WO2011003802A1

WO2011003802A1 - Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere in einer kupplungsscheibe

Info

Publication number: WO2011003802A1
Application number: PCT/EP2010/059354
Authority: WO
Inventors: Alexander Bartha; Hartmut Bach; Michael Fister; Harald Jeppe; Jürgen Kleifges; Sven Ludsteck; Benedikt Schauder; Michael Zottmann
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2011-01-13
Also published as: EP2452096A1; CN102472360A; DE102009027559A1; CN102472360B

Abstract

Eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere in einer Kupplungsscheibe, umfasst einen Eingangsbereich (14) und einen gegen die Wirkung einer Dämpferfederanordnung (44) bezüglich des Eingangsbereichs (14) um eine Drehachse (A) drehbaren Ausgangsbereich (20), ferner umfassend eine einer Relativdrehung zwischen dem Eingangsbereich (14) und dem Ausgangsberei (20) entgegenwirkende Reibanordnung (60). mit wenigstens in einem Drehzahlbereich drehzahlabhängiger Reibcharakteristik.

Description

Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere in einer

Kupplungsscheibe

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine

Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere in einer Kupplungsscheibe, umfassend einen Eingangsbereich und einen gegen die Wirkung einer Dämpferfederanordnung bezüglich des Eingangsbereichs um eine Drehachse drehbaren Ausgangsbereich.

Bei derartigen Torsionsschwingungsdämpferanordnungen ist es bekannt, zum Disspieren der in Drehschwingungen enthaltenen Energie und auch zum Vermeiden von Schwingungsüberhöhungen insbesondere im Resonanzbereich eine Reibwirkung zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich zu erzeugen. Die dazu eingesetzten Reibeinrichtungen sind beispielsweise permanent wirkend, also unabhängig von irgendwelchen Drehzuständen, und stellen somit unabhängig vom Bewegungszustand eine fest vorgegebene gleichmäßige Reibwirkung sicher. Weiter können derartige Reibeinrichtungen verschleppt wirksam sein, also erst dann einsetzen, wenn zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ein gewisser Grenz-Relativdrehwinkel überschritten wird. Derartige verschleppt wirkende Reibeinrichtungen stellen sicher, dass dann, wenn sehr große Drehmomentschwankungen auftreten, noch vor Erreichen einer Anschlagstellung in der Torsionsschwingungsdämpferanordnung die Relativdrehung zum Stillstand kommen kann.

Obgleich mit derartigen Reibeinrichtungen insbesondere bei vom Relativdrehwinkel zwischen dem Eingangsbereich und dem

Ausgangsbereich abhängiger Reibwirkung dem Aufbau von

Schwingungsüberhöhungen zuverlässig entgegengewirkt werden kann, ist die Entkopplungsgüte zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ungenügend.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung wird eine durch Verdrängung eines viskosen Mediums eingeführte Dämpfung genutzt, die jedoch das Bereitstellen eines gegen den Austritt des viskosen Mediums vollständig abgedichteten Fluidraum erfordert und somit konstruktiv sehr aufwändig ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere in einer Kupplungsscheibe, vorzusehen, welche bei vergleichsweise einfachem Aufbau zu einer besseren Schwingungsentkopplung beiträgt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere in einer

Kupplungsscheibe, umfassend einen Eingangsbereich und einen gegen die

Wirkung einer Dämpferfederanordnung bezüglich des Eingangsbereichs um eine Drehachse drehbaren Ausgangsbereich, ferner umfassend eine einer

Relativdrehung zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich entgegenwirkende Reibanordnung mit wenigstens in einem Drehzahlbereich drehzahlabhängiger Reibcharakteristik.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau einer

Torsionsschwingungsdämpferanordnung ist also für eine über die Drehzahl hinweg sich ändernde Reibcharakteristik gesorgt. Dies ermöglicht es, durch die Drehzahlanpassung der Reibcharakteristik in kritischen Drehzahlbereichen beispielsweise eine stärkere Reibwirkung bereitzustellen, als in hinsichtlich der Entstehung von Drehschwingungen weniger kritischen Drehzahlbereichen.

