DE3724312A1

DE3724312A1 - Damping clutch

Info

Publication number: DE3724312A1
Application number: DE19873724312
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Wolf; Hubert Pletsch
Original assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Current assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1989-02-02

Abstract

In a clutch, especially a clutch for motor vehicles, in which two clutch halves are arranged concentrically one inside the other with the ability to rotate to a limited extent relative to one another, virtually unsprung damping between the two clutch halves is achieved by the fact that one of the two clutch halves has connected to it rotationally and in torsionally rigid fashion a motion converter which converts a rotationally received relative rotation of the two clutch halves into a translation which is introduced into a damper, preferably a hydraulic displacement damper which is connected in torsionally rigid fashion to the other clutch half.

Description

Die Erfindung betrifft eine dämpfende Kupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a damping clutch in the Preamble of claim 1 mentioned type.

Speziell betrifft die Anmeldung eine Kupplung, die aus zwei Kupplungshälften, besser, Kupplungsteilen, besteht, von denen jede in radialer Richtung wirkende Anschläge trägt, die wechselweise so ineinandergreifen, daß die beiden Kupplungshälften zwischen zwei jeweils aufeinan derfolgenden Anschlägen relativ gegeneinander auf einem begrenzten Winkelbereich verdrehbar sind. Sobald die An schläge der Kupplungshälften in der einen oder der ande ren Drehrichtung aufeinanderliegen, wird das an der Ein gangswelle wirksame Drehmoment formschlüssig auf die Aus gangswelle übertragen. Specifically, the application relates to a clutch that consists of there are two coupling halves, better, coupling parts, each of which acts in the radial direction which alternately interlock so that the the two coupling halves between each other the following attacks relative to each other on one limited angular range are rotatable. As soon as the arrival blows of the coupling halves in one or the other If the direction of rotation is superimposed on one another, effective shaft positive torque on the off transmission shaft.

Problematisch bei Kupplungen dieser Art ist das Auffangen von Lastwechselstößen. Zu diesem Zweck sind Kupplungen der hier in Rede stehenden Art bekannt geworden, die drehela stisch ausgelegt sind. Auf eine der beiden mit den Kupp lungshälften verbundenen Wellen einwirkende Lastwechsel stöße werden in einem oder mehreren Federelementen abgefe dert. Da solche drehelastischen Kupplungen mitunter jedoch ein unerwünschtes Eigenschwingungsverhalten zeigen, besteht trotz der zahlreich bekannten drehelastischen Kupplungen ein Bedarf nach Kupplungen der genannten Art, die Drehmoment- oder Lastwechselstöße in einer der beiden mit den Kupplungs hälften verbundenen Wellen so aufzufangen in der Lage ist, daß diese Drehmoment- oder Lastwechselstöße nicht auf die jeweils andere Welle übertragen werden.The problem with this type of coupling is that it is caught of load changes. For this purpose, couplings are the became known here, the Drehela are designed for the table. On one of the two with the dome load shifts acting on the halves of the connected shafts shocks are absorbed in one or more spring elements different. Because such torsionally flexible couplings sometimes there is an undesirable natural vibration behavior despite the numerous known torsionally flexible couplings a need for couplings of the type mentioned, the torque or load changes in one of the two with the clutch half connected waves so is able to catch that these torque or load changes are not due to the each other wave are transmitted.

Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung also die Aufgabe zugrunde, eine Wellenkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die Drehmomentstöße oder Last wechselstöße abzufangen und aufzunehmen bzw. im System zu vernichten in der Lage ist, ohne dabei selbst als ein in den Pfad der Drehmomentenübertragung eingeschaltetes Feder system zu wirken.In view of this prior art, the invention lies So the task is based on a shaft coupling at the beginning mentioned type to create the torque surges or load Intercept and record exchange impacts or in the system is able to destroy without being yourself in the path of the torque transmission switched on spring system to work.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Kupplung, die als reiner Dämpfer ausgelegt ist und erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merk male aufweist.To achieve this object, the invention provides a clutch, which is designed as a pure damper and according to the invention the mentioned in the characterizing part of claim 1 male has.

Die Erfindung schafft also eine Kupplung, die im Grundprin zip nach Art einer herkömmlichen Klauenkupplung aufgebaut ist, bei der jedoch die beiden Kupplungshälften im Drehbe reich vor dem Formschluß der Anschläge nicht durch eine Fe der, also nicht drehelastisch, sondern ausschließlich oder zumindest doch im wesentlichen und überwiegend durch einen Dämpfer miteinander gekoppelt sind. Dabei ist die Formulie rung "zumindest doch im wesentlichen" so zu verstehen, daß zwischen den den Formschluß herstellenden Anschlägen der beiden Kupplungshälften durchaus ein Anschlagpuffer vorge sehen sein kann, der jedoch das Kennlinienfeld der Kupplung lediglich in schmalen Randbereichen beeinflußt und auf den breiten nutzbaren Arbeitsbereich der Kennlinie der Kupplung keinen Einfluß ausübt. Dabei wird eine solche Auslegung der Kupplung durch die erfindungswesentliche Grundidee ermöglicht, die Dämpfermechanik praktisch vollkommen von den Anschlägen der Kupplungshälften zu lösen und wirkungsmäßig parallel zu diesen als separates Funktionssystem auszulegen.The invention thus creates a clutch that is in the basic principle zip constructed like a conventional claw coupling is, however, in which the two coupling halves in the Drehbe not before the form closure of the attacks by an Fe the, so not torsionally elastic, but exclusively or at least essentially and predominantly by one Damper are coupled together. Here is the form to understand "at least essentially" so that between the positive locking stops of the both coupling halves quite a buffer can be seen, however, the characteristic field of the clutch only influenced in narrow marginal areas and on the wide usable working range of the characteristic curve of the clutch has no influence. Such an interpretation of the Coupling made possible by the basic idea essential to the invention, the damper mechanism practically completely from the stops to loosen the coupling halves and in effect parallel to to design this as a separate functional system.

