sich die Schultern 33 im wesentlichen in einer radialen Richtung. Aufgrund der Neigung der Schultern 32 der zugeordneten bogenförmigen Ausnehmung 30 sind die Schultern 32,33, welche auf diese Weise die Enden in Umfangsrichtung der Aufnahme 29 des elastischen Organs 27 bilden, gegeneinander an jedem dieser Umfangsenden abgeschrägt und sie bilden somit ein Dieder.

In der Ruhestellung der koaxialen Teile A,B, die in Fig.3 dargestellt ist, befindet sich das elastische Organ 27 mit jedem seiner Umfangsenden gegen die entsprechende Schulter 32,33 jedes koaxialen Teils A,B in Anlage.

In einer solchen Ruhestellung kann somit, wie dargestellt, ein gleiches Spiel J zu beiden Seiten der Zähne 24 der

Nabe 10 zwischen den Flanken dieses Zahns und den entsprechenden der Ausnehmung 25 bestehen, welche auf diesen aufgesetzt ist.

In einer Abwandlung kann auch für die Ruhestellung der Anordnung ein unterschiedliches Spiel zu beiden Seiten eines jeden der Zähne 24 der Nabenscheibe 11 vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß ist das elastische Organ 27 ein einfacher Block aus elastischem Material, dessen Umfangsenden frei von jeder Abdeckung angepasst sind, direkt gegen die entsprechenden Schultern 32,33 der koaxialen Teile A,B zur Anlage zu kommen, zwischen welchen er in Umfangsrichtung eingesetzt ist.

Jedes dieser Umfangsenden bildet eingesenkt zumindest ein Dieder, dessen Kante sich im wesentlichen in dem Mittelbereich eines solchen Umfangsendes erstreckt.

In der insbesondere in den Figuren 1-5 dargestellten Ausfuhrungsform ist lediglich ein solcher Dieder an jedem der Umfangsenden des Blocks aus elastischem Material vorgesehen, welcher das elastische Organ 27 bildet.

Praktisch ist dieses in Umfangsrichtung in Form eines Zylinders verlängert und erstreckt sich im wesentlichen tangential zu einem Umkreis der Anordnung; in der dargestellten Form ist sein Querschnitt kreisförmig.

Aufgrund seiner Dieder-Konfiguration an seinen Umfangsenden ist die radiale Lagehaltung des Blocks aus

elastischem Material stets in geeigneter Weise sichergestellt.

Dies gilt insbesondere für die Ruhestellung der Anordnung (vgl.Fig.1 und3), in welcher er mit seinen Umfangsenden in Eingriff mit beiden Schultern oder Flanken der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung 30 der Nabe 10 ist.

Gleichzeitig sind die koaxialen Teile B,C ebenfalls gegen in ümfangsrichtung zwischen ihnen eingesetzte Federmittel gegeneinander verdrehbar angeordnet, wobei diese in Ümfangsrichtung wirkenden Mittel in der dargestellten Ausfuhrungsform durch die Federn 35A,35B,35C vom Typ einer Schraubenfeder gebildet werden, die im wesentlichen tangential an einen gleichen Umfangskreis der Anordnung verlängert und zum Teil in zu diesem Zweck in der Nabenscheibe 11 ausgebildeten Fenstern 36A,36B, 36C und zum Teil in zu diesem Zweck in den Führungsringen 12 ausgebildeten Fenstern 37A,37B,37C eingesetzt sind. Die Fenster 36A,36B,36C sind kontinuierlich zu Durchgängen 15 erweitert, die den axialen Bolzen 14 dienen.

Für die Federn 35A haben die Fenster 36A,37A, in Ümfangsrichtung das gleiche Bogenmaß.

Demgegenüber ist für die Federn 35B,35C das Bogenmaß in Ümfangsrichtung der Fenster 36B,36C größer als dasjenige der Fenster 37B,37C; das zugeordnete Spiel ist für die Federn 35C größer als für die Federn 35B.

Der WinkeIfederweg zwischen den koaxialen Teilen B,C wird entweder durch das Anschlagen benachbarter Windungen einer

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der Federn 36A,36B,36C oder durch einen Kontakt zumindest eines der axialen Bolzen 14 mit dem entsprechenden Umfangsrand des Durchgangs 15 der Nabenscheibe, durch die diese hindurchführen, begrenzt.

Diese Anordnungen sind für sich bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sie werden daher nicht näher im Detail beschrieben.