Wenn die Reibanordnung wenigstens in einem Drehzahlbereich eine mit zunehmender Drehzahl abnehmende Reibwirkung bereitstellt, kann sichergestellt werden, dass beispielsweise in einem Bereich geringerer Drehzahl, insbesondere beim Durchlaufen von

Antriebsstrangresonanzstellen im Fahrbereich, eine höhere Reibwirkung erreicht wird. Die vergleichsweise geringere Reibung bei höheren Drehzahlen verbessert dort die Entkopplungsgüte bei allgemein geringeren zu erwartenden Drehungleichförmigkeiten.

Der Aufbau kann derart sein, dass die Reibanordnung eine erste Reibeinrichtung mit wenigstens einem Reiborgan und wenigstens einem das wenigstens eine Reiborgan in Reibeingriff vorspannenden Vorspannelement umfasst, wobei vorzugsweise eine Vorspannwirkung des wenigstens einen Vorspannelements mit zunehmender Drehzahl abnimmt.

Ein einfach zu realisierender, gleichwohl jedoch robuster Aufbau kann dadurch erlangt werden, dass das wenigstens eine Vorspannelement tellerfederartig ausgebildet ist und das wenigstens eine Reiborgan beaufschlagend unter Vorspannung eingebaut ist. Insbesondere wird es sehr leicht möglich, durch die geometrische Ausgestaltung eines derartigen tellerfederartig ausgebildeten Vorspannelements dessen Kraftcharakteristik definiert einzustellen.

Das wenigstens eine Vorspannelement kann wenigstens einen die Vorspannung desselben fliehkraftabhängig beeinflussenden

Fliehmasseabschnitt aufweisen, so dass keine zusätzlichen, insbesondere ansteuerungstechnisch aktivierbare Maßnahmen zum Erhalt der drehzahlabhängigen Reibcharakteristik erforderlich sind.

Eine baulich sehr einfach zu realisierende und zusätzlich sehr stabile Anordnung kann vorsehen, dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt wenigstens teilweise als integraler Teil des wenigstens einen Vorspannelements ausgebildet ist. - A -

Um bei Integration der fliehkraftabhängigen Funktionalität in das Vorspannelement den zur Verfügung stehenden Bauraum effektiv nutzen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass das wenigstens eine Vorspannelement einen ringartigen Körperbereich mit einem radial inneren Vorspannabstützbereich und einem radial äußeren Vorspannabstützbereich umfasst und dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt radial außen an den radial äußeren Vorspannabstützbereich anschließt. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt sich ausgehend von dem Körperbereich im Wesentlichen axial erstreckt.

Soll dafür gesorgt werden, dass beispielsweise ab Erreichen einer bestimmten Grenzdrehzahl eine dann noch weitergehende Veränderung der Reibcharakteristik im Wesentlichen nicht auftritt, wird weiter vorgeschlagen, dass dem wenigstens einen Fliehmasseabschnitt ein Bewegungsanschlag zur Begrenzung dessen unter Fliehkrafteinwirkung erzeugter Radialbewegung zugeordnet ist.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen

Torsionsschwingungsdämpferanordnung kann derart sein, dass diese einen ersten Dämpferbereich mit zwei miteinander gekoppelten ersten Deckscheibenelementen und einem dazwischen angeordneten und gegen die Wirkung einer ersten Dämpferfedereinheit der Dämpferfederanordnung bezüglich der ersten Deckscheibenelemente drehbaren ersten Zentralscheibenelement umfasst und dass die erste Reibeinrichtung einer Drehung zwischen den ersten Deckscheibenelementen und dem ersten Zentralscheibenelement entgegenwirkt. Eine Funktionenverschmelzung zum Minimieren der erforderlichen Bauteileanzahl kann dadurch erhalten werden, dass das erste Zentralscheibenelement im Wesentlichen ein Reiborgan bereitstellt.

Das wenigstens eine Vorspannelement kann bezüglich des ersten Zentralscheibenelements einerseits und einem der ersten Deckscheibenelemente andererseits abgestützt sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt sich axial über das radial äußere Ende des ersten Zentralscheibenelements oder des einen der ersten Deckscheibenelemente hinaus erstreckt.

