DE4220256C2 - Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehschwingungs­ dämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Drehschwingungsdämpferscheibe für einen derartigen Drehschwingungsdämpfer gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 6.

Ein solcher Dämpfer ist in der FR 1469 091 beschrieben. Dabei sind die Fenster dadurch hergestellt, daß einerseits eine Hauptöffnung und andererseits vier kleine Hilfslöcher ausgestanzt sind, woraufhin das durch den Außen- und den Innenrand der Hauptöffnung und zwei der Löcher begrenzte Material lippenförmig umgeklappt wird.

Durch das Schneiden entstehen schräge Schlitze, die sich von der Mittelöffnung bis zu den drei Hilfslöchern erstrec­ ken, so daß man große Auflagebereiche für die elastischen Organe erhält. Diese Anordnung ist zufriedenstellend, kann jedoch unter schwierigen Einsatzbedingungen Nachteile mit sich bringen. Tatsächlich können die dem Außenrand zuge­ ordneten Hilfslöcher Sollbruchstellen bewirken, die der mechanischen Festigkeit des Drehschwingungsdämpfers abträglich sind.

Aus der DE 30 49 670 C2 und aus der DE 30 49 645 C2 sind jeweils scheibenförmige Dämpfungseinrichtungen bekannt, die Scheiben mit Fenstern zur Aufnahme von Federn aufweisen, deren Ränder rundherum durchgehend nach außen aufgebogen sind. Hierdurch sollen ausreichend große Kontaktflächen­ bereiche bei zwei ineinander angeordnete Federn unter­ schiedlicher Durchmesser geschaffen werden. Zusätzlich sind zu diesem Zweck noch wenigstens zwei scheibenförmige Hilfs­ elemente als separate Bauteile vorgesehen. Insbesondere hierdurch ergibt sich insgesamt eine relativ aufwendige Bauweise.

Aus der DE 37 40 554 A1 ist ferner ein Drehschwingungs­ dämpfer bekannt, der Scheiben mit Fenstern zur Aufnahme von Federn aufweist, wobei die radial außenliegende Umfangs­ kante der Fenster zur Führung der Federn aus der Ebene der Scheibe herausgebogen ist. Beide Enden dieses heraus­ gebogenen Bereichs sind in Form einer Schulter einwärts gebogen, wobei sich eine erste konkave Fläche an eine zweite konkave Fläche anschließt. Die an den Enden der Federn anliegenden seitlichen Kanten der Fenster liegen jedoch vollständig in der Ebene der Scheiben, so daß die Auflagefläche für die Federn gegenüber einer flachen Scheibe unverändert bleibt.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die genannten Schwierigkeit zu beseitigen, und insbesondere bei großer Robustheit eine gute Auflagefläche für die elastischen Organe zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen von Anspruch 1 oder durch eine Drehschwingungsdämpferscheibe mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst.

Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es insbesondere, daß die seitlichen Kanten der Fenster einen S-förmigen Abschnitt besitzen, der durch eine erste Ver­ formung und eine radial innerhalb dieser liegende zweite Verformung gebildet wird, die sich an die erste Verformung anschließt.

Dank der Erfindung ist das Vorhandensein von Hilfslöchern für den Außenrand nicht mehr unverzichtbar und es gibt keine Scheroperation. Die Lippen sind umgreifend und werden durch Pressenschläge hergestellt.

Außerdem wird so auf konstruktiv einfache Weise die Möglichkeit geschaffen, eine Montage mit konzentrischen Federn vorzunehmen.

Man wird verstehen, daß die Lippen und die ersten Ver­ formungen eine Verstärkungsrippe bilden, die der Robustheit der Scheibe und der Gegenscheibe zugute kommt, so daß es möglich ist, die Federn zugunsten einer besseren Moment­ übertragung und/oder einer Vergrößerung des Winkelbereichs zwischen den beiden Teilen des Dämpfers ein wenig nach außen zu versetzen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, daß sich zwischen dem Fenster und der Außenperipherie der Scheibe und der Gegenscheibe eine größere Materialmenge befindet, so daß die mechanische Festigkeit der vorgenannten Teile verbessert wird.

Die beigefügte Beschreibung veranschaulicht die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist eine Teilansicht einer Kupplungsscheibe nach dem bisherigen Stand der Technik im Aufriß entlang den Pfeilen I-I aus Fig. 2.