Besonders vorteilhafte Voraussetzungen für den Bau einer solchen dämpfenden Wellenkupplung werden dabei dadurch ge schaffen, daß für die Beaufschlagung des mit einer der bei den Kupplungshälften fest verbundenen Dämpfers ein bewe gungsumsetzendes Glied eingeschaltet wird, das eine relati ve Rotation der beiden Kupplungshälften gegeneinander in eine Translationsbewegung umsetzt und der Translationsaus gang des Bewegungsumsetzers mit dem Eingang des Dämpfers ge koppelt ist.Particularly advantageous conditions for the construction of a such damping shaft coupling are thereby ge create that for the application of one of the at the coupling halves of the firmly connected damper is implemented switching element that a relati ve rotation of the two coupling halves against each other in implements a translational movement and translates gear of the motion converter with the input of the damper ge is coupled.

Im Rahmen dieses Grundkonzepts der praktisch federlos ge dämpften Kupplung stehen dem Fachmann ohne weiteres eine Reihe verschiedener Realisierungen zur Verfügung. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Kupplungshälften vorzugsweise als eine radial innere und eine radial äußere Kupplungshälfte konzentrisch ineinander bzw. umeinander an geordnet. Dabei ist eine der beiden Kupplungshälften, vor zugsweise die innere Kupplungshälfte, drehfest mit dem Be wegungsumsetzer gekoppelt, während der Dämpfer, vorzugsweise ein hydraulischer und/oder pneumatischer Dämpfer, mit der jeweils anderen Kupplungshälfte, vorzugsweise also der äuße ren Kupplungshälfte, drehfest verbunden ist. In diesem Rah men dient als Bewegungsumsetzer vorzugsweise eine Exzenter scheibe, die auf der Welle drehfest montiert ist, die mit der inneren Kupplungshälfte verbunden ist. Auf der Exzenter scheibe ist, vorzugsweise über ein Wälzlager, das Auge eines Pleuels gelagert, dessen Kopf den Dämpfer entweder unmittel bar oder über ein vorgeschaltetes oder nachgeschaltetes Koppelglied beaufschlagt.Within the framework of this basic concept of practically springless ge damped clutch are readily available to the expert A number of different implementations are available. After a Embodiment of the invention are the two coupling halves preferably as a radially inner and a radially outer Coupling half concentrically into each other or around each other orderly. One of the two coupling halves is in front preferably the inner coupling half, rotatably with the loading displacement converter coupled while the damper, preferably a hydraulic and / or pneumatic damper with which each other coupling half, preferably the outer one Ren coupling half, is rotatably connected. In this framework men serves as a motion converter, preferably an eccentric disc, which is mounted on the shaft in a rotationally fixed manner, with the inner coupling half is connected. On the eccentric disc, preferably via a roller bearing, is the eye of one Connecting rods, the head of which is the damper either immediately cash or via an upstream or downstream one Coupling element applied.

Um die, bezogen auf die vom Exzenter erzeugte Translations richtung, stets unvermeidbare Querauslenkung zu kompensie ren, ist das auf dem Exzenter gelagerte Pleuelauge vorzugs weise als in Querrichtung gestrecktes Langloch ausgebildet, dessen lange Abmessung so bemessen ist, daß das Langloch die maximale Querverschiebung des Exzenters aufnehmen kann. Dabei kann dann die auf den Dämpfer einwirkende Pleuelstange, bezogen auf die von der Pleuelstange ausgeführte Trans lation, streng axial geführt sein. Bei dieser Ausgestaltung wird über den Exzenter, das Wälzlager und den durch das Langlochauge streng axial geführten Pleuel eine vollkommen verkantungsfreie Übertragung von Drehmomentstößen transla torisch auf den oder die Dämpfer erhalten.In relation to the translations generated by the eccentric direction, always inevitable transverse deflection to compensate ren, the connecting rod eye mounted on the eccentric is preferred wisely designed as an elongated hole in the transverse direction, whose long dimension is such that the elongated hole can accommodate the maximum transverse displacement of the eccentric. The connecting rod acting on the damper, related to the trans. carried out by the connecting rod lation, strictly axially guided. With this configuration is over the eccentric, the rolling bearing and through the Elongated hole strictly axially guided connecting rods a perfect tilt-free transmission of torque surges transla get toric on the damper (s).

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind in der Kupplung mehr als nur ein Dämpferelement vorgesehen, und zwar vorzugsweise zwei, drei oder vier Dämpferelemente, die mit gleichem Win kelabstand voneinander verteilt angeordnet sind. Insbeson dere weist die Kupplung nach einer Ausgestaltung der Er findung zwei einander diametral gegenüberliegende Dämpfer auf, die von einem einzigen Pleuel mit zwei einander dia metral gegenüberliegenden Pleuelstangen und einem gemeinsa men Pleuelauge, das auf einer einzigen Exzenterscheibe gela gert ist, beaufschlagt. Bei dieser Anordnung der Dämpfer elemente und bei deren Ankopplung an den Bewegungsumsetzer werden in der nachfolgend näher erläuterten Weise vor allem dann überraschende Vorteile erzielt, wenn die Dämpferele mente als hydraulische Dämpfer, insbesondere als hydrauli sche Verdrängerdämpfer, ausgelegt sind.According to a further embodiment, there are more in the clutch provided as only one damper element, preferably two, three or four damper elements with the same win are spaced apart from each other. In particular the latter has the coupling according to an embodiment of the Er finding two diametrically opposed dampers on that of a single connecting rod with two dia metrically opposite connecting rods and a common men connecting rod eye, which on a single eccentric disc is acted upon. With this arrangement the damper elements and when connecting them to the motion converter are especially in the manner explained in more detail below then achieved surprising benefits when the damper elements as hydraulic dampers, especially as hydrauli cal displacement damper.

