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Die vorliegende Erfindung betrifft
eines Drehschwingusgsdämpfer,
insbesondere für
die Kupplungsscheibe eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Eine derartige Vorrichtung ist im
Patent
US 4 669 592 (
FR 2 560 328 ) beschrieben.
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In diesem Dokument ist ein Lager
von L-förmigem
Querschnitt mit einem axialen und einem radialen Teil vorgesehen,
welches zwischen der Nabe und einer der Führungsscheiben eingesetzt ist
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Bei dieser Art von Dämpfer kann
die angetriebene Welle nicht einwandfrei mit der Antriebswelle ausgefluchtet
werden, und beide können
im Verhältnis
zueinander radial versetzt und geneigt sein.
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Beim Betrieb ergeben sich daraus
axiale und/oder radiale Beanspruchungen innerhalb der Kupplungsscheibe.
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Dies trifft um so mehr zu, als die
Hersteller die Neigung haben, das Lager wegfallen zu lassen, welches
am Ende der Kurbelwelle angebracht ist und worauf die angetriebene
Welle mit dem Ende aufliegt, so daß diese überhängend eingebaut ist, wodurch die
axialen und radialen Beanspruchungen weiter verstärkt werden.
Um dieses Problem zu lösen,
kann man daran denken, den axialen Teil des Lagers in radialer Richtung
elastisch zu machen, aber diese Anordnung kann sich als unzureichend
erweisen, denn im Falle von Wellen, die im Verhältnis zueinander geneigt sind,
können
dadurch die axialen Beanspruchungen nicht minimiert werden, was
wegen des vorhandenen radialen Teils des Lagers, der ein Zwischenstück zwischen
der betreffenden Führungsscheibe
und der Nabe bildet, ebenso wünschenswert wie
erwünscht
wäre.
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Im übrigen ist diese Lösung nur
schwierig anzuwenden, wenn die Führungsscheiben
fest mit der Nabe verbunden sind und die Schale im Verhältnis zur
Nabe frei angebracht ist.
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Aus dem Patent
DE 33 40 896 C2 ein ein
Torsionschwingungsdämpfer
bekannt, der eine Nabe mit einer Schale bzw. Nabenschabe und zwei
hierzu gegen elastische Kopplungnmittel um einen begrenzten Winkel
ver drehbare Führungsscheiben
bzw. Deckbleche aufweist. Eine der beiden Führungsscheiben ist aufgrund
eines radialen Spieles beweglich im Verhältnis zur Nabe angeordnet.
Auf dieser beweglichen Führungsscheibe
liegt eine Tellerfeder als zwischen der Fuhrungsscheibe und der
Schale axial wirkendes elastisches Mittel auf. Dadurch wird auf
die Schale und somit auch auf die Nabe eine Beanspruchung ausgeübt. Die
andere Führungsscheibe
ist durch einen Ring mit federnden Zungen gegen die Schale verspannt,
so daß zwischen
dieser Führungsscheibe und
der Schale eine spielfreie Lagerung gegeben ist. Dadurch können auch
bei dieser Ausführungsform die
obeagenannten Probleme bei der Ausfluchtung der Wellen auftreten,
was zu des ungünstigen
Beanspruchungen beim Betrieb des Torsionsdämpfers führt.
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Die vorliegende Erfindung hat die
Aufgabe diese Schwierigkeiten zu beseitigen und somit eine Anordnung
zu schaffen, wodurch die axialen und/oder radialen Beanspruchungen
innerhalb der Dämgfungsvorrichtung
reduziert worden können, während gleichzeitig
die Herstellung einfach ist.
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Diese Aufgabe wird durch die sich
aus dem Patentanspruch 1 ergebenden Merkmale gelöst.
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Dank der Erfindung erlaubt die Flexibilität der Nabe
im Verhältnis
zu, dar Führungsscheiben
eine bessere Anpassung an die schlechte Positionierung der Antriebswelle
im Verhältnis
zur Abtriebswelle und somit eine Verminderung der axialen und/oder
radialen Beanspruchungen innerhalb der Dämpfungsvorrichtung sowie eine
Ausschaltung oder Begrenzung der Verklemmungserscheinungen.