Des weiteren sind gemäß ebenfalls bekannter Ausbildungen im einzelnen nicht näher erläuterte Reibmittel zwischen den koaxialen Teilen A,B und C vorgesehen, die von in axialer Richtung wirkenden Federmitteln gesteuert werden.

Die Federstärke des elastischen Organs 27, das erfindungsgemäß den Block aus elastischem Material bildet/ ist wesentlich geringer als die der Federn 36A,36B,36C.

Wenn während des Betriebs in der in den Fig.1,3 und 5 durch den Pfeil F gekennzeichnenden Richtung auf das koaxiale Teil C ein Moment aufgebracht wird, drückt sich zunächst dieses elastische Organ 27 zusammen, bis die Zähne 24 der Nabe 10 gegen entsprechende Flanken der Ausnehmungen 25 der Nabenscheibe 11 zur Anlage kommen (vgl.Fig.5).

Auf diese Weise ist das elastische Organ 27, das im wesentlichen bei einer solchen Intervention auf Scherung arbeitet, wie man erkennen kann, Gegenstand einer leichten Kippbewegung in Richtung des Pfeils F' in Fig.5 um die Nase 34 der Nabe 10, gegen die es somit anliegt.

Wenn sich das zu übertragende Moment vergrößert, beginnen die Federn 35A ihrerseits zu arbeiten, bis, nacheinander, als Funktion des Spiels zwischen ihren jeweiligen Fenstern 36B-37B und 36C-37C zunächst die Federn 35B und dann die Federn 35C in Eingriff treten.

Gleichzeitig bleibt das elastische Organ 27 komprimiert.

Bei einer umgekehrten Entwicklung des Moments übt es zwischen den koaxialen Teilen A,B, eine Rückstellbelastung auf, bis zur Rückkehr dieser koaxialen Teile A,B, in ihre ursprüngliche Ruhestellung, in der deren jeweilige Schultern 32,33 sich einander gegenüberliegen.

Gemäß der in Fig.6 dargestellten AusführungsVariante sind an jedem der Umfangsenden des das elastische Organ 27 bildenden Blocks aus elastischem Material eingesenkt zwei Dieder mit sich im wesentlichen orthogonal kreuzenden Kanten A,A¹ ausgeformt.

Das Einsetzen des Blocks aus elastischem Material in seine Aufnahme 29 wird dadurch erleichtert.

Vorzugsweise sind, wie dargestellt, an jedem der Umfangsenden des elastischen Organs 27 die Kanten, die die seitlichen Ränder 39 mit dem Dieder eines solchen Umfangsendes bilden, jeweils durch eine mehr oder weniger akzentuierte Fasen 41 abgeschrägt, obwohl sich dadurch eine Reduzierung der Auflagerfläche ergibt.

Die auf diese Weise vorgesehenen Fasen 41 haben zum Ziel, eine geeignete Anlage des elastischen Organs während des Betriebs an demjenigen der betreffenden Um-

fangsenden der Ausnehmung 31 seiner Aufnahme 25 zu begünstigen, die abgerundet sind, wodurch es vorteilhafterweise ermöglicht wird, ein radiales Herausdrücken zu vermeiden.

Vorzugsweise sind, wie dargestellt, derartige Fasen ebenfalls sowohl an den Enden der seitlichen Ränder des elastischen Organs 27 ausgebildet, welche tangential zu einem Umkreis der Anordnung, radial der Achse der Anordnung am nächsten liegen, als auch an den Enden, die, ebenfalls tangential an einen Umkreis der Anordnung radial am weitesten von der Achse entfernt sind.

Das elastische Organ 27 kann auf diese Weise leicht unter schiedslos in der einen oder in der anderen Richtung eingesetzt werden.

In den in den Figuren 7-17 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Querschnitt des Zylinders, der den das elastische Organ 27 bildenden Block aus elastischem Material formt, im wesentlichen quadratisch.

In Längsrichtung weist dieses elastische Organ 27 somit zwei seitliche, parallel zueinander verlaufende Ränder 39 auf, die im wesentlichen plan sind und sich im wesentlichen bezüglich eines Umkreises der Anordnung tangential erstrecken, sowie senkrecht zu den vorgenannten zwei seitliche Ränder 40 auf, die ebenfalls plan sind und sich im wesentlichen bezüglich der Achse der Anordnung in Querrichtung erstrecken (vgl.Fig.8 und9).