Bei einer solchen Auslegung der Dämpfer als hydraulische Verdrängungsdämpfer sind die Dämpfer vorzugsweise als Kolben- Zylinder-Dämpfersysteme ausgebildet. So besteht ein solcher Dämpfer vorzugsweise aus einem, bezogen auf die Kupplung, nach radial innen zum Kupplungszentrum hin offenen und mit einer Dichtung für eine Durchführung der Pleuelstange, die gleichzeitig als Kolbenstange für den Dämpferkolben dient, verschlossener und mit einem hydraulischen Fluid gefüllter Zylinder ausgebildet, in dem der mit der Pleuelstange ver bundene Dämpferkolben mit Drosselspiel verschiebbar angeord net ist. Dabei ist die Breite des als Drosselspalt dienen den Ringspalts zwischen dem Außenmantel des Kolbens und dem Innenmantel des Dämpferzylinders neben der Viskosität des gewählten Dämpferfluids eine der beiden wesentlichen Ein flußgrößen, die den Kennlinienverlauf im Dämpferfeld be stimmen.With such a design of the damper as hydraulic Displacement dampers are preferably dampers as piston Cylinder damper systems designed. So there is one Damper preferably from one, based on the clutch, open radially inwards to the coupling center and with a seal for a connecting rod bushing that also serves as a piston rod for the damper piston, more closed and filled with a hydraulic fluid Cylinder formed in which the connecting rod ver bound damper pistons with throttling play slidably arranged is not. The width of the serve as a throttle gap the annular gap between the outer jacket of the piston and the Inner jacket of the damper cylinder in addition to the viscosity of the selected damper fluids one of the two essential ones flow quantities that be the characteristic curve in the damper field vote.

Bei Verwendung nur eines Dämpfers ist ein solcher Kolben- Zylinder-Dämpfer in der Lage, seine Dämpferwirkung in bei den Relativdrehrichtungen der beiden Kupplungshälften ge geneinander auszuüben.If only one damper is used, such a piston Cylinder damper able to absorb its damping effect the relative directions of rotation of the two coupling halves ge to exercise against each other.

Diese Ausgestaltung des Dämpfers eignet sich jedoch nur für weniger stark belastete Vorrichtungen. Wenn nämlich der Dämpferkolben unter Ausübung seiner dämpfenden Verdränger drosselwirkung vom Boden des Dämpferzylinders, der, bezo gen auf die Kupplung, radial außen liegt, zur Pleuelstangen durchführungsdichtung hin verschoben wird, wirkt der gesam te hydrostatische Drosselstaudruck auf die Pleuelstangen durchführungsdichtung. Bei starker Belastung, insbesondere starker dynamischer Belastung des Dämpfers kann dies bald zur Ermüdung und zum Undichtwerden der Durchführungsdichtung führen.However, this configuration of the damper is only suitable for less stressed devices. If the Damper piston while exercising its damping displacer throttling effect from the bottom of the damper cylinder, which, bezo towards the coupling, located radially outside, to the connecting rods bushing is moved, the overall effect hydrostatic throttle back pressure on the connecting rods grommet. With heavy loads, especially heavy dynamic load on the damper can soon to fatigue and cause the grommet to leak to lead.

Aus diesem Grunde sind insbesondere bei Verwendung hydrau lischer Kolben-Zylinder-Dämpfer der hier in Rede stehenden Art zwei solcher Dämpfer einander diametral gegenüberliegend an Pleuelstangen gekoppelt, die von ein und demselben Pleuel auge beaufschlagt werden. Dies bedeutet, daß sich die bei den einander gegenüberliegenden Dämpferkolben in ihren zu gehörigen Dämpferzylindern in der Weise gegensinnig bewegen, daß der eine Kolben vom Boden zur Dichtung verschoben wird, während der gegenüberliegende Kolben von der Dichtung zum Boden des Dämpferzylinders verschoben wird. Bei dieser An ordnung sind nun beide Kolben vorzugsweise mit je einem Rück schlagventil versehen, das öffnet, wenn der Kolben vom Bo den des Dämpferzylinders zur Durchführungsdichtung hin ver schoben wird, und das schließt, wenn derselbe Kolben von der Pleuelstangendurchführungsdichtung zum Boden des Dämpfer zylinders verschoben wird. Mit anderen Worten, bei einer Verschiebung des Dämpferkolbens vom Zylinderboden zur Dich tung läuft der Dämpferkolben im "Leerlauf", übt also keiner lei Druck auf die Durchführungsdichtung aus. Wird dagegen derselbe Kolben in umgekehrter Richtung von der Durchfüh rungsdichtung zum Dämpferzylinderboden hin verschoben, so tritt die volle angestrebte Drossel-Verdrängerdämpferwirkung ein. Bei diametral einander gegenüberliegender paarweiser Anordnung solcher hydraulischer Verdrängerdämpfer ist damit also gewährleistet, daß einerseits die volle Dämpferwirkung in beiden Relativdrehrichtungen zur Verfügung steht, ohne daß dabei die Pleuelstangendurchführungsdichtung nennens wert belastet wird. For this reason, especially when used, hydrau Piston-cylinder damper of the one in question Kind of two such dampers diametrically opposite each other coupled to connecting rods, by the same connecting rod eye to be charged. This means that the the opposing damper pistons in their move the damper cylinders in the opposite direction, that one piston is moved from the bottom to the seal, while the opposite piston from the seal to Bottom of the damper cylinder is moved. At this time Both pistons are now preferably with one back each Provide a stop valve that opens when the piston is off the Bo ver of the damper cylinder to the grommet is pushed, and that closes when the same piston of the connecting rod grommet to the bottom of the damper cylinder is moved. In other words, with one Displacement of the damper piston from the cylinder bottom to you tion, the damper piston runs at "idle", so nobody exercises lei pressure on the grommet. Will be against the same piston in the opposite direction from the bushing gasket moved to the damper cylinder bottom, see above the full desired throttle displacement damper effect occurs a. With diametrically opposed pairs Arrangement of such hydraulic displacement damper is so thus ensures that on the one hand the full damping effect is available in both relative directions of rotation without that the connecting rod bushing is called value is charged.

Überdies erfolgt bei dieser Ausgestaltung der Dämpfer elemente eine weitere Entlastung der Pleuelstangendurch führungsdichtung dadurch, daß bei sich drehenden Wellen und damit sich drehender Kupplung auf das hydraulische Fluid eine nach radial auswärts wirkende Zentrifugalkraft ausgeübt wird, die die Durchführungsdichtung praktisch vollkommen entlastet.In addition, the damper takes place in this embodiment elements further relieving the connecting rods guide seal in that with rotating shafts and thus rotating clutch on the hydraulic Fluid a centrifugal force acting radially outwards is exercised, which makes the grommet practical completely relieved.