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Man wird bemerken, daß die Anordnung
gemäß der Erfindung
den Vorstellunagen entgegengesetzt ist, nach denen es erforderlich
war, jedes Spiel zwischen Nabe und Führungsscheibe oder im Verhältnis dazu
frei beweglicher Schale zu beseitigen.
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Man wird auch verstehen, daß, wenn
die elastischen Mittel gemäß der Erfindung
auf Reibscheiben einwirken, die darauf ausgeübte last in Verbindung mit
dem Verschleiß weniger
schwankt, denn jedes elastische Mittel ist einer geringeren Dehnung ausgesetzt
als im Falle eines einzigen elastischen Mittels, insbesondere wenn
es sich um Belleville-Ringe handelt.
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Im Falle einer Kupplungsscheibe erlaubt
die unabhängige
Bewegung der Nabe im Verhältnis
zum Reibbelagträger
eine bessere Freigabe der Beläge im
Verhältnis
zur Druckplatte und zum Schwungrad der Kupplung beim Ausrücken, selbst
wenn die Gleitleistung der Nabe im Verhältnis zur angetriebenen Welle
im Laufe der Zeit nachläßt, z.B.
unter dem Einfluß von
Korrosionserscheinungen. Außerdem
wird die Drehbiegung des Trägers
minimiert und die Befestigungsvorrichtung weniger beansprucht.
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Für
den Fall, daß zwischen
der Schale und der Nabe am Umfang wirkende elastische Mittel geringer
Steifigkeit aingesetzt sind, besteht dank der Erfindung nicht die
Gefahr, daß deren
Wirksamkeit unter dem Einfluß einer
störenden
Reibung oder einer Verklemmung zunichte gemacht wird, so daß die Komfortbedingungen
verbessert werden.
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In einer Ausführungsvariante weist das Lager
eine im wesentlichen kegefförmige
Fläche
auf, die mit einer ergänzenden
Fläche
zusammenwirkt, welche die Nabe zu diesem Zweck an der Außenperipherie
aufweist, und es ist im Verhältnis
zur betreffenden Führungsscheibe
mit einem radialen Spiel eingebaut.
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Auf diese Weise sind die vorgesehenen Spiele
zwischen der betreffenden Führungsscheibe und
der Nabe ebenso reduziert wie die Unwuchtphänomene, während gleichzeitig die Vorteile
einer beweglichen Einbauweise der Nabe erhalten bleiben.
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Wenn zwei Lager vorgesehen sind,
ist nur eines derselben mit einer konischen Fläche versehen, während das
andere mit einem radialen Spiel im Verhältnis zur Nabe angebracht ist.
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Man wird verstehen, daß das Seitenstück des Lagers
eine geringere radiale Höhe
aufweisen kann.
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Die nachfolgende Beschreibung veranschaulicht
die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die folgendes
darstellen:
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1 ist
eine axiale Schnittansicht einer Kupplungsscheibe von der Art die
im Dokument
US-A-4 669
592 (
FR-A-2
560 328 ) beschrieben ist.
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2 ist
eine schematische Ansicht der mit Spiel versehenen und zwischen
Nabe und Schale vorgesehenen Eingriffsmittel.
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3 ist
ein axialer Teilschnitt einer Scheibe gemäß der Erfindung.
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Die 4 bis 5 sind ähnliche Ansichten wie die aus 3, jedoch für andere
Ausführungsvarianten.
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In 1 sieht
man eine klassische Kupplungsscheibe mit einem Teil A und einem
Teil B, die koaxial und drehbar zueinander angebracht sind.
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Der Teil A enthält eine Schale 10,
die mit einer Nabe 11 verbunden ist, welche für den Einbau
an der angetriebenen Primärwelle
des Kraftfahrzeuggetriebes bestimmt ist.