In diesen Ausführungsformen weist dieses elastische Organ 27 im Mittelbereich jedes Umfangsendes versenkt eine Einkerbung 38 auf. Praktisch erweitert die Einbuchtung 38 die Kante a des entsprechenden Dieders.

In der dargestellten Ausführungsform ist diese Einbuchtung 38 von im wesentlichen halbzylindrischer Gestalt, wobei die Mantellinien parallel zur Achse der Anordnung verlaufen und der Querschnitt eine Halbkreiskontur mit einei
sitzt (Fig.10).

kontur mit einem Zentrumswinkel O größer als 180 be-

Dank einer solchen Einkerbung 38 bleibt das elastische Organ 27 während des Betriebs frei von jeglichem Einstecheffekt durch die Nase 34, die dem koaxialen Teil A angehört, was günstig ist für die Lebensdauer dieses elastischen Organs.

Während sexner Kippbewegung umringt es das Ende einer solchen Nase 34 mit dieser Einkerbung 38, wobei es in Anlage an dem Ende verbleibt, während das genannte Ende dieser Nase 34 in diese Einkerbung 38 eindringt.

In dem oben beschriebenen ist der das elastische Organ 27 bildende Block aus elastischem Material glatt und massiv und seine seitlichen Ränder 39,40 eben und gleichmäßig.

Ein solcher Block, dessen Härte relativ hoch sein muß, um direkt mit den Schultern 32,33 der koaxialen Teile A, B zusammenwirken zu können, ohne die Gefahr beschädigt zu werden, weist eine Federkraft auf, die an diese Härte angepasst ist.

Gemäß Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstands werden bei einer Variante Anordnungen getroffen, um diese Federstärke zu reduzieren.

Beispielsweise weist das elastische Organ 27 in Fig.3 zwischen seinen Umfangsenden zumindest an einem seiner seitlichen Ränder 39, 40 eine Ausnehmung 42 derart auf, daß er in seinem Mittelbereich einen Teilabschnitt mit reduziertem Querschnitt 43 besitzt.

Praktisch weist das elastische Organ 27 auf diese Weise eine Ausnehmung 42 auf beiden seitlichen Rändern 29 auf, die sich jeweils im wesentlichen tangential an einen Umkreis der Anordnung erstreckt.

In der dargestellten Ausfuhrungsform erstreckt sich eine solche Ausnehmung 42, deren Tiefe P relativ gering ist, wesentlich kleiner als die Hälfte der Dicke I des elastischen Organs 2 7 in dessen laufenden Bereich, über einen beträchtlichen Teil, beispielsweise etwa über die Hälfte der Länge dieses elastischen Organs 27.

In der in Fig.12 dargestellten Ausführungsvariante weist das elastische Organ 27 von denjenigen seitlichen Rändern 39 an, die sich jeweils im wesentlichen tangential an einen Umkreis der Anordnung erstrecken, Einschnitte 45 auf, wobei diese Einschnitte 45 in Umfangsrichtung mit solchen abwechseln, die von dem anderen der seitlichen Ränder 39 ausgehen.

Praktisch gibt es eine gerade Anzahl von Einschnitten

in dem einen seitlichen Rand 39, beispielsweise zwei, und auf dem anderen Rand eine ungerade Anzahl, beispielsweise einen.

Mit anderen Worten, es gibt auf dem einen der seitlichen Ränder 39 eine Anzahl Einschnitte 45, die größer ist als die Anzahl der Einschnitte auf dem anderen Rand.

Trotz des Wechsels dieser Einschnitte 45 kann auf diese Weise eine Symmetrie des elastischen Organs 27 beibehalten werden, wobei ein Einschnitt in seiner mittleren Querebene an einem seiner seitlichen Ränder 39 verläuft, wobei wie vorher vorteilhafterweise das unterschiedslose Einsetzen hinsichtlich der einen oder der anderen Richtung ermöglicht ist.

Vorteilhafterweise jedoch ist derjenige dieser seitlichen Ränder 39, der eine größere Anzahl von Einschnitten 45 aufweist, radial am weitesten von der Achse der Anordnung entfernt.

In der dargestellten Ausführungsform besitzen die Einschnitte 45, die eine begrenzte Tiefe haben, jeweils eine Tiefe P¹, die zumindest gleich ist der Hälfte der Dicke E des elastischen Organs 27 in dessen laufenden Bereich, beispielsweise kann sie geringfügig größer sein als diese Hälfte.

