DE3528662C2 - Torsionsschwingungsdämpfer mit konzentrisch angeordneten Federn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kupplungsscheiben von Kraftfahrzeugen, be­ stehend aus einer Nabe zur drehfesten Verbindung mit einer Ge­ triebewelle, einer Nabenscheibe, zu beiden Seiten der Naben­ scheibe angeordneten Deckblechen, wobei in Nabenscheibe und Deck­ blechen Fenster zur Aufnahme von Torsionsfedern vorgesehen sind, die aus mehreren ersten Federn bestehen, die durch nach außen gewölbte Taschen in den Deckblechen geführt sind sowie aus mindestens einer zweiten Feder, die im Durchmesser kleiner ausge­ führt ist, eine flachere Kennlinie aufweist und im Inneren einer der ersten Federn angeordnet ist.

Ein solcher Torsionsschwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der DE 34 33 903 A1 bekannt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik war es Aufgabe der vor­ liegenden Erfindung einen Torsionsschwingungsdämpfer zu ent­ wickeln, der mit geringem Aufwand und mit geringem Raumbedarf über den gesamten Drehmomentverlauf einwandfrei arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst.

Durch das Einbeziehen der Federn für den niedrigsten Drehmoment­ bereich räumlich innerhalb der Federn für den höheren Drehmoment­ bereich sowie durch die Ausgestaltung entsprechend dem Kenn­ zeichen des Hauptanspruches ist es möglich, einerseits eine ein­ wandfreie Führung und Beaufschlagung der schwächeren und der stärkeren Federn zu erzielen und andererseits den Raum radial innerhalb der Federanordnung z. B. für die optimale Unterbringung für Reibeinrichtungen zu nutzen. Dabei werden die innenliegenden Federn über Federteller beaufschlagt, die sowohl in der Naben­ scheibe als auch in den Deckblechen radial geführt sind und die in Achsrichtung durch die Taschen der Deckbleche gehalten sind.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anschließend anhand von zwei Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigt im einzelnen

Fig. 1 den Teilschnitt durch eine Kupplungsscheibe;

Fig. 2 den Teilschnitt B-C sowie die Teilansicht A gemäß Fig. 1;

Fig. 3 den Teilschnitt durch ein Deckblech gemäß den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 den Teilschnitt durch eine Kupplungsscheibe mit anderem Aufbau.

Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch die obere Hälfte einer Kupp­ lungsscheibe mit einem Torsionsschwingungsdämpfer. Dieser be­ steht aus einer Nabe 1, welche mit einer Innenverzahnung auf einer nicht dargestellten Getriebewelle drehfest angeordnet ist. Die Nabe 1 ist mit zwei einander gegenüberliegenden Deckblechen 4 und 5 über Befestigungsniete 23 fest verbunden.

Im Raum zwischen den beiden Deckblechen 4 und 5 ist eine Naben­ scheibe 2 drehbar angeordnet. Sie besteht im vorliegenden Fall aus mehreren schichtweise aufgebauten Einzelteilen, sie kann jedoch auch aus einem homogenen Bauteil bestehen. Die Naben­ scheibe 2 trägt im radial äußeren Bereich zwei Reibbeläge 8, über welche ein Drehmoment an die Getriebewelle eingeleitet und weitergegeben werden kann. Die beiden Deckbleche 4 und 5 sind mit nach außen gewölbten Taschen 11 bzw. 12 versehen, in welchen sich Torsionsfedern 9 befinden. Diese Torsionsfedern 9 sind nur gestrichelt gezeichnet um die Anschaulichkeit der Darstellung zu verbessern. Die Torsionsfedern 9 sind dabei sowohl in Fenstern 20 der Nabenscheibe 2 als auch in Fenstern 21 der Deckbleche 4 und 5 angeordnet. Einzelheiten dieser Anordnung gehen insbe­ sondere aus Fig. 2 hervor. Diese zeigt den Schnitt B-C mit Fig. 1 sowie die Teilansicht gemäß dem Pfeil A von Fig. 1. In der Nabenscheibe 2 sind Fenster 20 angeordnet, welche die Feder 9 aufnehmen. Von der Feder 9 sind mehrere am Umfang verteilt im Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet und sie übertragen das Drehmoment bei höheren Verdrehwinkeln und bei größeren Momenten. In den Deckblechen 4 und 5 sind ebenfalls Fenster 21 vorgesehen, welche durch Stanzschnitte 16 entstanden sind, welche in ent­ sprechendem Abstand voneinander in das jeweilige Deckblech einge­ bracht sind und wobei die Taschen 11 bzw. 12 für die Federn nach außen ausgewölbt sind. Die Anordnung der Stanzschnitte 16 ergibt sich anschließend an die Beschreibung der Anordnung einer weiteren Torsionsfeder 10, von der zumindest eine in eine der Torsionsfedern 9 untergebracht ist. Die Torsionsfeder 10 ist somit im Durchmesser so ausgeführt, daß sie innerhalb der Torsionsfeder 9 Platz findet. Sie weist eine wesentlich flachere Federkennlinie auf und bewirkt die Federung des Torsions­ schwingungsdämpfers im Leerlaufbereich. Zumindest an einem End­ bereich reicht die Torsionsfeder 10 in Umfangsrichtung über den Endbereich der entsprechenden Torsionsfeder 9 hinaus. Zu diesem Zweck ist in der Nabenscheibe 2 eine entsprechende Ausbuchtung vorgesehen.