Fig. 2 ist eine Ansicht dieser Scheibe entlang der punktierten Linie II-II aus Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Ansicht in vergrößertem Maßstab eines Fensters gemäß der Erfindung.

Die Fig. 4 bis 7 sind Ansichten entlang den Linien 4-4, 5-5, 6-6 bzw. 7-7 aus Fig. 3.

Fig. 8 ist eine Teilansicht in verkleinertem Maßstab einer Scheibe oder einer Gegenscheibe gemäß der Erfindung.

Die Erfindung wird hier angewandt auf einen Dreh­ schwingungsdämpfer in Form einer Kupplungsscheibe für eine Kraftfahrzeugkupplung.

Wie in der FR 1 469 091 (Fig. 1 und 2) beschrie­ ben, besitzt diese Scheibe eine Nabe 10, die dreh­ beweglich mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden werden kann.

Die Nabe 10 trägt einen Metallflansch 11, der durch Falzung fest damit verbunden ist, und beiderseits dieses Flanschs 11 sind axial eine Scheibe 12 bzw. eine Gegenscheibe 13 aus Metall angeordnet, die durch Zwischenstücke 14, hier in Form von Distanz­ bolzen, die jeweils durch eine zu diesem Zweck an der Außenperipherie des Flanschs 11 vorgesehene Öffnung hindurchtreten, miteinander verbunden sind. Die Scheibe 12 und die Gegenscheibe 13 gleichen sich und weichen nur im Hinblick auf die Innenperi­ pherie voneinander ab. Sie bilden hier Führungs­ scheiben und gehören zu einem ersten koaxialen Teil des Drehschwingungsdämpfers, der mit einem zweiten koaxialen Teil, enthaltend die Nabe 10 und den Flansch 11, verbunden ist.

Die Scheibe 12 des ersten Teils ist fest mit einem Kranz 12' verbunden, der Reibbeläge trägt, die zwischen der Druckplatte und dem Schwungrad der Kupplung eingeklemmt werden können, welche drehbe­ weglich fest mit der Kurbelwelle des Wärmemotors des Fahrzeugs für die Übertragung der Bewegung von der Antriebswelle (Motor) auf die angetriebene Welle (Eingangswelle zum Getriebe) verbunden ist.

Hier gewährleisten die Distanzbolzen 14 auch die Befestigung des Kranzes 12' an der Scheibe 12. Die zwei koaxialen Teile des Dämpfers sind im Verhält­ nis zueinander innerhalb der Grenzen eines bestimm­ ten Winkelbereichs drehbar gegen elastische Organe 17 und Reibmittel 12 angebracht, wobei die Scheibe 12 und die Gegenscheibe 13 die Nabe 10 umgeben.

Die Organe 17 greifen am Kreisumfang an und beste­ hen aus Schraubenfedern 17 oder abweichend aus Kunststoffblöcken. Jede Feder 17 ist hier in einer in der Nabe 11 angebrachten Öffnung 18 und in Fenstern 19 angeordnet, die in der Scheibe 12 und in der Gegenscheibe 13 gegenüber eingebaut sind. Die Öffnung 18 besteht aus einem Fenster und die Fenster 18, 19 sind hier gegenüber angebracht und besitzen die gleichen Abmessungen, wobei die Federn 17 hier spielfrei in den genannten Fenstern 18, 19 sitzen, die mit der Presse ausgestanzt wurden.

Jedes Fenster 19, welches im wesentlichen rechtecki­ ge Form hat, besitzt zwei Seitenkanten, die mit­ einander durch zwei Umfangskanten verbunden sind, von denen die eine, der sogenannte Außenrand, sich radial oberhalb der anderen, dem sogenannten Innen­ rand, erstreckt. Der Außenrand ist durch eine Lippe, wie nachstehend beschrieben, begrenzt.

Die Reibmittel enthalten Reibscheiben 16, die axial zwischen dem Flansch 11 und der Scheibe 12 sowie zwischen dem Flansch 11 und der Gegenscheibe 13 eingesetzt sind. Eine axial wirksame Federscheibe nach Art einer Tellerfeder sowie eine Anlegescheibe sind außerdem zwischen dem Flansch 11 und der Gegenscheibe 13 vorgesehen.

Die Anlegescheibe ist mit axialen Klammern verse­ hen, die jeweils in ein Loch der Gegenscheibe 13 zur Herstellung der drehbeweglichen Verbindung damit eingreifen.