Die Höhe der Dämpferzylinder ist dabei selbstverständlich so bemessen, daß dem Dämpferkolben im Dämpferzylinder min destens eine Gesamthubhöhe zur Verfügung steht, die, die Übertragungsmerkmale des zwischengeschalteten Umsetzers eingerechnet, der Relativverdrehbarkeit der beiden Kupp lungshälften gegeneinander entspricht.The height of the damper cylinders is a matter of course dimensioned so that the damper piston in the damper cylinder min at least a total lifting height is available Transmission characteristics of the intermediate converter including the relative rotatability of the two couplers halves corresponds to each other.

Die Relativverdrehbarkeit der beiden Kupplungshälften ge geneinander ist durch wechselseitig drehfest und meist auch ortsfest an den beiden Kupplungshälften angeordnete An schläge begrenzt, die in Drehrichtung wirken. Um am Ende des Dämpfungsweges ein abruptes Aufeinanderschlagen dieser Anschläge zu mildern, sind die Anschläge vorzugsweise mit Puffern oder Pufferfedern bestückt. Diese Puffer können aus einem Elastomer bestehen oder als metallische Federn, insbesondere als Druckfedern, ausgebildet sein. Weiterhin können die Puffer sowohl nur auf jeweils einem der beiden zusammenwirkenden Anschläge als auch auf beiden Anschlägen angebracht sein. Entscheidend ist lediglich, daß sie auf nur einem relativ kleinen Winkel, das heißt gegen Ende des Drehweges, wirksam sind, um das Kennlinienfeld des Dämpfers nur im Endbereich zu beeinflussen. Dieser Endbereich, in dem die Anschlagpuffer wirksam werden, sollte vorzugsweise einem Drehwinkel von nicht mehr als 10 oder 15% des ge samten verfügbaren Relativdrehwinkels entsprechen. The relative rotatability of the two coupling halves ge is mutually non-rotatable and usually also against each other Fixed to the two coupling halves limited impacts that act in the direction of rotation. To end up an abrupt beating of the damping path To mitigate attacks, the attacks are preferably with Buffers or buffer springs fitted. These buffers can consist of an elastomer or as metallic springs, in particular as compression springs. Farther the buffers can only be used on one of the two interacting stops as well as on both stops to be appropriate. The only important thing is that they are on only a relatively small angle, that is towards the end of the Rotation path, are effective to the characteristic field of the damper to be influenced only in the end area. This end area, in The buffer should take effect, should preferably an angle of rotation of no more than 10 or 15% of the ge correspond to all available relative rotation angles.

Wenn beispielsweise die Kupplung so ausgebildet ist, daß die beiden Kupplungshälften einander konzentrisch umgrei fend angeordnet sind und die Exzenterscheibe drehfest auf der mit der inneren Kupplungshälfte verbundenen Welle ange ordnet ist, können die Anschläge der inneren Kupplungs hälfte beispielsweise an den beiden diametral einander ge genüberliegenden Enden eines Balkens ausgebildet sein, der drehfest mit der ersten Kupplungshälfte verbunden ist und sich radial so weit über die innere Kupplungshälfte hinaus erstreckt, daß die an seinen Enden ausgebildeten Anschläge, die an der äußeren Kupplungshälfte angebrachten Anschläge in Drehrichtung so hintergreifen, daß die Anschläge beider Kupplungshälften im Sinne einer Begrenzung des Relativ drehweges der beiden Kupplungshälften gegeneinander zu sammenwirken können. Dabei wird dieser verfügbare freie Relativdrehbereich der beiden Kupplungshälften gegeneinan der vorzugsweise auf eine Größenordnung von 90° festgelegt. Ein solcher Drehwinkel läßt sich in einfacher Weise dadurch realisieren, daß auf beiden Kupplungshälften je ein Paar einander diametral gegenüberliegender Anschläge ausgebil det sind, wobei in den Anschlägen einer der beiden Kupp lungshälften, vorzugsweise der äußeren Kupplungshälfte, die Dämpfereinheiten integriert sind. Um unter diesen geometri schen Bedingungen den mit der inneren Kupplungshälfte inte grierten Exzenter optimal zu nutzen, und zwar auf einem Dreh bereich von 90° optimal zu nutzen, sind dieser Exzenter und die die freie Verdrehbarkeit der Kupplungshälften gegen einander begrenzenden Anschläge vorzugsweise so zueinander angeordnet, daß der Drehbereich von 90° geometrisch zwischen den beiden einander im Winkelabstand von 180° diametral ge genüberliegenden und in der Achse der beiden Dämpferelemente liegenden Totpunkten des Exzenters liegt. Durch diese An ordnung wird das im Bereich der Totpunkte gegebene flache Um setzungsverhältnis der Rotation in die Translation abge schnitten und nur der mittlere Bereich der größten Um setzungsrate genutzt.For example, if the clutch is designed so that the two coupling halves concentrically encompass each other fend are arranged and the eccentric disc rotatably the shaft connected to the inner coupling half is arranged, the stops of the inner clutch half, for example, on the two diametrically opposite each other opposite ends of a bar be formed, the is rotatably connected to the first coupling half and radially so far beyond the inner coupling half extends that the stops formed at its ends, the stops attached to the outer coupling half reach behind in the direction of rotation so that the stops of both Coupling halves in the sense of limiting the relative rotation of the two coupling halves against each other can work together. In doing so, this becomes available free Relative range of rotation of the two coupling halves against each other which is preferably set to an order of magnitude of 90 °. Such an angle of rotation can be done in a simple manner realize that a pair on both coupling halves diametrically opposite stops trained are det, with one of the two couplers in the stops halves, preferably the outer coupling half, the Damper units are integrated. To be among these geometri conditions that are integrated with the inner coupling half optimal use of the eccentric, on one turn This eccentric and against the free rotatability of the coupling halves mutually delimiting stops preferably so arranged that the rotation range of 90 ° geometrically between the two each other at an angular distance of 180 ° diametrically opposite and in the axis of the two damper elements lying dead center of the eccentric. By this type The flat order given in the area of the dead points becomes order setting ratio of the rotation in the translation cut and only the middle area of the largest order settlement rate used.