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Der Teil B enthält zwei untereinander identische
Führungsscheiben 12 und 13,
die jeweils beiderseits der zentralen Schale 10 angeordnet
und miteinander durch Zwischenstücke 14 verbunden
sind, die durch periphere Einschnitte 15 an der Schale 10 hindurchtreten.
Am Umfang wirksame elastische Elemente 16 bewirken die
Ankopplung der Führungsscheiben 12, 13 an
die Schale 10. Hier handelt es sich um Schraubenfedern 16,
die spielfrei in Fenstern 18 der Führungsscheiben 12, 13 und
eventuell mit einem Spiel in den Fenstern 18' der Schale 10 angeordner
sind.
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Jede Scheibe 12, 13 weist
an der Peripherie U-förmige
Ziehteile auf, die jeweils ein rechteckiges Loch für den Einbau
eines flachen Zwischenstücks 14 aufweisen.
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Die Scheibe 12 enthält hier
runde Ziehteile, die jeweils mit einem Loch 24 versehen
sind, um, beispielsweise mittels eines Niets 25, einen
Träger 26 für die Reibbeläge 27 zu
befestigen.
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Der Träger 26 ist dazu bestimmt,
beim Einrücken
der Kupplung drehbeweglich mit der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors
gekoppelt zu werden, die als Antriebswelle dient, und zwar durch
Einspannung der Beläge 27 zwischen
der Druckplatte und dem Schwungrad der Kupplung (nicht dargestellt).
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Die Schale 10 und die Nabe 11 sind
mit einem Umfangsspiel eingebaut, welches zwischen den Verzahnungen 39 und 40 (2) der Schale 14 und der
Nabe 11 vorgesehen ist, wobei die genannten Verzahnungen 39, 40 Trapezform
haben und die Zähne 34 mit
einem Spiel in der halbmondförmigen Aussparungen
eingreifen und umgekehrt. Ein radiales Spiel besteht auch zwischen
der Nabe 11 und der Schale 10.
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Somit kann die Nabe 11 mit
Spiel in die Schale 10 eingreifen. In Höhe der Zähne 39, 40 sind am
Umfang wirksame elastische Mittel geringer Steifigkeit, in diesem
Falle Federn 41 eingebaut.
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Die Führungsscheiben 12, 13 sind
rund um die Nabe 11 frei angebracht.
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Gemäß der Erfindung sind wenigstens
zwei axial wirksame elastische Mittel 50, 60 vorgesehen, die
zwischen den Führungsscheiben 12, 13 eingeschlossen
und beiderseits der Schale 10 angeordnet sind, um eine
Beanspruchung auf die Schale oder die Nabe auszuüben und diese einzuspannen,
und zwischen der Nabe 11 und dem koaxialen Teil A, B des im
Verhältnis
zur Nabe 11 frei eingebauten Dämpfers besteht ein radiales
Spiel, so daß die
Nabe im Verhältnis
zum genannten koaxialen Teil beweglich eingebaut ist. Im einzelnen
liegt jedes der elastischen Mittel 50, 60 direkt
oder indirekt, z. B. mittels einer Scheibe, auf einer der Führungsscheiben 12, 13 auf, um
eine Beanspruchung auf die Schale 10 oder die Nabe 11 auszuüben und
dabei direkt oder indirekt auf die Schale oder Nabe einzuwirken.
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Gemäß 3 besteht
das elastische Element 50 aus einem Belleville-Ring, der
direkt auf der Führungsscheibe 13 aufliegt
und das vertikale Seitenstück 51 eines
ringförmigen
Lagers 52 mit L-förmigem
Querschnitt bei Kontakt einer Schulter 53 beansprucht,
die durch einen Flansch 54 begrenzt ist, in dem die Zähne 40 ausgebildet
sind. Der Flansch 54 ist ein Radialflansch und verläuft an der
Außenperipherie
der Nabe 11 und bildet nur dieser einen einzigen Block,
wobei die Zähne 39 an
der Innenperipherie der Schale 10 ausgebildet sind.