Um mit der erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpferanordnung in verschiedenen Lastbereichen jeweils optimierte Dämpfungseigenschaften erhalten zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass diese einen zweiten Dämpferbereich mit zwei miteinander gekoppelten zweiten Deckscheibenelementen und einem dazwischen angeordneten und gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferfedereinheit der Dämpferfederanordnung bezüglich der zweiten Deckscheibenelemente drehbaren zweiten Zentralscheibenelement umfasst, wobei die ersten Deckscheibenelemente oder das erste Zentralscheibenelement mit den zweiten Deckscheibenelementen oder dem zweiten Zentralscheibenelement im Wesentlichen drehfest gekoppelt sind/ist. Dieser zweite Dämpferbereich kann beispielsweise als Leerlauf- oder Niederlastdämpferbereich ausgebildet sein, der im Allgemeinen weiter radial innen sitzt, da dessen Dämpferfedereinheit schwächer dimensioniert ist und somit auch weniger Bauraum beansprucht. Der erste Dämpferbereich kann dann als Lastdämpfer ausgebildet sein, dessen Dämpferfedereinheit zur Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums weiter radial außen sitzt.

Um sicherzustellen, dass im Wesentlichen unabhängig von der Drehzahl der Torsionsschwingungsdämpferanordnung immer für eine definierte Grundreibung gesorgt ist, wird weiter vorgeschlagen, dass die Reibanordnung eine einer Relativdrehung zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich entgegenwirkende zweite Reibeinrichtung mit im Wesentlichen drehzahlunabhängiger Reibcharakteristik umfasst.

Die zweite Reibeinrichtung kann beispielsweise zwischen wenigstens einem der ersten Deckscheibenelemente und dem ersten Zentralscheibenelement oder/und dem Ausgangsbereich wirken. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die zweite Reibeinrichtung zwischen wenigstens einem der zweiten Deckscheibenelemente und wenigstens einem der ersten Deckscheibenelemente oder/und dem ersten Zentralscheibenelement oder/und dem Ausgangsbereich wirkt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung, insbesondere Kraftfahrzeugreibungskupplung, umfassend eine erfindungsgemäß aufgebaute Torsionsschwingungsdämpferanordnung.

Dabei kann beispielsweise der Eingangsbereich eine Reibbelagsanordnung umfassen, die in einer Reibungskupplung zwischen einem Schwungrad und einer Anpressplatte einspannbar ist. Der Ausgangsbereich kann beispielsweise mit einer mit Innenverzahnung ausgebildeten Nabe ausgebildet sein, um dadurch eine drehfeste Ankopplung an ein Abtriebsorgan, beispielsweise eine Getriebeeingangswelle, zu erlangen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer Kupplungsscheibe für eine

Kraftfahrzeugreibungskupplung; Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Kupplungsscheibe, geschnitten in einer anderen Schnittebene;

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Kupplungsscheibe, geschnitten in einer anderen Schnittebene;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines bei der Kupplungsscheibe der Fig. 1 bis 3 eingesetzten tellerfederartig ausgebildeten Vorspannelements;

Fig. 5 ein die Reibcharakteristik einer Reibanordnung der

Kupplungsscheibe der Fig. 1 bis 3 darstellendes Diagramm;

Fig. 6 eine Teil-Axialansicht einer alternativ ausgebildeten

Kupplungsscheibe;

Fig. 7 die Kupplungsscheibe der Fig. 6, geschnitten in einer anderen

Schnittebene;

Fig. 8 eine Detailansicht der Kupplungsscheibe der Fig. 6 und 7;

Fig. 9 eine Ansicht der Kupplungsscheibe der Fig. 6 bis 8 von radial außen;

Fig. 10 eine prinzipartige Darstellung einer Kupplungsscheibe mit einer drehzahlabhängigen und einer nicht drehzahlabhängigen Reibeinrichtung;

Fig. 1 1 eine der Fig. 10 entsprechende Darstellung einer alternativen

Ausgestaltungsart;

Fig. 12 eine der Fig. 10 entsprechende Darstellung einer alternativen

Ausgestaltungsart;