Die Federscheibe ruht auf der Gegenscheibe 13 und beansprucht die Anlegescheibe in Richtung der Scheibe 16 und des Flanschs 11, um eine Reibung zu erzeugen.

Bei der relativen Winkelverschiebung zwischen den beiden koaxialen Teilen werden die Federn 17 zusam­ mengedrückt und es kommt zu einer relativen Bewe­ gung zwischen dem Flansch 11 und der Einheit beste­ hend aus Scheibe 12 - Gegenscheibe 13, Gegenreib­ mittel, wobei die Scheiben 16 sich am Flansch 11 reiben.

Gemäß der Erfindung verstärkt man die Fenster der Scheibe 12 und der Gegenscheibe 13. So wurde bei 20 in Fig. 3 ein Fenster gemäß der Erfindung bezeich­ net, wobei die Seitenkanten des genannten Fensters 20 die Bezugszahlen 21, 22 tragen, während die Umfangskanten, die die beiden genannten Seitenkan­ ten 21, 22 miteinander verbinden, die Bezugszahlen 24 für den Außenrand bzw. 23 für den Innenrand, radial unterhalb des anderen angeordnet, tragen.

In Fig. 3 trägt die Lippe zur Begrenzung des Randes 24 die Bezugszahl 34, 25.

Gemäß der Erfindung ist somit ein Drehschwingungs­ dämpfer der vorbezeichneten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten 21, 22 jeweils eine erste gewölbte Außenverformung 26 aufweisen, die nach außen in der dem Flansch 11 gegenüberliegenden Richtung vorspringt und mit der Lippe 34, 25 ver­ bunden ist, die den Außenrand 24 begrenzt.

Gemäß einem Merkmal besitzen die Seitenkanten 21, 22 einen S-förmigen Abschnitt mit einer ersten Außenverformung 26, die nach außen in der dem Flansch 11 entgegengesetzten Richtung vorspringt und mit dem Außenrand 24 verbunden ist, sowie eine zweite Innenverformung 27, die mit der ersten Verformung 26 verbunden und radial unterhalb der­ selben angeordnet ist, wobei die genannte Verfor­ mung nach innen in Richtung des Flanschs 11 vor­ springt.

Die erste Verformung 26 und die zweite Verformung 27 besitzen nach einem Merkmal der Erfindung eine gewölbte Form. Die erste Verformung 26 ist vorteil­ hafterweise kugelförmig und man sieht bei 30 in den Fig. 3 und 6 das Zentrum dieser Kugel. Diese Verformung 26 ist mit einer Lippe 34, 25 verbunden, die in der dem Flansch 11 aus den Fig. 1 und 2 entgegengesetzten Richtung nach außen vorspringt. Diese Lippe begrenzt den Außenrand 24 und dient als Halterung für die Federn 17, die sich unter Einwir­ kung der Zentrifugalkraft durchbiegen und mit den genannten Lippen in Kontakt treten können. Das Material dieser Lippe ist dem Fenster 20 entnommen.

Diese Lippe weist in der Mitte einen gebogenen Teil 34, hier in Form eines Kreisbogens, auf, der an jedem Ende durch ein gerades Segment 25 verlängert ist, welches jeweils mit der ersten Verformung 26 in Verbindung steht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist zu sehen, daß das gerade Segment 25 einen geraden Hauptteil besitzt, der über eine kreisförmige Wurzelzone mit der Scheibe 12 (oder der Gegenscheibe 13) in Verbindung steht. In dieser Figur ist bei 28 der Verbindungs­ punkt zwischen dem geraden Teil des Segments 25 und der Scheibe 12 oder der Gegenscheibe 13 zu sehen.

Die zweite Verformung 27 ist ebenfalls kugelförmig und man sieht bei 29 in den Fig. 3 und 5 das Zentrum der Kugel. Sie erstreckt sich im mittleren Teil der betreffenden Seitenkante.

Die erste Verformung 26 und die zweite Verformung 27 sind verblockt und man wird bemerken, daß die Lippe 34, 25 mit der Presse hergestellt wurde, wobei die Scheibe 12 und die Gegenscheibe 13 hier aus Metall bestehen. Der Innenrand 23 ist durch eine geneigte Lippe 33 begrenzt, die jedoch hier von gerader Form ist. Diese Lippe 33, deren Mate­ rial dem Fenster 20 entnommen wird, wird mit der Schere hergestellt und weist in der Mitte einen bearbeiteten Teil 31 auf. Die Lippe 33 hat den Zweck, die Federn 17 festzuhalten. Man wird bemer­ ken, daß die Seitenkanten 21 und 22 geneigt sind.