Die dämpfende Kupplung der Erfindung wird insbesondere in Trennkupplungen verwendet, wie sie im Kraftfahrzeugbau ein gesetzt werden.The damping clutch of the invention is particularly shown in Separating clutches used as in automotive engineering be set.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on exemplary embodiments play in connection with the drawings. Show it:

Fig. 1 in Draufsicht auf die Radialebene und in sche matischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Kupplung in drei verschiedenen Varianten; und Figure 1 in plan view of the radial plane and in cal matic representation of an embodiment of the clutch in three different variants. and

Fig. 2 in ebenfalls schematischer Darstellung eine grafische Darstellung eine grafische Darstel lung das Kennlinienfeld der in Fig. 1 gezeig ten Kupplung. Fig. 2 is also a schematic representation of a graphical representation of a graphical representation of the characteristic field of the coupling shown in Fig. 1 th.

Das in Fig. 1 in schematischer Darstellung gezeigte Ausfüh rungsbeispiel einer dämpfenden Kupplung ist eine Trennkupp lung, wie sie im Kraftfahrzeugbau Verwendung findet. Die dargestellte Kupplung besteht aus einer ersten Kupplungs hälfte 1, die drehfest mit einer ersten Welle 2 verbunden ist, und einer zweiten Kupplungshälfte 3, die die Belegschei ben 4 trägt und drehfest mit einer zweiten Welle verbunden ist, die in der Fig. 1 nicht dargestellt ist.The Ausfüh shown in Fig. 1 in a schematic representation example of a damping clutch is a Trennkupp treatment, as used in motor vehicle construction. The coupling shown consists of a first coupling half 1 , which is rotatably connected to a first shaft 2 , and a second coupling half 3 , which carries the slip plate ben 4 and is rotatably connected to a second shaft, which is not shown in FIG. 1 is.

Die erste, innere Kupplungshälfte 1 ist drehfest mit einem Balken 5 verbunden, an dessen einander diametral gegenüber liegenden Enden 6, 7 Anschläge 8, 9; 10, 11 ausgebildet sind, die mit Anschlägen 12, 13 bzw. 14, 15 zusammenwirken, die dreh fest mit der zweiten, äußeren Kupplungshälfte 3 verbunden sind. Die acht Anschläge 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 liegen auf ein und demselben kreisförmigen Drehweg, so daß sie die freie Drehbarkeit der beiden Kupplungshälften 1, 3 relativ zueinander begrenzen, und zwar in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel auf einen Drehwinkel von insgesamt 90°.The first, inner coupling half 1 is rotatably connected to a beam 5 , at whose diametrically opposite ends 6 , 7 stops 8 , 9 ; 10 , 11 are formed, which cooperate with stops 12 , 13 and 14 , 15 , which are rotatably connected to the second, outer coupling half 3 . The eight stops 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 lie on one and the same circular rotation path, so that they limit the free rotatability of the two coupling halves 1 , 3 relative to one another, specifically in that in FIG. 1 shown embodiment to a total rotation angle of 90 °.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Anschläge mit Puffern versehen, wobei in der Fig. 1 zur Ver anschaulichung von Ausgestaltungen der Erfindung drei ver schiedene Möglichkeiten der Anordnung von Puffern 16, 17, 18 dargestellt sind, die vernünftigerweise in der Praxis nicht in ein und derselben Realisierung der Kupplung verwirk licht sein werden.In the embodiment shown in Fig. 1, the stops are provided with buffers, three different ways of arranging buffers 16 , 17 , 18 are shown in FIG. 1 for the illustration of embodiments of the invention, which are not reasonably practical will be realized in one and the same realization of the coupling.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind alle drei Anschlagpuffer 16, 17, 18 als Spiraldruckfedern ausge bildet. Diese Pufferfedern können selbstverständlich auch in anderer Weise aus Federstahl geformt sein oder aus einem Elastomer bestehen.In the embodiment shown in Fig. 1, all three stop buffers 16 , 17 , 18 are formed out as spiral compression springs. These buffer springs can of course also be formed in a different way from spring steel or consist of an elastomer.

Bei den hier in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispielen für die Anordnung der Anschlagpuffer ist der Puffer 16 auf dem Anschlag 9 des Balkens 5 montiert und wirkt mit der umgepufferten Anschlagfläche 13 der zweiten Kupplungshälf te 3 zusammen. Umgekehrt kann der Puffer 17 auch mit der Anschlagfläche 12 der zweiten Kupplungshälfte 3 fest ver bunden sein und den ungeschützten Anschlag 8 des Balkens 5 der inneren, ersten Kupplungshälfte 1 abfedern. Nach einer dritten Alternative kann ein auf dem Balken 5 angebrachter Puffer 18 auch so ausgelegt sein, daß er mit zwei wegbe grenzenden Anschlägen 14, 15 zusammenwirken kann. Entschei dend ist dabei lediglich, daß die Anschlagflächen nicht un mittelbar, sondern gepuffert aufeinandertreffen, wenn die Kupplung auf formschlüssige Drehmomentübertragung kurzge schlossen wird.In the exemplary embodiments shown here in FIG. 1 for the arrangement of the stop buffers, the buffer 16 is mounted on the stop 9 of the beam 5 and interacts with the buffered stop surface 13 of the second coupling half 3 . Conversely, the buffer 17 can also be firmly connected to the stop surface 12 of the second coupling half 3 and cushion the unprotected stop 8 of the beam 5 of the inner, first coupling half 1 . According to a third alternative, an attached on the bar 5 buffer 18 can also be designed so that it can cooperate with two wegbe limiting stops 14 , 15 . The only thing that is decisive is that the abutment surfaces do not meet one another directly, but buffered, when the clutch is short-circuited to positive torque transmission.