Fig. 13 eine der Fig. 10 entsprechende Darstellung einer alternativen

Ausgestaltungsart. Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 wird nachfolgend der Aufbau bzw. die Funktionalität einer ersten Ausgestaltungsform einer in einer Kraftfahrzeugreibungskupplung einzusetzenden Kupplungsscheibe 10 beschrieben. Die Kupplungsscheibe 10 ist mit einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung 12 ausgebildet, deren Eingangsbereich 14 die an einem Reibbelagträger 16 getragenen Reibbeläge 18 umfasst. Ein Ausgangsbereich 20 der Torsionsschwingungsdämpferanordnung umfasst eine mit Innenverzahnung 22 ausgebildete Nabe 24, über welche eine im Wesentlichen drehfeste Ankopplung an ein Abtriebsorgan, wie z. B. eine Getriebeeingangswelle, erlangt werden kann. Die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 12 ist mit zwei für verschiedene Lastbereiche ausgestalteten Dämpferbereichen 26, 28 ausgebildet. Der erste Dämpferbereich 26 ist für den Lastbereich vorgesehen und umfasst als wesentlichen Bestandteil seiner Primärseite 30 zwei miteinander durch eine Mehrzahl von Nietbolzen 32 oder dergleichen fest verbundene und beispielsweise aus Blechmaterial aufgebaute erste Deckscheibenelemente 34, 36. Axial zwischen diesen Deckscheibenelementen liegt als wesentlicher Bestandteil einer Sekundärseite 38 des ersten Dämpferbereichs 30 ein erstes Zentralscheibenelement 40. Dieses ist grundsätzlich bezüglich der beiden Deckscheibenelemente 34, 36 um eine Drehachse A drehbar, wobei die Dämpferfedern 42 einer ersten Dämpferfedereinheit 44 des ersten Dämpferbereichs 26 dieser Relativdrehung entgegenwirken. Dazu weisen, wie allgemein bekannt, die Deckscheibenelemente 34, 36 einerseits und des Zentralscheibenelements 40 andererseits entsprechende

Umfangsabstützbereiche auf, an welchen die ggf. auch zum Teil radial ineinandergestaffelt angeordneten Dämpferfedern 42 der Dämpferfedereinheit 44 sich abstützen können.

Das Zentralscheibenelement 40 weist an seinem Innenumfangsbereich eine verzahnungsartig ausgebildete Eingriffsformation auf, welche mit einer komplementär geformten Formation am Außenumfang der Nabe 24 mit Umfangsbewegungsspiel behaftet in Kopplungseingriff steht. Innerhalb dieses Umfangsbewegungsspiels bzw. dem dadurch vorgegebenen Drehwinkel ist das Zentralscheibenelement 40 bezüglich der Nabe 24 drehbar.

Der zweite Dämpferbereich 28 umfasst als dessen Primärseite 46 zwei in axialem Abstand angeordnete zweite Deckscheibenelemente 48, 50. Das Deckscheibenelement 48 ist radial außen in Achsrichtung abgewinkelt und greift mit dem abgewinkelten Abschnitt einerseits durch das Deckscheibenelement 50 hindurch und andererseits in eine Umfangsaussparung des ersten Zentralscheibenelements 40 ein. Auf diese Art und Weise sind einerseits die beiden Deckscheibenelemente 48, 50 miteinander zur gemeinsamen Drehung gekoppelt und ist weiterhin die Primärseite 46 des zweiten Dämpferbereichs 28 im Wesentlichen drehfest an die Sekundärseite 38 des ersten Dämpferbereichs 26 angekoppelt. Ein zweites Zentralscheibenelement 52 bildet im Wesentlchen die Sekundärseite 54 des zweiten Dämpferbereichs 28 und ist in seinem radial inneren Bereich mit der Nabe 24 im Wesentlichen drehfest gekoppelt.

Eine Dämpferfedereinheit 56 des zweiten Dämpferbereichs 28 umfasst in entsprechende Aussparungen der zweiten Deckscheibenelemente 48, 50 bzw. des zweiten Zentralscheibenelements 52 eingesetzte Schraubendruckfedern 58, welche einer Relativdrehung zwischen der Primärseite 46 und der Sekundärseite 54 des zweiten Dämpferbereichs 28 entgegenwirken. In einem Bereich geringer zu übertragende Drehmomente sind die unter Vorspannung eingebauten Dämpferfedern 42 des ersten Dämpferbereichs 26 im Wesentlichen noch nicht weiter zu komprimieren. In diesem Niederlastbereich werden jedoch die Dämpferfedern 58 der Dämpferfedereinheit 56 des zweiten Dämpferbereichs 28 komprimiert, so dass die Primärseite 46 und die Sekundärseite 54 des zweiten Dämpferbereichs 28 sich bezüglich einander verdrehen können und damit auch der gesamte erste Dämpferbereich 26 sich bezüglich der Nabe 24 in dem vorangehend angesprochenen Drehwinkelbereich verdrehen kann. Wird dieser Drehwinkelbereich vollständig ausgenutzt, so entsteht zwischen dem Zentralscheibenelement 40 und der Nabe 24 eine drehfeste Kopplung, was bedeutet, dass eine weitere Kompression im Bereich des zweiten Dämpferbereichs 28 nicht erfolgen kann und weiter ansteigende Drehmomente dann durch zunehmende Belastung der Dämpferfedern 42 des ersten Dämpferbereichs 26 zu einer Relativdrehung zwischen dessen Primärseite 30 und Sekundärseite 38 führen. Der Kupplungsscheibe 10 bzw. der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 12 derselben ist eine allgemein mit 60 bezeichnete Reibanordnung zugeordnet. Diese umfasst zwei grundsätzlich zu unterscheidende Bereiche, nämlich eine drehzahlabhängig wirksame erste Reibeinrichtung 62 und eine von der Drehzahl im Wesentlichen unabhängig wirksame zweite Reibeinrichtung 64.