Wie man verstanden haben wird, bieten diese Seiten­ kanten 21, 22 einen guten Sitz für die Federn 17, insbesondere dank der Verformung 26. Diese kann Viertel-Olivenform haben. Die zweite Verformung 27 gestattet den Einbau einer weiteren Feder, zum Beispiel einer Schraubenfeder (nicht dargestellt) im Innern der Feder 17, wobei die genannte Feder auf der Verformung 2 7 zur Auflage kommt.

Wie aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor­ geht, werden die Lippen 34, 25 und die ersten Verformungen 26 ebenso durch Presseneinwirkung hergestellt wie die zweite Verformung 27, ohne daß das Material mit der Schere bearbeitet würde. Das Material ist somit hart, so daß die Kanten 21, 22 eine gute Festigkeit aufweisen.

Das gleiche gilt für den Außenrand 24 und, nach einem wichtigen Merkmal der Erfindung, kommt es damit zu einer Materialkontinuität in einer der ersten Verformungen 26 zur anderen und das gleiche gilt für eine der zweiten Verformungen 27 zur anderen, wobei diese Materialkontinuität durch eine gekrümmte Form der Seitenkanten 21, 22 und des Außenrandes 24 erzielt wird.

All dies bewirkt eine große Robustheit der Fenster 20 und erlaubt es diesen, einerseits eine gute Auflage an den Umfangsenden der elastischen Organe 17 zu bieten und andererseits durch die Lippe des Außenrandes 24 eine gute Halterung der Federn 17 zu bewirken, wenn diese der Einwirkung der Zentrifugal­ kraft ausgesetzt werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 sind die Vorteile der vorliegenden Erfindung noch besser zu erkennen. Somit besteht ein Materialstreifen 42 zwischen der Wurzel der Lippe 24 und der Außenperipherie der Scheibe 12 und der Gegenscheibe 13. Die Lippe 34, 25 mit der ersten Verformung bildet dabei eine Verstärkungsrippe. Man wird verstehen, daß sich dank des Segments 25 die Materialmenge 43 zwischen der Außenperipherie der Scheibe 12 oder der Gegen­ scheibe 13 und dem geraden Segment 25 vergrößert, was die Robustheit der genannten Scheibe 12 und der Gegenscheibe 13 verstärkt.

Man wird bemerken, daß die erste Verformung 26 in Verbindung mit der zweiten Verformung 27 eine Verstärkungsrippe bildet und daß somit die Gefahr eines Bruchs zwischen den Löchern 40, die für den Einbau der Distanzbolzen 14 bestimmt sind, und den Seitenkanten 21, 22 minimiert wird.

Natürlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. Wie in der FR 2 568 640 A1 beschrieben, kann insbeson­ dere der Flansch 11 (der in Querrichtung ein ring­ förmiges Stück rund um die Nabe 10 bildet) winklig im Verhältnis zur Nabe gegen elastische Mittel von geringer Steifigkeit beweglich angebracht werden, wobei dazwischen mit Spiel versehene Eingriffsmit­ tel vorhanden sind. Die Scheibe 12 und die Gegen­ scheibe 13 können, wie in dem vorgenannten Dokument beschrieben, aus Hilfsflanschen unter Einschaltung von Eingriffsmitteln mit Spiel zwischen diesen und der Nabe bestehen.

Natürlich können die elastischen Organe 17 auch nur für einen Bereich der Winkelverschiebung zwischen dem Flansch 11 und der Einheit bestehend aus Schei­ be 12 - Gegenscheibe 13 wirksam werden. Dazu können die elastischen Organe 17 spielfrei in den Fenstern 20 der Scheibe 12 und der Gegenscheibe 13 und mit Spiel in den Öffnungen 18 des Flanschs 11 eingebaut werden. Die genannten Öffnungen 18 können dabei aus Aussparungen bestehen. Natürlich können die Anord­ nungen der vorerwähnten FR 2 568 640 A1 verwendet werden.