Auf der mit der ersten Kupplungshälfte 1 drehfest verbunde nen Welle 2 ist weiterhin eine Exzenterscheibe 19 drehfest aufgebracht, die außen umgebend ein Wälzlager 20 trägt, das seinerseits in einem als Ovalloch ausgebildeten Pleuelauge 21 eines Pleuels 22 gelagert ist. Der Pleuel trägt einander diametral gegenüberliegend zwei Pleuelstan gen 23, 24, die durch Pleuelstangendurchführungsdichtungen 25, 26 hindurch in hydraulische Verdrängerdämpferelemente 27, 28 hineinragen, die ihrerseits einander gegenüberliegend zwischen den Anschlägen 13, 14 bzw. 12, 15 drehfest mit der zweiten Kupplungshälfte 3 verbunden sind. Jeder der Pleuel stangen 23, 24 trägt kopfseitig einen Dämpferkolben 29, 30, der in einem Dämpferzylinder 31, 32 des Dämpfers 27, 28 ver schiebbar ist. Dabei ist das Spiel zwischen dem Außenman tel des Dämpferkolbens 29, 30 und dem Innenmantel des Dämpfer zylinders 31, 32 so groß bemessen, daß bei einer Verschie bung des Dämpferkolbens im Dämpferzylinder mit einer vorge gebenen Geschwindigkeit bei Verwendung einer vorgegebenen Dämpferflüssigkeit gerade der durch die Drosselwirkung des Verdrängers erwartete Dämpfungseffekt eintritt.On the first coupling half 1 rotatably connected NEN shaft 2 an eccentric 19 is rotatably applied, which carries a roller bearing 20 surrounding the outside, which in turn is mounted in a connecting rod eye 21 designed as an oval hole 21 of a connecting rod 22 . The connecting rod carries diametrically opposite two connecting rods 23 , 24 which protrude through connecting rod lead-through seals 25 , 26 into hydraulic displacement damper elements 27 , 28 , which in turn are connected to the second coupling half 3 in a rotationally fixed manner between the stops 13 , 14 and 12 , 15 are. Each of the connecting rods 23 , 24 carries a damper piston 29 , 30 on the head side , which is slidable in a damper cylinder 31 , 32 of the damper 27 , 28 . The game between the Außenman tel of the damper piston 29 , 30 and the inner jacket of the damper cylinder 31 , 32 is so large that when the damper piston is moved in the damper cylinder with a pre-given speed using a given damper fluid, this is precisely due to the throttle effect expected damping effect occurs.

Da der Dämpferzylinder 31, 32 flüssigkeitsdicht und also auch druckdicht verschlossen ist, sind die Dämpferkolben 29, 30 mit je einem Rückschlagventil 33 versehen, das öffnet, wenn der Dämpferkolben 30 vom Boden des Dämpferzylinders 32 in Richtung auf die Durchführungsdichtung 26 verschoben wird, und das schließt, wenn der Dämpferkolben 30 in um gekehrter Richtung von der Pleuelstangendurchführungsdich tung 26 in Richtung auf den Boden des Dämpferzylinders 32 hin verschoben wird. Dies bedeutet, daß der Dämpfer 27, 28 also jeweils dann seine Dämpfungswirkung ausübt, wenn der Dämpferkolben von der Durchführung 25, 26 zum gegenüberlie genden Boden des Dämpferzylinders 31, 32 geführt wird. Da die beiden Dämpferkolben 29, 30 über die Pleuelstangen 23, 24 und ein und dasselbe Pleuelauge 21 von ein und derselben Exzenterscheibe 19 geführt werden, wobei die Pleuelstangen 23, 24 an diametral einander gegenüberliegenden Enden des Pleuelauges 21 angebracht sind, laufen beide Dämpferkol ben 29, 30 sozusagen im Gegentakt. Wenn der eine der bei den Kolben in Richtung auf den Boden des Dämpferzylinders geführt wird, wird gleichzeitig der andere Dämpferkolben mit geöffnetem Rückschlagventil 33 im "Leerlauf" in Rich tung auf die Durchführungsdichtung 26 zu zurückgeführt. Im Ergebnis bedeutet dies, daß die Durchführungsdichtung 25, 26 auch bei höchster dynamischer Beanspruchung der Kupplung stets praktisch unbelastet bleiben. Diese Wirkung wird wei terhin dadurch unterstützt, daß auf die in den Dämpfer zylindern 31, 32 eingeschlossene hydraulische Dämpferflüssig keit bei rotierender Kupplung ein durchaus beachtliches Zentrifugalmoment einwirkt.Since the damper cylinder 31 , 32 is liquid-tight and thus also pressure-tight, the damper pistons 29 , 30 are each provided with a check valve 33 , which opens when the damper piston 30 is moved from the bottom of the damper cylinder 32 in the direction of the grommet 26 , and that closes when the damper piston 30 is moved in the opposite direction from the connecting rod bushing 26 in the direction of the bottom of the damper cylinder 32 . This means that the damper 27 , 28 thus exerts its damping effect when the damper piston is guided from the bushing 25 , 26 to the opposite bottom of the damper cylinder 31 , 32 . Since the two damper pistons 29 , 30 via the connecting rods 23 , 24 and one and the same connecting rod eye 21 are guided by one and the same eccentric disk 19 , the connecting rods 23 , 24 being attached to diametrically opposite ends of the connecting rod eye 21 , both damper pistons 29 run ben , 30 so to speak in push-pull. If one of the pistons is guided in the direction of the bottom of the damper cylinder, the other damper piston with the check valve 33 open is simultaneously returned to the grommet 26 in the "idle" direction in the direction of the grommet. As a result, this means that the grommet 25 , 26 always remain practically unloaded, even with the highest dynamic stress on the coupling. This effect is further supported by the fact that in the damper cylinders 31 , 32 enclosed hydraulic damper fluid speed with a rotating clutch acts a quite considerable centrifugal torque.

In der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise ist das Pleuel auge 21 in Richtung quer zur Verbindungslinie 34 der Pleuel stangen 23, 24 länger ausgebildet, als es der Durchmesser des äußeren Wälzlagers 20 der Exzenterscheibe 19 entspricht. Diese Ausbildung des Pleuelauges 21 als Langloch oder Oval loch ermöglicht die Aufnahme der mit einer Drehung der Welle 2 einhergehenden seitlichen Auslenkung der Exzen terscheibe 19 bei gleichzeitig strikt axial geführten Pleuelstangen 23, 24.In the apparent from FIG. 1, the connecting rod eye 21 in the direction transverse to the connecting line 34 of the connecting rod rods 23 , 24 is formed longer than it corresponds to the diameter of the outer bearing 20 of the eccentric disc 19 . This design of the connecting rod eye 21 as an elongated hole or oval hole enables the inclusion of the side deflection of the eccentric disc 19 associated with a rotation of the shaft 2 while at the same time strictly axially guided connecting rods 23 , 24 .