Die erste Reibeinrichtung 62 ist im radial äußeren Bereich des ersten Dämpferbereichs 26 angeordnet und wirkt im Wesentlichen zwischen dessen Primärseite 30 und dessen Sekundärseite 38. Sie umfasst ein in der Fig. 4 in perspektivischer Darstellung erkennbares, als Feder, z. B. tellerfederartig ausgestaltetes Vorspannelement 66 mit einem ringartig umlaufenden Tellerfederkörperbereich 68. Dieser weist einen radial inneren Vorspannabstützbereich 70 auf, mit welchem er bei der Ausgestaltungsform der Fig. 1 bis 3 direkt an dem ersten Zentralscheibenelement 40 in dessen radial äußerem Bereich axial abgestützt ist. Um hier eine Drehkopplung zu erlangen, kann im Körperbereich 68 über den Umfang verteilt eine Mehrzahl von Eingriffsaussparungen vorgesehen sein, in welche an dem Zentralscheibenelement 40 beispielsweise durch Bilden einer Materialausformung vorgesehene Eingriffsvorsprünge 74 eingreifen. Dies bedeutet, dass bei Relativdrehung zwischen der Primärseite 30 und der Sekundärseite 38 des ersten Dämpferbereichs 26 das Vorspannelement 66 sich zwangsweise zusammen mit dem Zentralscheibenelement 40 in Umfangsrichtung bewegen wird.

Ein radial äußerer Vorspannabstützbereich 76 dient zur Abstützung des Vorspannelements 66 in seinem radial äußeren Bereich am radial äußeren Bereich von einem der Deckscheibenelemente 34, 36, hier dem Deckscheibenelement 36.

Durch das unter Vorspannung eingebaute tellerfederartig ausgebildete Vorspannelement 66 wird das Zentralscheibenelement 40 in Richtung auf das andere Deckscheibenelement zu belastet. Dieses kann mit an verschiedenen Umfangsbereichen oder über den vollständigen Umfang gebildeten Ausformungen eine Anlagefläche bereitstellen, an welcher das

Zentralscheibenelement 40 unter Last anliegt, so dass zwangsweise bei Relativdrehung zwischen der Primärseite 30 und der Sekundärseite 38 des ersten Dämpferbereichs an diesem Bereich der Reibwechselwirkung eine

Gleitreibkraft erzeugt wird. Da weiterhin das Vorspannelement 66 sich zusammen mit dem Zentralscheibenelement 40 bewegt, entsteht auch im

Bereich der axialen Abstützung desselben mit seinem radial äußeren Vorspannabstützbereich 76 am Deckscheibenelement 36 grundsätzlich eine

Gleitreibwirkung.

Das tellerfederartig ausgebildete Vorspannelement weist radial außen anschließend an den radial äußeren Vorspannabstützbereich 76 eine Mehrzahl axial abgebogener Lappen 78 auf, die jeweils einen Fliehmasseabschnitt 80 bereitstellen. Die einzelnen Lappen 78 sind in Umfangsrichtung durch Einschnitte voneinander getrennt und somit unter radialer Aufspreizung grundsätzlich nach außen bewegbar. Eine diese Lappen 78 nach radial außen belastende Kraft F entsteht dann, wenn die Kupplungsscheibe 10 um die Drehachse A rotiert, wobei mit zunehmender Drehzahl auch die Kraft F zunimmt. Eine zunehmende Kraft F bewirkt, dass, wie durch einen Pfeil P in der Fig. 3 angedeutet, aufgrund der Anbindung dieser Lappen 78 an den Körperbereich 68 ein Kippmoment entsteht. Dieses Kippmoment ist so gerichtet, dass es der durch den vorgespannten Einbau generierten Vorspannkraft entgegenwirkt bzw. diese mindert. Mit zunehmender Drehzahl und entsprechend zunehmender Fliehkraft steigt dieses Kippmoment an, so dass fliehkraftabhängig eine zunehmende Entlastung des Zentralscheibenelements 40 erreicht wird. Allgemein hat dies dann zur Folge, dass auch die in den beiden vorangehend angesprochenen Reibbereichen, nämlich zwischen dem Zentralscheibenelement 40 und dem Deckscheibenelement 34 einerseits und dem Vorspannelement 66 und dem Deckscheibenelement 36 andererseits, erzeugte Reibkraft abnimmt. Insgesamt führt dies dazu, dass mit zunehmender Drehzahl die Reibwirkung der Reibeinrichtung 36 abnimmt.