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Das Lager 52 besitzt möndchenförmige Vorsprünge 55,
die in entsprechende Einschnitte in der Scheibe 13 eingreifen
und die Drehverbindung zu dieser herstellen. Bei einer Ausführungsvariante kann
das Seitenstück 51 Stifte
enthalten, die in dazu passenden Öffnungen der Scheibe 13 gleiten,
um eine Drehverbindung damit herzustellen.
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Die Scheibe 13 ist mit einem
radialen Spiel im Verhältnis
zur Nabe 11 unter radialer Einschaltung des axialen Teils 56 des
Lagers 32 angebracht, wobei zwischen der Inneabohrung des
genannten, kranzförmigen
axialen Teils 56 des Lagers und einer axialen Ausrichtfläche 57,
die an der Außenperipherie
der Nabe 11 vorhanden ist, ein radiales Spiel J besteht. Der
Teil 56 trägt
die Vorsprünge 55,
wobei der genannte Teil 56 mit einem radialen Spiet J1,
welches größer ist
als das Spiel J, im Verhältnis
zur Innenperipherie der Scheibe 13 eingebaut ist.
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Die elastische Nabe 60 besteht
auf symmetrische Weise aus einem Belleville-Ring, der auf der Scheibe 12 aufliegt
und in axialer Richtung ein Lager 62 beansprucht, welches
mit dem Lager 52 identisch ist, wenn der vertikale Teil 61 mit
der anderen Fläche 67 des
Flanschs 94 in Berührung
kommt, während zwischen
der Innenbohrung des axialen Teils 66 des Lagers 62 und
der Fläche 57 der
Nabe 11 ein raduiales Spiel J vorhanden ist. Da die Scheiben 12, 13 untereinander
identisch sind, besitzt der Teil 66 dieses Lagers 62 Vorsprünge 65 für die drehbewegliche
Verbindung mit der Scheibe 12, und wiederum besteht ein
radiales Spiel J1 zwischen der Innenperipherie der Scheibe 12 und
der Außenperipherie
des Teils 66. Natürlich
können
die Lager 52, 62 nicht identisch sein und das
Lager 62 kann auf eine Scheibe 51 beschränkt bleiben,
die mit Spiel im Verhältnis
zur Fläche 67 eingebaut
ist.
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Die Schreiben 50, 60 sind
jeweils durch den Absatz 70 zentriert, den jede Scheibe 12, 13 normalerweise
einhält,
und dadurch entsteht ein axial zur Schale 10 versetzter
Abschnitt 71. In diesem Abschnitt 71 sind Öffnungen 72 für den Durchtritt
der Stifte 73 vorgesehen, die fest mit einer Reibscheibe 74 verbunden
sind, die somit drehbeweglich an der betreffenden Scheibe 12, 13 angebracht
ist.
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Diese Anordnungen sind ähnlich wie
diejenigen aus 1, außer daß die Scheibe 26 bis
zur Innenperipherie der Scheibe 12 hinabreicht. Ein Belleville-Ring 75 liegt
auf der Scheibe 12 auf und beansprucht die Scheibe 74 in
Richtung der Schale 10, um die andere Scheibe 74 zwischen
Schale 10 und Scheibe 26 einzuspannen.
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Man wird bemerken, daß sich die
Scheiben 75, 74 radial über die Scheiben 30, 60 hinaus
erstrecken, daß die
genannte Scheibe 75 im Verhätltnis zur Scheibe 50 umgekehrt
geneigt ist und eins größere Belastung
bewirkt als die genannte Scheibe 50. Die Scheiben 50, 60 können gleiche
oder unterschiedliche Belastungen aufweisen.
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Soweit das Spiel zwischen den Verzahnungen 39, 40 nicht
eingestellt wird, kann sich die Nabe 11 beim Betrieb am
Umfang im Verhältnis
zu den Scheiben 12, 13 und zur Schale 10 gegenüber den Federn 41 verschieben,
wobei die Scheiben 12, 13 mittels Federn 16 fest
mit der Schale 10 verbunden sind, welche eine größere Steifigkeit
aufweisen als die zur Filterung der Totpunktgeräusche geeigneten Federn 41.