Bestimmte Fenster können gemäß der Erfindung ohne Verformung ausgeführt sein und das Vorhandensein der Lippe 33 in Verbindung mit dem Innenrand 23 ist nicht immer unverzichtbar.

Schließlich können die erste Verformung 26 und die zweite Verformung 27 gewölbt sein und eine andere als kugelförmige Ausbildung haben.

Claims (7)

1. Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, enthaltend wenigstens zwei koaxiale Teile, die im Verhältnis zueinander innerhalb der Grenzen eines bestimmten Winkelbereichs und gegen am Umfang wirksame elastische Organe (17) drehbar angebracht sind, welche geeignet sind, am Kreisumfang über einen Bereich zusammenzuwirken, der wenigstens dieser Winkelverschiebung entspricht, nämlich ein erster Teil mit einer Scheibe (12) und einer Gegenscheibe (13) aus Metall, die axial beiderseits eines Flanschs (11) angeordnet sind, der zum zweiten der genannten Teile gehört, wobei die elastischen Organe (17) in Fenstern (20) angebracht sind, die einander gegenüberliegend in der Scheibe (12) und der Gegenscheibe (13) angebracht sind und die Öffnungen (18) gegenüberstehen, welche sich in dem Flansch (11) befinden, wobei die Fenster zwei seitliche Kanten (21, 22) aufweisen, die miteinander durch zwei Umfangskanten (23, 24) verbunden sind, wovon die eine (24), der sogenannte Außenrand, durch eine Lippe (34, 25) begrenzt ist und radial außerhalb des anderen (23), dem sogenannten Innenrand, verläuft, dadurch gekennzeichnet,
daß die seitlichen Kanten (21, 22) jeweils eine erste äußere Verformung (26) von gewölbter Form aufweisen, die nach außen in der dem Flansch (11) entgegengesetzten Richtung aus der Ebene der Scheibe (12) bzw. der Gegenscheibe (13) vorspringt und die mit der den Außenrand (24) begrenzenden Lippe (34, 25) verbunden ist,
und daß die seitlichen Kanten (21, 22) einen S-förmigen Abschnitt besitzen, der durch die erste Verformung (26) und eine zweite innere Verformung (27) gebildet wird, die sich an die erste Verformung (26) anschließt und dabei radial innerhalb derselben liegt, wobei die zweite Verformung (27) eine gewölbte und in Richtung des Flanschs (11) nach innen aus der Ebene der Scheibe (12) bzw. der Gegenscheibe (13) vorspringende Form besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Außenrand (24) zusammengehörige Lippe (34, 25) einen bogenförmigen Mittelteil (34) enthält, der an jedem Ende mit einem geradlinigen Segment (25) verbunden ist, welches seinerseits mit der ersten Verformung (26) in Verbindung steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verformung (26) kugelsegmentförmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verformung (27) kugelsegmentförmig ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste äußere Verformung (26) mit der Lippe (34, 25) verbindende Bereich aus der Ebene der Scheibe (12) oder aus der Ebene der Gegenscheibe (13) herausgewölbt ist.

6. Drehschwingungsdämpferscheibe aus Metall, insbesondere für einen Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorherigen Ansprüche, mit Fenstern (20) zur Aufnahme von in Umfangsrichtung wirksamen elastischen Organen, wobei die Fenster (20) zwei seitliche Kanten (21, 22) aufweisen, die miteinander durch zwei Umfangskanten (23, 24) verbunden sind, wovon die äußere Umfangskante (24) durch eine Lippe (34, 25) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Kanten (21, 22) jeweils eine erste äußere Verformung (26) von gewölbter Form aufweisen, die aus der Ebene der Scheibe vorspringt und die mit der den Außenrand (24) begrenzenden Lippe (34, 25) verbunden ist, und daß die seitlichen Kanten (21, 22) einen S-förmigen Abschnitt besitzen, der durch die erste Verformung (26) und eine zweite innere Verformung (27) gebildet wird, die sich an die erste Verformung (26) anschließt und dabei radial innerhalb derselben liegt, wobei die zweite Verformung (27) eine gewölbte und in der zur Richtung der ersten Verformung (26) entgegengesetzten Richtung aus der Ebene der Scheibe vorspringende Form besitzt.

7. Drehschwingungsdämpferscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste äußere Verformung (26) mit der Lippe (34, 25) verbindende Bereich axial aus der Ebene der Scheibe herausgewölbt ist.