Da die reibend miteinander in Wechselwirkung stehenden Bauteile allgemein aus Metall, insbesondere Stahlmaterial, aufgebaut sein können, erzeugen sie aufgrund des vergleichsweise hohen Reibkoeffizienten derartiger

Materialpaarungen grundsätzlich eine vergleichsweise starke Reibung, die entsprechend dann mit zunehmender Drehzahl gemindert wird. Um eine über die Betriebslebensdauer hinweg zuverlässige Wirkungsweise herzustellen, können die durch Ausformen des Zentralscheibenelements 40 gebildeten Kopplungsvorsprünge 74 ebenso wie das Deckscheibenelement

36 gehärtet ausgeführt sein.

Eine Beeinflussung der fliehkraftabhängigen Wirksamkeit kann dadurch erlangt werden, dass die Masse der oder zumindest einiger der Lappen 78 variiert wird, oder ggf. auch deren Länge. Eine Massevariation kann beispielsweise durch ein- oder mehrmaliges Umfalzen derselben erzeugt werden oder ggf. durch Anbringen zusätzlicher Fliehgewichte an zumindest einigen der Lappen 78. Die Vorspanncharakteristik des tellerfederartig ausgebildeten Vorspannelements kann beispielsweise durch Einbringen von

Schlitzen in diese oder/und dessen Radialerstreckung bzw. Dicke sowie

Materialauswahl beeinflusst werden. Die zweite Reibeinrichtung 64 wirkt grundsätzlich unabhängig von der Drehzahl im gesamten Drehzahlbereich näherungsweise gleichmäßig. Auch die zweite Reibeinrichtung 64 kann mehrere Reibbereiche umfassen, die vor allem auch dann eine Reibwirkung erzeugen können, wenn eine Relativdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite 54 des zweiten Dämpferbereichs 28 auftritt. So kann die zweite Reibeinrichtung 64 axial zwischen dem Deckscheibenelement 36 und dem Zentralscheibenelement 40 in deren radial inneren Bereich einen Reibring 75 umfassen, der durch ein vermittels einer Tellerfeder 77 vorgespanntes und mit dem Deckscheibenelement 36 drehfest gekoppeltes Anpresselement 79 gegen das Zentralscheibenelement 40 gepresst wird. Auch dieser Bereich wird also dann wirksam, wenn eine Relativdrehung innerhalb des ersten Dämpferbereichs 26 entsteht. Axial zwischen dem Zentralscheibenelement 40 und dem Deckscheibenelement 34 kann die zweite Reibeinrichtung 64 einen ebenfalls unter der Vorspannung einer Tellerfeder 82 stehenden Reibring 84 umfassen, der sich beispielsweise am Deckscheibenelement 48 abstützen kann. Ferner ist im radial inneren Bereich das Deckscheibenelement 34 der Primärseite 30 des ersten Dämpferbereichs 26 an einem konischen Reib/Lagerungselement 86 axial abgestützt, das wiederum mit der Nabe 24 drehfest sein kann, so dass immer dann, wenn die Primärseite 46 und damit auch das Deckscheibenelement 34 sich bezüglich der Sekundärseite 54 des zweiten Dämpferbereichs 28 dreht, eine Reibwirkung erzeugt werden kann.