Bei einer Exzenterscheiben-Pleuelanordnung der hier in der in Fig. 1 gezeigten Kupplung verwirklichten Art bewirkt eine Auslenkung der Exzenterscheibe um einen vorgegebenen Winkelbetrag aus einer der Totlagen eine nur sehr geringe translatorische Verschiebung der Pleuelstange. Wird der Exzenter dagegen um den gleichen Winkelbetrag aus einer Lage herausgedreht, die um 90° gegen die beiden einander gegenüberliegenden Totpunkte verdreht ist, so wird eine wesentlich größere translatorische Verschiebung der Pleuel stangen erzielt. Aus diesem Grund ist bei der Kupplung, die hier als Ausführungsbeispiel beschrieben ist, so einge stellt, daß der zwischen den Anschlägen 12, 13 verfügbare relative Drehwinkel von insgesamt 90° zwischen den beiden Kupplungshälften 1, 3 symmetrisch, das heißt zu je 45° zur Senkrechten zwischen den beiden Totpunkten auf der Achse 34 gelegt. Dies bedeutet wiederum, daß der tangentiale Auf lagepunkt des inneren Pleuelauges auf der Schale des Wälz lagers 20 des Exzenters 19 auch in der in Fig. 1 gezeig ten "Nullstellung" der Relativverdrehung der Kupplung nicht exakt über dem Mittelpunkt 35 der beiden Kupplungshälften 1, 3 liegt, sondern um einen Betrag außerhalb des Mittel punkts 35 liegt, der einer Herausdrehung der Exzenterschei be um 45° aus der Totlage heraus entspricht.In the case of an eccentric disk connecting rod arrangement of the type realized here in the clutch shown in FIG. 1, deflection of the eccentric disk by a predetermined angular amount from one of the dead positions results in only a very slight translational displacement of the connecting rod. On the other hand, if the eccentric is rotated by the same angular amount from a position that is rotated by 90 ° against the two opposite dead centers, a significantly greater translational displacement of the connecting rods is achieved. For this reason, is in the clutch, which is described here as an embodiment, so that the available between the stops 12 , 13 relative angle of rotation of a total of 90 ° between the two coupling halves 1 , 3 symmetrically, that is, 45 ° each Placed perpendicular between the two dead centers on the axis 34 . This in turn means that the tangential position of the inner connecting rod eye on the shell of the roller bearing 20 of the eccentric 19, even in the “zero position” shown in FIG. 1, of the relative rotation of the clutch not exactly above the center 35 of the two coupling halves 1 , 3 lies, but by an amount outside the center 35 , which corresponds to a turning out of the eccentric be by 45 ° from the dead position.

Bei einer Verdrehung der Exzenterscheibe aus ihrer 45°- Lage heraus, die der Null-Lage der Kupplung entspricht, über den 90°-Punkt hinaus bis in die 45°-Lage des nächsten Quadranten, wandert dieser Auflagepunkt weiter vom Mittel punkt 35 der Kupplungshälften 1, 3 ab, um dann nach Über schreiten eines maximalen Abstandes bei 90°-Verdrehung der Exzenterscheibe aus ihrem Totpunkt heraus wieder in die anfängliche Null-Lage zurückzuwandern. Um nun im Betrieb der Kupplung auf die axiale Führung der Pleuelstangen 23, 24 das kleinste mögliche Kippmoment einwirken zu lassen, wer den die beiden Verdrängerdämpferelemente 27, 28 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise gerade um soviel aus der Durch messerlinie 36 der Kupplungshälften 1, 3 heraus sekantiell verschoben, daß die Verbindungslinie 34 gerade in der Mitte zwischen dem tangentialen Auflagepunkt des Pleuelauges 21 auf dem Exzenterscheibenlagerkäfig 20 zwischen den Auslen kungen bei einer Verdrehung der Exzenterscheibe um 45 bzw. 90° gegenüber den Totlagen entspricht. Diese Anordnung der Dämpfer relativ zum Mittelpunkt 35 bzw. zu den Mittelachsen der Kupplungswellen ist ohne weiteres der Fig. 1 zu ent nehmen.When the eccentric disc is rotated out of its 45 ° position, which corresponds to the zero position of the coupling, beyond the 90 ° point to the 45 ° position of the next quadrant, this point of contact moves further from the center point 35 of the coupling halves 1 , 3 , then, after exceeding a maximum distance at 90 ° rotation of the eccentric disc, move back out of their dead center into the initial zero position. In order to allow the smallest possible tilting moment to act on the axial guidance of the connecting rods 23 , 24 during operation of the clutch, the two displacement elements 27 , 28 in the manner shown in FIG. 1 can be seen by just as much from the diameter line 36 of the coupling halves 1 , 3 shifted out secant that the connecting line 34 just in the middle between the tangential contact point of the connecting rod eye 21 on the eccentric disc bearing cage 20 between the deflections corresponds to a rotation of the eccentric disc by 45 or 90 ° relative to the dead center. This arrangement of the damper relative to the center 35 or to the center axes of the clutch shafts can be easily taken from FIG. 1 ent.