In der in den Fig.13 - 17 dargestellten Ausführungsform umfasst das elastische Organ 27 von einem seiner seitlichen Ränder 40 zum anderen, die sich im wesentlichen quer hinsichtlich der Achse der Anordnung erstrecken,zumindest

eine Aussparung 47, die es von einer Seite zur anderen im wesentlichen parallel zur genannten Achse durchdringt, wobei diese Aussparung sich im wesentlichen gleichmäßig beidseitig seiner Mittelebene M erstreckt.

Praktisch sind mehrere solcher Aussparungen vorgesehen, die sich jeweils im wesentlichen gleichmäßig zu beiden Seiten der Mittelebene M des elasitschen Organs 27 erstrecken, wobei sie entlang der genannten Ebene M im wesentlichen auf einer Linie liegen.

Diese Mittelebene M ist mit unterbrochenen Linien durch ihre Spur in den Figuren 13,14 schematisch dargestellt.

In der insbesondere in der Fig.13 dargestellten Ausführungsform sind zwei solcher Aussparungen 47 in dem elastischen Organ 27 vorgesehen, wobei es sich um Aussparungen handelt, deren Querschnitt eine im wesentlichen polygonale Kontur aufweist und die voneinander durch eine mittlere gerade Wand 48 getrennt sind. Die den seitlichen Rändern 39 des elastischen Organs 27 nahen Seiten einer solchen Aussparung 27 sind im wesentlichen mit ersteren parallel, und die den entsprechenden Umfangsenden nahen Seiten bilden ein Dieder von der Gestalt des jenigen,das an dem Unifangsende ausgebildet ist.

Darüber hinaus gibt es, in Übereinstimmung mit der versenkt an jedem der Umfangsenden des elastischen Organs 27 vorhandenen Einkerbung 38 nach innen in der Aussparung 27 einen Vorsprung 29, dessen Kontur im wesentlichen komplementär ist zu derjenigen der Einkerbung

Mit anderen Worten, ausgenommen derjenigen ihrer Seiten, die durch die gerade Mittelwand 48 gebildet werden, sind die Seiten oder Ränder jeder Aussparung 47 des elastischen Organs 27 jeweils abgeleitet aus einer einfachen Translation der entsprechenden Seiten oder Ränder dieses elastischen Organs 27.

Daraus ergibt sich, daß für jedes Umfangsende das elastische Organ 27 an jedem Punkt eine gleiche Stärke besitzt, und daß es des weiteren, abgesehen von seiner geraden Mittelwand, entlang der Seitenränder 39 an jedem Punkt eine gleiche Stärke aufweist.

Mit anderen Worten/das elastische Organ 27 ist hinsichtlich seiner Wandstärke sowohl an seinen Umfangsenden als auch entlang seiner Seitenwände 39 im Gleichgewicht.

Seine Gießbedingungen werden somit begünstigt.

Wie mit unterbrochenen Linien in Fig.13 dargestellt, sind die Aussparungen 27 ebenfalls günstig für eine Verformung der Anordnung zu einem Parallelogramm, was vorteilhafterweise an seine Scherarbeit während des Betriebs gekoppelt ist.

Aufgrund der Tatsache, daß die Aussparungen 27 in der Mittelebene M in einer Linie liegen, wird lediglich die Federstärke in dieser Mittelebene M reduziert, während entlang der seitlichen Ränder 39 diese ihren vollen Wert beibehält.

In den in den Figuren 14 bis 17 dargestellten Ausführungs-

formen sind ebenfalls zwei Aussparungen 47' vorgesehen, aber es handelt sich um Aussparungen, die zumindest über einen Abschnitt ihrer Länge eine kreisförmige Kontur aufweisen, wobei deren Achse in der Mittelebene M der Anordnung liegt.

In der in Fig.14 dargestellten Ausführungsform haben die Aussparungen 47" über ihre gesamte Länge hinweg den gleichen Querschnitt.

In der in den Figuren 15-17 dargestellten Ausführungsform sind sie nach außen zumindest an einem ihrer Enden aufgeweitet, praktisch an beiden Enden; sei es siehe Fig.15,16, daß zunächst Löcher mit einer Kreiskontur und größerem Durchmesser 50 an jeder dieser Enden ausgebildet sind, sei es, Fig.17, daß es sich dabei um kegelstumpfförmige Ansenkungen handelt, die zu Anfang des Lochs vorgesehen sind.