Die Fig. 5 zeigt anhand eines Diagramms die Reibwirkung, wie sie durch die bei der Kupplungsscheibe 10 der Fig. 1 bis 4 vorgesehene Reibanordnung 60 mit ihren Reibeinrichtungen 62, 64 erlangt wird. Man erkennt, dass zunächst das durch die Reibanordnung 60 bereitgestellte Reibmoment ausgehend von einem beispielsweise im Bereich von etwa 20 Nm liegenden Wert bei geringer Drehzahl oder im nicht rotierenden Zustand das Reibmoment bis zu einem Drehzahlwert von etwa 3000 Umdrehungen pro Minute abfällt. Dies ist der Drehzahlbereich, in welchem durch die radiale Verlagerung der Fliehmasseabschnitte 80 die Vorspannwirkung des Vorspannelements 66 abnimmt. Dieser Drehzahlbereich erstreckt sich vorzugsweise zwischen Null und 3500 Umdrehungen pro Minute. Dabei erkennt man, dass die Drehzahl zunächst nur eine vergleichsweise geringe Abnahme der Reibwirkung erzeugt. Erst bei einem Drehzahlwert von etwa 2000 Umdrehungen pro Minute ist der Abfall deutlicher. Bei Erreichen eines oberen Grenzwertes von 3000 bis 3500 Umdrehungen pro Minute, hier ist das Beispiel 3000 Umdrehungen pro Minute dargestellt, kann fliehkraftabhängig die Vorspannwirkung des Vorspannelements 66 so gemindert sein, dass es im Wesentlichen keine zu einer Reibwechselwirkung führende Vorspannkraft mehr erzeugen kann. Bei weiter ansteigender Drehzahl wirkt dann im Wesentlichen nur noch die durch die zweite Reibeinrichtung 64 drehzahlunabhängig bereitgestellte Reibkraft, die zu einem Reibmoment von etwa 10 Nm führen kann.

Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn das durch die Grundreibeinrichtung, also den drehzahlunabhängig wirksamen Anteil der Reibanordnung 60 bereitgestellte Reibmoment zur fliehkraftabhängig wirksamen Reibkraft bzw. dem entsprechenden Reibmoment in einem Verhältnis von 1 :1 bis 1 :2 steht. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass bei vergleichsweise geringen Drehzahlen die dort auch zu erwartenden und durch Resonanzstellen des Antriebsstrangs generierten Drehschwingungen sehr stark bedämpft werden können, während mit zunehmender Drehzahl starke Schwingungsanregungen nicht mehr zu erwarten sind und dann eine verbesserte Entkopplungsgüte zwischen dem Eingangsbereich 14 und dem Ausgangsbereich 20 bei höheren Drehzahlen erreicht werden kann. Eine alternative Ausgestaltungsart einer Kupplungsscheibe ist in den Fig. 6 bis 9 dargestellt. Diese entspricht in ihrem Aufbau im Wesentlichen dem vorangehend beschriebenen Aufbau, so dass auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen werden kann. Man erkennt, dass hier das Vorspannelement 66 im Vergleich zur vorangehenden Anordnung um 180° gedreht eingebaut ist und mit seinem radial äußeren Vorspannabstützbereich 76 am Zentralscheibenelement 40 abgestützt ist, während es mit seinem radial inneren Vorspannabstützbereich 70 axial am Deckscheibenelement 36 abgestützt ist. Dies beeinträchtigt die grundsätzliche Funktionalität des Vorspannelements 66 nicht und hat die gleiche drehzahlabhängige Charakteristik zur Folge, wie vorangehend erläutert.

Durch diesen um 180° gedrehten Einbau erstrecken sich nunmehr die als Fliehmasseabschnitte wirksamen Lappen 78 in die entgegengesetzte axiale Richtung über das radial äußere Ende des Zentralscheibenelements 40 hinweg. Insbesondere erkennt man, dass die Lappen 78 sich hier mit den am Reibelemententräger 16 vorgesehenen Reibbelägen 18 axial überlappen. Deutlich sichtbar wird dies in der vergrößerten Darstellung der Fig. 8.

Tritt bei derartiger Ausgestaltung unter Fliehkraftbelastung eine Kippbewegung der Lappen 78 auf, so bewegt sich deren axiales Ende 88 nach radial außen, bis es in Anlage an einer Innenumfangsfläche 90 der Reibbeläge 18 kommt. Diese Innenumfangsfläche 90 stellt einen Bewegungsanschlag für die Lappen 78 bereit und begrenzt somit deren Verkippbarkeit.