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Während
dieser Phase ist die Nabe 11 beweglich eingespannt und
kann im Verhältnis
zu den genannten Scheiben 12, 13 und zur Schale 10 dank den
elastischen Mitteln gemäß der Erfindung
und dank den unterschied lichen J, J1 sowohl winklig als auch radial
verschoben werden, wobei das Spiel J1 es ermöglicht, daß die Seitenstücke oder
Scheiben 51, 61 jeweils an den Flächen 53 bzw. 67 anliegen.
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Nach Einstellung des Spiels zwischen
den Zähnen 39 und 40 ist
die Schale 10 im Verhältnis
zur Nabe 11 dank der trapezförmigen Zähne 39, 40 zentriert
und man drückt
die Federn 16 unter Einschaltung der Scheiben 74 zusammen.
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Gemäß 4 kann
die Schale 10 auch im Verhältnis zu den Scheiben 12, 13 durch
zweite elastische Mittel 75, 175 beweglich angebracht
sein, die konzentrisch und radial jenseits der mit dem Flansch 54 verbundenen
elastischen Mittel angeordnet sind. Dazu genügt es, zwischen der Scheibe 12,
oder bei einer nicht dargestellten Ausführungsvariante eventuell zwischen
der Platte 26 und der betreffenden Scheibe 74 einen
Belleville-Ring 175 einzusetzen, der mit der Scheibe 75 identisch
ist. Natürlich
kann die Belastung der Scheiben 75, 175 unterschiedlich sein.
Das mit der Scheibe 50 verbundene Lager reduziert sich
auf eine einfache Scheibe 151, die mit radialem Spiel J
an der Fläche 57 an
gebracht ist. Das mit der Führungsscheibe 12 und
der Nabe 11 verbundene elastische Mittel besteht aus einer
axial und radial elastischen Scheibe 80. Diese Scheibe 80 liegt
direkt auf der Führungsscheibe 12 auf
und besitzt Laschen 81, die in Öffnungen 90 der Scheibe 12 eingreifen, um
eine drehbewegliche Verbindung damit herzustellen. Die Laschen 81 gehen
von einem durchlaufenden geneigten Abschnitt 82 aus, der
mit einem gewölbten
Ende 83 zur Herstellung eines direkten Kontakts mit der
Fläche 67 der
Nabe 11 versehen ist. Laschen 84, die im Verhältnis zum
Teil 82 umgekehrt geneigt sind, verlängern das Ende 83 und
enden in gewölbten
Teilen 85 zur Herstellung eines Kontakts mit der Fläche 57.
Bei einer Ausführungsvariante können die
Laschen 84 auf eine Scheibe reduziert sein.
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Wie es aus der Beschreibung hervorgeht, darf
das radiale Spiel J nichts zu groß sein, um die Unwuchterscheinungen
auf ein Minimum zu reduzieren.
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Gemäß 5 weist
das Lager 152 eine im wesentlichen konische Fläche 200 auf,
die mit einer ergänzenden
Fläche 201 zusammenwirkt,
welche im wesentlichen konisch ist und die die Nabe 11 zu
diesem Zweck an ihrer Außenperipherie
aufweist. Zwischen der Führungsscheibe 13 und
dem genannten Lager 252 besteht ein radiales Spiel. Das
Lager 152 liegt radial zwischen der Fläche 201 der Nabe 11 und der
Innenperipherie der Führungsscheibe 13.
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Die Fläche 201 ist mit dem
Fuß des
Flansches 54 verbunden und erstreckt sich in Richtung der
Achse der Einheit, während
die Fläche 200 aus der
Innenperipherie des Lagers 132 besteht.