In dieser befindet sich auch ein Federteller 13, der parallel zur Drehachse 22 der Kupplungsscheibe verläuft, der eine Breite etwa vom Durchmesser der Torsionsfeder 10 aufweist und dessen Länge so abgestimmt ist, daß er in der lichten Weite der Taschen 11 und 12 axial geführt ist. Der Federteller 13 hat eine längs­ verlaufende Sicke 18, die von der Torsionsfeder 10 wegweist. Es ergibt sich somit zwischen der Torsionsfeder 10 und dem Feder­ teller 13 eine Trennebene 17, die jeweils parallel zur Drehachse 22 verläuft. Diese Trennebene fällt zusammen mit dem Stanz­ schnitt 16. Die Federteller 13 sind jeweils mit einer längs­ verlaufenden Sicke 18 versehen, die von der Torsionsfeder 10 wegweist. Diese Sicke 18 dient sowohl der Versteifung des Feder­ tellers 13 als auch seiner radialen Führung in einer ent­ sprechenden Ausbuchtung 19 in der Nabenscheibe 2 bzw. 25 in den Deckblechen 4 und 5. Die Führung der Torsionsfeder 10 in radialer Richtung erfolgt über Führungskanten 14 in der Naben­ scheibe 2, die in die Ausbuchtung 19 für den Federteller 13 über­ gehen. Die Anordnung in den Deckblechen geht aus Fig. 3 hervor, welche das Deckblech 5 im Schnitt zeigt. Die Tasche 12 ist aus der Ebene des Deckbleches 5 herausgehoben, so daß das eine um­ fangsmäßige Ende des Fensters 21 für die Torsionsfeder 9 sicht­ bar ist. Weiterhin ist die Ausbuchtung 25 zu erkennen, in welcher der Federteller 13 mit seiner Sicke 18 radial geführt wird. Wie insbesondere aus Fig. 2, Ansicht A, ersichtlich, ist der Stanzschnitt 16 im Deckblech 5 in Ruhelage des Torsions­ schwingungsdämpfers um das Maß in Umfangsrichtung von der Torsionsfeder 9 entfernt, um welches die Torsionsfeder 10 aus dem Inneren der Torsionsfeder 9 herausreicht. Da der Stanz­ schnitt 16 gleichzeitig das umfangsmäßige Fenster 21 für die Torsionsfeder 9 darstellt, ist das Maß des Überstandes der Torsionsfeder 10 gleichzeitig die Festlegung für den Wirkungs­ bereich des Leerlaufsystems, in welchem lediglich die eine oder die vorhandenen Torsionsfedern 10 wirksam sind.