Dem Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, daß die mit einer Kupplung der in Fig. 1 gezeigten Weise erzielbare Dämpferwirkung abhängig ist von der Beschleunigung der Re lativbewegung zwischen den beiden Kupplungshälften. Diese Verhältnisse sind schematisch im Diagramm der Fig. 2 dar gestellt. Auf der Abszisse ist die relative Verdrehung der beiden Kupplungshälften gegeneinander aufgetragen, während auf der Ordinate das Dämpfungsmoment dargestellt ist. Im Bereich von 0 bis ungefähr 10° tritt zunächst keine Dämpfung auf, sondern wird der Anschlagbalken 5 unter der Rückstell wirkung der Anschlagpuffer 16, 18 aus der Null-Lage heraus abgedrückt, wobei der Begriff "Null-Lage" auf den Form schluß der Kupplungshälften, nicht aber auf den Verdreh winkel der Exzenterscheibe bezogen ist.The person skilled in the art can readily see that the damper effect which can be achieved with a clutch as shown in FIG. 1 is dependent on the acceleration of the relative movement between the two clutch halves. These relationships are shown schematically in the diagram of FIG. 2. The relative rotation of the two coupling halves against one another is plotted on the abscissa, while the damping torque is shown on the ordinate. In the range from 0 to approximately 10 °, no damping initially occurs, but the stop bar 5 is pressed under the restoring effect of the stop buffers 16, 18 from the zero position, the term "zero position" on the form closure of the coupling halves , but not related to the angle of rotation of the eccentric disc.

Im anschließenden Bereich, dem eigentlichen Arbeitsbereich zwischen den beiden Anschlägen, hier in einem Bereich von ungefähr 10° bis ungefähr 80°, ist das nutzbare Dämpfungs moment von der Geschwindigkeit abhängig, mit der die bei den Kupplungshälften 1, 3 relativ zueinander verdreht werden, und zwar dergestalt, daß die Dämpfung umso geringer ist, je langsamer die relative Drehbewegung zwischen den Kupp lungshälften beschleunigt ist. In dem hier schematisch dar gestellten Beispiel ist also die Beschleunigung B 2 wesent lich größer als die Beschleunigung B 1. Dies entspricht exakt dem dynamischen Verhalten eines Antriebswellendämpfers, der für eine Verbesserung des Fahrkomfort in Kraftfahrzeugen nötig wird.In the subsequent area, the actual working area between the two stops, here in a range of approximately 10 ° to approximately 80 °, the usable damping moment depends on the speed at which the coupling halves 1 , 3 are rotated relative to one another, and in such a way that the damping is less, the slower the relative rotary movement between the coupling halves is accelerated. In the example shown here schematically, the acceleration B 2 is significantly greater than the acceleration B 1 . This corresponds exactly to the dynamic behavior of a drive shaft damper, which is necessary to improve driving comfort in motor vehicles.

Der Inhalt der dieser Beschreibung beigefügten Zusammen fassung ist Bestandteil der vorliegenden Offenbarung.The content of the annexed to this description version is part of the present disclosure.

Claims

1. Damping clutch, consisting of a first coupling half ( 1 ) which is rotatably connected or connectable to a first shaft ( 2 ), and a second coupling half ( 3 ) which is rotatably connected or connectable to a second shaft, and from each other in the direction of rotation of the coupling halves claw-like engaging stops ( 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 ), which are rotatably connected to one of the two coupling halves in such a way that the coupling halves ( 1 , 3 ) around a limited angular range can be rotated relative to one another. characterized by a motion converter ( 19 , 22 ) which converts a relative rotation of the two coupling halves ( 1 , 3 ) against each other into a translation, and by at least one damper ( 27 , 28 ), the input ( 23 ) of which is connected to the translation output ( 22 ) of the motion converter ( 19 , 22 ) is connected.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the two coupling halves ( 1 , 3 ) as an inner ( 1 ) and an outer ( 3 ) coupling half are arranged concentrically in one another, and that one of the two coupling halves ( 1 ) rotatably with one as a motion converter serving eccentric disc ( 19 ) is connected, on which the eye ( 21 ) of a connecting rod ( 22 ) is mounted, the head ( 23 , 24 ) of which acts on a hydraulic and / or pneumatic damper ( 27 , 28 ) which on the other coupling half ( 3 ) is rotatably arranged.

3. Coupling according to claim 2, characterized by an axial guide bearing of the connecting rod ( 23, 24 ) in the radial plane of the coupling and by an elongated hole as a connecting rod eye ( 21 ), the longer axis transverse to the translation axis ( 34 ) of the connecting rod ( 23 , 24 ) is aligned and dimensioned so that the connecting rod eye ( 21 ) can accommodate the transverse deflection of the eccentric disc ( 19 ).

4. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the damper ( 27 , 28 ) is a hydraulic displacer.

5. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized by two diametrically opposite dampers ( 27 , 28 ) by a connecting rod ( 22 ) with two diametrically opposite connecting rods ( 23 , 24 ) connected to a common connecting rod eye ( 21 ) are connected, be opened.

6. Coupling according to claims 4 and 5, characterized in that the damper ( 27 , 28 ) a radially inwardly towards the coupling center with a seal ( 25 , 26 ) for a passage of the connecting rod ( 23 , 24 ) and closed with a hydraulic fluid-filled cylinder ( 31 , 32 ), in which a connecting rod ( 23 , 24 ) connected to the damper piston ( 29 , 30 ) with throttling play is slidably arranged, which contains a check valve ( 33 ) which, when the piston moves ( 29 , 30 ) in the direction of the grommet ( 25 , 26 ) opens and closes when the piston moves towards the cylinder bottom.

7. Coupling according to one of claims 1 to 6, characterized by buffer springs ( 16 ; 17 ; 18 ) on the stops ( 19 ; 12 ; 10 , 11 ).

8. Coupling according to one of claims 2 to 7, characterized in that the eccentric disc ( 19 ) is rotatably arranged on the with the inner coupling half ( 1 ) connected shaft ( 2 ), and that the stops ( 8 , 9 ; 10 , 11 ) of the inner coupling half ( 1 ) at the two diametrically opposite ends ( 6 , 7 ) of a beam ( 5 ) are formed, which is rotatably mounted on the shaft ( 2 ) connected to the inner coupling half ( 1 ).

9. Coupling according to one of claims 1 to 8, characterized in that the two coupling halves ( 1 , 3 ) are rotatable relative to one another by 90 ° between two successive stops ( 12 , 13 ) which positively limit the range of rotation.

10. Coupling according to one of claims 2 to 9, characterized in that the relative rotation range of the two halves of the coupling ( 1 , 3 ) is placed symmetrically against each other between the two dead centers of the eccentric disc ( 19 ) lying opposite one another by 180 °.

11. Coupling according to one of claims 1 to 10, marked by training as a disconnect clutch for motor vehicles.