Dank der auf diese Weise abgestuften Aussparungen kann eine gewisse Progressivität in der Federstärke erhalten werden.

Unabhängig davon, ob eine Aussparung oder Ausnehmungen vorgesehen sind, ist es erfindungsgemäß vorteilhafterweise möglich, in günstiger Weise zwei offensichtlich gegensätzliche Aufgaben miteinander zu vereinen, die eine bezieht sich auf die Eigenhärte des Blocks aus elastischem Material, die wünschenswerterweise relativ hoch sein sollte, um am besten den Belastungen widerstehen zu können, denen dieser Block von Seiten der Schultern, mit denen er zusammenwirkt_/ausgesetzt ist, die andere

betrifft die Federstärke eines solchen Blocks, die demgegenüber vorteilhafterweise relativ gering ist, um eine gute Dämpfung der Leerlauf- oder Langsamlaufgeräusche zu erzielen.

Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle Ausführungsvariariten und/oder die Kombination deren verschiedener Elemente umfasst.

Insbesondere kann der erfindungsgemäß vorgesehene Block aus elastischem Material anstatt zylindrisch zu sein, ebensogut beispielsweise eine Form in Gestalt eines Diabolo aufweisen, um auf diese Weise, falls es gewünscht wird, eine variable Federkraft während seines Zusammendrückens in Umfangsrichtuiig aufzuweisen.

Des weiteren können die Fasen 41, wie mit ausgezogenen Linien in den Figuren 12 und 14 dargestellt, relativ betont sein, oder sie können, wie mit ausgezogenen Linien in den Figuren 1 bis 7,11,12 und 15 und mit unterbrochenen Linien in Figur 14 gezeigt,relativ gering oder schwach ausgeformt sein.

Es versteht sich im übrigen, daß unter dem Begriff "elastisches Material" hier ein visko-elastisches Material verstanden wird, praktisch Kautschuk oder ein Elastomer.

Claims

"Torsionsdämpfungsvorrichtung mit einem elastischen Zentrierorqan , insbesondere für Kupplungen von Kraftfahrzeugen" Patentansprüche

1) Torsionsdämpfungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens zwei koaxialen Teilen, die in den Grenzen eines durch zwischen ihnen angeordnete spielbehaftete Verzahnungsmittel begrenzten Winkelfederwegs gegen zwischen ihnen in Umfangsrichtung eingesetzte Federmittel, als in Umfangsrichtung wirkende Federmittel bezeichnet, verdrehbar sind, wobei Zentriermittel vorgesehen sind, die die koaxialen Teile zwischen den Begrenzungen ihres Winkelfederwegs in Richtung einer mittleren Ruheposition belasten, und die zumindest ein den in Umfangsrichtung wirkenden Federmitteln angehöriges elastisches Organ (27) umfassen, das im Bereich der spielbehafteten Verzahnungsmittel eingesetzt und geeignet ist, in der Ruhestellung der koaxialen Teile mit jedem seiner Umfangsenden gegen zueinander geneigte Schultern der koaxialen Teile zur Anlage kommen, wobei die Schultern, die auf diese Weise zumindest eines der koaxialen Teile aufweist,

zueinander nach Art der Flanken einer Schwalbenschwanznut geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (27) ein einfacher Block aus elastischem Material ist, der, in Umfangsrichtung verlängert, sich im wesentlichen tangential an einem Umkreis der Anordnung erstreckt, und dessen Umfangsenden ohne jegliche Bedeckung oder Zwischenlage direkt zur Anlage gegen die entsprechenden Schultern (32,33) der koaxialen Teile kommen, zwischen denen er in Umfangsrichtung eingesetzt ist.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Umfangsenden des elastischen Organs (27) eingesenkt zumindest ein Dieder bildet, deren Kante sich im wesentlichen im mittleren Bereich dieses Endes erstreckt.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Umfangsenden des elastischen Organs (27) eingesenkt zwei Dieder bildet, deren Kanten (a,a') sich im wesentlichen senkrecht schneiden.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η-zeichnet, daß das elastische Organ (27) in Umfangsrichtung in Form eines Zylinders verlängert ist.

5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (27) einen kreisförmigen Querschnitt hat.

6) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (27) einen quadratischen Querschnitt aufweist.

7) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der nach Art der Flanken einer Schwalbenschwanznut einander zugeneigten Schultern (32,33) im wesentlichen bezüglich einer Richtung geneigt ist, die radial durch ihre Mittelzone führt.

8) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (27) in seiner Mittelzone (M) eingesenkt eine Einkerbung (38) aufweist.

9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Umfangsenden des elastischen Organs (27) eingesenkt ein Dieder ausformt, wobei die entsprechende Einkerbung (38) die Kante (a) vergrößert oder ausspart.

10) Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g ekennzeichnet, daß die Einkerbung eine im wesentlichen halbzylindrische Gestalt aufweist, deren Mantellinien parallel zur Achse der Anordnung verlaufen.

11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung (38) im Querschnitt eine kreisförmige Kontur aufweist mit einem Zentrumswinkel größer als 180 .

12) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (27) zwischen seinen Umfangsenden an zumindest einem seitlichen Rand eine Ausnehmung (42) dergestalt aufweist, daß er in seinem Mittelbereich in Querrichtung einen Teilabschnitt mit reduziertem Querschnitt aufweist.

13) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (4 2) eine Tiefe aufweist, die wesentlich geringer ist als die Hälfte der Dicke (E) des elastischen Organs (27), wobei sich diese reduzierte Dicke über einen beträchtlichen Teil der Länge dieses elastischen Organs (27) erstreckt.

14) Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g ekennzeichnet, daß das elastische Organ

(27) an den beiden seitlichen Rändern eine Aussparung (42) aufweist, die sich jeweils im wesentlichen tangential an einem Umkreis der Anordnung erstrecken.

15) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (27) Einschnitte (45) aufweist, die von denjenigen seiner seitlichen Ränder (39) ausgehen, die sich im wesentlichen tangential an einem Umkreis der Anordnung erstrecken, wobei sich die Einschnitte von einem Rand mit denen des anderen seitlichen Rands abwechseln.

16) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (45) jeweils eine begrenzte Tiefe (P¹) aufweisen, die jeweils mindestens gleich der Hälfte der Dicke (E) des elastischen Organs (27) beträgt.

17) Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem einen der seitlichen Ränder (39) eine gerade Anzahl von Einschnitten (45) und auf dem anderen Rand eine ungerade Anzahl vorgesehen sind.

18) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ (27) an denjenigen seiner seitlichen Ränder, die sich im wesentlichen quer zur Achse der Anordnung erstrecken von einem zum anderen zumindest eine Aussparung

(47) aufweist, die das Organ von einer zur anderen Seite im wesentlichen parallel zur Achse durchquert, wobei sich die Aussparung (47) im wesentlichen gleichmäßig zu beiden Seiten der Mittelebene (M) des elastischen Organs (27) erstreckt.

19) Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ausnehmungen (27) vorgesehen sind, die sich jeweils gleichmäßig zu beiden Seiten der Mittelebene (M) des elastischen Organs (27) erstrecken und dabei im wesentlichen entlang dieser Ebene ausgerichtet sind.

20) Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aussparung (27) einen Querschnitt mit im wesentlichen poly-

gonaler Kontur aufweist, deren den Rändern des elastischen Organs (27) nahe Seiten im wesentlichen parallel zu diesen sind.

21) Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten einer Aussparung (27), die den ürafangsenden des elastischen Organs (27) zugeordnet sind, die eingesenkt ein Dieder formen, ebenfalls zwischen sich ein Dieder ausbilden, das ein Abbild des vorgenannten ist.

22) Vorrichtung nach Anspruch 8 und 18 gemeinsam, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Einkerbung (38) , die eingeprägt jedes Umfangsende des elastischen Organs (27) aufweist, im Inneren der Aussparung (47) ander Seite, die diesem Ende zugeordnet ist, ein Vorsprung (49) hervortritt, dessen Kontur im wesentlichen komplementär zu derjenigen der Einkerbung (38) ist.

23) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 18 - 22, dadurch gekenn ze ichnet, daß nur zwei Aussparungen (47) vorgesehen sind, welche voneinander durch eine gerade Mittelwand (48) getrennt sind.

24) Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch g ekennzeichnet, daß eine Aussparung (47') zumindest über einen Teil ihrer Länge eine kreisförmige Kontur aufweist, die sich zumindest an einem ihrer Enden nach außen aufweitet.

~^Ί~ 3447853

25) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einem der Enden am seitlichen Rand des elastischen Organs die Kanten jeweils durch eine Phase (41) abgeschrägt sind.