Die Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers gemäß den Fig. 1 bis 3 ist folgende: unter der Annahme einer festgehaltenen Nabe 1 und einer Drehmomentbeaufschlagung der Nabenscheibe 2 im Uhr­ zeigersinn entsprechend Fig. 2 ergibt sich zuerst eine Ruhe­ stellung der Torsionsfedern 9, da diese in den ebenfalls festge­ haltenen Deckblechen 4 und 5 gehalten sind. Die Torsionsfeder 10 wird über die Nabenscheibe 2 und den entgegengesetzt dem Uhr­ zeigersinn angeordneten Federteller 13 beaufschlagt und sie stützt sich über den im Uhrzeigersinn liegenden Federteller 13 in den Fenstern 21 der Deckbleche 4 und 5 ab. Diese Bewegung wird von den Torsionsfedern 9 mitvollzogen, ohne daß sie einer Kompression unterworfen sind. In diesem ersten Verdrehwinkel­ bereiche ist somit nur die Torsionsfeder 10 wirksam und sie be­ wirkt eine sehr flache Federkennlinie. Nach einem vorgegebenen Verdrehwinkel kommen die in Verdrehrichtung vorne liegenden End­ bereiche der Torsionsfedern 9 mit den Fenstern 21 in den Deck­ blechen 4 und 5 in Berührung. Von diesem Moment an werden sowohl die Torsionsfedern 9 als auch die Torsionsfedern 10 mit Dreh­ moment beaufschlagt. Infolge der erheblich steileren Federkenn­ linie der Torsionsfedern 9 nimmt das übertragbare Drehmoment pro Verdrehwinkel erheblich zu.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, kann im Raum radial innerhalb der Torsionsfedern eine Reibeinrichtung 24 angeordnet sein, welche diesen Raum in vorteilhafter Weise nutzen kann, da die Torsions­ feder für den Leerlaufbereich konzentrisch zur Torsionsfeder für den Lastbereich angeordnet wurde.

Fig. 4 zeigt die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine Kupplungsscheibe, bei welcher die Torsionsfedern der Einfachheit wegen weggelassen wurden. Im Gegensatz zu Fig. 1 wird hier ge­ zeigt, daß die Anordnung der Torsionsfedern für den Leerlauf­ bereich über Federteller 13 auch bei einer Konstruktion möglich ist, bei welcher die Nabe 1 und die Nabenscheibe 3 einteilig ausgeführt sind, dafür aber die Deckbleche 6 und 7 zusammen mit den Reibbelägen 8 bei Drehmomentbeaufschlagung eine Relativ­ verdrehung gegenüber der Nabe 1 durchführen können.

Auf Einzelheiten muß nicht gesondert eingegangen werden, da Funktion und Aufbau im Prinzip den bisherigen Ausführungen ent­ sprechen. Auch hier kann der Raum radial innerhalb der Torsions­ federanordnung insbesondere für Reibeinrichtungen genutzt werden.

Claims (3)

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kupplungs­ scheiben von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Nabe zur drehfesten Verbindung mit einer Getriebewelle, einer Naben­ scheibe, zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordneten Deck­ blechen, wobei in Nabenscheibe und Deckblechen Fenster zur Aufnahme von Torsionsfedern vorgesehen sind, die aus mehreren ersten Federn bestehen, die durch nach außen gewölbte Taschen in den Deckblechen geführt sind sowie aus mindestens einer zweiten Feder, die im Durchmesser kleiner ausgeführt ist, eine flachere Federkennlinie aufweist und im Inneren einer der ersten Federn angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (10) zumindest einseitig die entsprechende erste Feder (9) übersteht, in Umfangsrichtung durch einen Federteller (13) beaufschlagbar ist, der in Achsrichtung ver­ läuft und eine Breite etwa entsprechend dem Durchmesser der zweiten Feder (10) und eine Länge etwa entsprechend der lichten Weite der Taschen (11, 12) aufweist und der sowohl in der Nabenscheibe (2, 3) als auch in den Deckblechen (4, 5; 6, 7) radial formschlüssig geführt ist und der axial in den End­ bereichen der Taschen (11, 12) in den Deckblechen (4, 5; 6, 7) geführt ist.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Taschen (11, 12) in den Deckblechen (4, 5; 6, 7) für die mit einer zweiten Feder (10) versehenen ersten Feder (9) durch etwa radial verlaufende Stanzschnitte (16) in Umfangsrichtung begrenzt sind, die im mittleren Bereich der Kontur der Führung der Federteller (13) in der Nabenscheibe (2, 3) und in den äußeren Bereichen etwa radial eine Fortfüh­ rung der Trennfläche (17) zwischen zweiter Feder (10) und Federteller (13) entspricht.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Federteller (13) zu seiner Ver­ steifung und seiner radialen Führung mit einer in Achs­ richtung verlaufenden Sicke (18) versehen ist, die in Umfangs­ richtung von den Federn (10) wegweist und für die in der Nabenscheibe (2, 3) und in den Stanzschnitten (16) eine ent­ sprechende Ausbuchtung (19, 25) vorgesehen ist.