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Diese Fläche ist in der Innenbohrung
des kranzförmigen
axialen Teils 156 des Lagers 152, der die Vorsprünge 155 trägt, angebracht
und der genannte Teil 156 liegt radial zwischen der Innenperipherie
der Scheibe 13 und der Fläche 201. Das genannte
Lager 152 ist also spielfrei an der Fläche 201 angebracht,
während
zwischen der Außenperipherie des
Teils 156 und der Führungsscheibe 13 ein
radiales Spiel vorhanden ist. Man wird bemerken, daß zwischen
der Schulter 53 des Flanschs 54 und dem Seitenstück 151 ein
axiales Spiel vorhanden ist.
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Auf symmetrische Weise besteht das
elastische Mittel 60 aus einem Belleville-Ring, der auf
der Scheibe 12 aufliegt und bei Kontakt mit der anderen Fläche des
Flanschs 54 eine Scheibe 261 axial beansprucht.
Diese Scheibe 261 ist vorzugsweise mit einem Spiel im Verhältnis zur
Fläche 57 der
Nabe 11 angebracht.
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Man wird bemerken, daß die verschiedenen Spiele
es ermöglichen,
daß das
Lager 152 und die Scheibe 261 an der Fläche 201 bzw.
der Stirnseite 67 zur Anlage kommen.
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Nach Einstellung des Spiels zwischen
den Verzahnungen der Schale 10 und der Nabe 11 ist
die Schale 10 im Verhältnis
zur Nabe 11 zentriert. Man wird verstehen, daß das Lager 152 während der
ersten Phase ein einwandfreies Drehen der Nabe 11 ermöglicht,
während
gleichzeitig die Radialspiele zwischen der Scheibe 13 und
der Nabe 11 reduziert sind.
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Man wird bemerken, daß das axiale
Spiel zwischen dem Flansch 54 und dem Seitenstück 151 je
nach Verschleiß reduziert
sein oder ganz entfallen kann.
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Natürlich ist die vorliegende Erfindung
nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
und insbesondere können
die Schale und die Führungsscheiben
am Schwungrad des Motors befestigt sein, wobei der Drehschwingungsdämpfer oberhalb
angeordnet und drehbeweglich mit der Antriebswelle eines Getriebes
verbunden ist, welches eine Kupplung und einen Drehzahlregler enthält.
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Ebenso können die elastischen Mittel
aus einem Stück
mit den Scheiben 51, 61 oder 174 bestehen,
vorteilhafterweise aus Kunststoff.
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Natürlich können die elastischen Mittel,
z. B. gemäß 4, auf der Schale 10 aufliegen
und die Scheibe 174 in Richtung der Führungsscheibe beanspruchen,
wobei die genannte Scheibe 174 drehbeweglich mit der Schale 10 verbunden
ist. In diesem Falle genügt
es, die Stifte 173 abwechselnd anzuordnen.
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Anstelle eines einzelnen Belleville-Rings 50, 60, 75, 175 kann
man zwei Belleville-Ringe in V-Anordnung zur besseren Verteilung
der Belastungen auf den Reibscheiben verwenden, wobei die genannten
Belleville-Ringe jeweils mit der Innen- bzw. Außenperipherie der genannten
Reibscheibe in Kontakt stehen.
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Natürlich kann man die verschiedenen
Ausführungsarten
unter einander kombinieren, und so kann beispielsweise ein elastisches
Mittel einer Art mit einem elastischen Mittel einer anderen Art
verbunden werden.
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Das gleiche gilt für die Reibmittel,
wobei ein Lager 52 mit einer Scheibe 74 verbunden
werden kann. Ebenso kann eine Schutzscheibe zwischen dem elastischen
Mittel und dem betreffenden Bauteil eingesetzt werden.
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Wie man verstanden haben wird, erfolgt
die drehbewegliche Verbindung der Reibmittel mit den Führungsscheiben 12, 13 oder
der Schale 10 mittels eines Spiels, welches in der 3 mit J1 bezeichnet ist und
welches sich nach dem jeweiligen Anwendungszweck richtet, wobei
sich von selbst versteht, daß man
stets bestrebt sein wird, den Reibmitteln eine möglichst große Kontaktfläche zu dem
zugehörigen
Bauteil zu geben.