Durch diese Bewegungsbegrenzung für die Lappen 78 wird es möglich, das drehzahlabhängige Vermindern der Vorspannwirkung des Vorspannelements 66 zu begrenzen, so dass ab dem Zeitpunkt, zu dem die Lappen 78 an der Innenumfangsfläche 90 anliegen, auch bei weiter ansteigender Drehzahl die Vorspannwirkung des Vorspannelements 66 näherungsweise konstant bleibt und somit der in der Fig. 5 sich darstellende Verlauf des Reibmoments auch dann einstellt, wenn keine zweite und drehzahlunabhängig wirkende Reibeinrichtung vorgesehen ist. Selbstverständlich ist es auch bei dieser Ausgestaltungsform möglich, die vorangehend erläuterte zweite Reibeinrichtung 64 vorzusehen, um zusätzlich zu dieser auch bei größeren Drehzahlen vorhandenen Reibwirkung der ersten Reibeinrichtung 62 ein zusätzliches Reibmoment zu generieren. Beispielsweise könnte die zweite Reibeinrichtung 64 dann verschleppt wirksam sein und erst beim Erreichen größerer Relativdrehauslenkungen zwischen der Primärseite 30 und der Sekundärseite 38 des ersten Dämpferbereichs 26 wirksam werden.

Mit Bezug auf die Fig. 10 bis 13 werden nachfolgend verschiedene Ausgestaltungen insbesondere der zweiten Reibeinrichtung 64 erläutert.

Dabei erkennt man zunächst in der Fig. 10, dass dort ein Aufbau gezeigt ist, bei dem im zweiten Dämpferbereich 28 nur das Deckscheibenelement 48 baulich separat ausgeführt ist und das zweite Deckscheibenelement 50 durch den radial inneren Bereich des ersten Zentralscheibenelements 40 des ersten Dämpferbereichs 26 bereitgestellt ist. Man erkennt weiterhin die als Tellerfeder oder Wellfeder oder dergleichen ausgebildete Vorspannfeder 82, die sich hier direkt an den beiden Deckscheibenelementen 48 und 34 abstützt und an zumindest einem ihrer Abstützbereiche eine Reibwirkung erzeugen kann. Weiter erkennt man die Vorspannfeder 79, die sich hier direkt am Deckscheibenelement 36 und am Zentralscheibenelement 40 abstützt und somit ebenfalls zwischen beiden Bauteilen eine Reibwirkung erzeugen kann. Durch das Vorspannelement 66 ist das Zentralscheibenelement 40 mit seinem radial äußeren Bereich gegen das Deckscheibenelement 34 gepresst, welches, wie bereits ausgeführt, hierzu einige axiale Ausformungen aufweisen kann. Auch ist es grundsätzlich möglich, zwischen diese beiden Bauteile einen Reibring einzusetzen, um die Reibcharakteristik weiter beeinflussen zu können. Die Vorspannfeder 82 wirkt grundsätzlich der Vorspannwirkung des Vorspannelements 66 entgegen und gleicht somit Toleranzen in der axialen Positionierung aus. Ferner erzeugt die Vorspannfeder 82 eine definierte axiale Belastung des zweiten Dämpferbereichs 28.

In der Ausgestaltung der Fig. 1 1 ist der zweite Dämpferbereich 28 an der anderen axialen Seite bezüglich des Zentralscheibenelements 40 angeordnet, also an derjenigen Seite, an welcher auch das Vorspannelement 66 positioniert ist. Der zweite Dämpferbereich 28 ist durch die beispielsweise als Tellerfeder oder Wellfeder ausgebildete Vorspannfeder 82 axial gegen das Deckscheibenelement 36 vorgespannt und dort beispielsweise unter Zwischenlagerung einer Reibscheibe 84 wirksam, wenn eine Relativdrehung zwischen Primärseite 30 und Sekundärseite 38 des ersten Dämpferbereichs 26 auftritt. Diese Reibscheibe 84 kann erforderlichenfalls auch entfallen. Die Vorspannfeder 79 wirkt zwischen dem ersten Zentralscheibenelement 40 und dem Deckscheibenelement 34 und somit auch dem Vorspannelement 66 entgegen.

Auch die Vorspannfeder 79, die, ähnlich wie vorangehend beschreiben, selbst eine Reibwirkung entfalten kann, kann grundsätzlich entfallen. Damit entfällt auch deren Reibwirkung. Die an der anderen axialen Seite des Zentralscheibenelements 40 vorgesehene Vorspannfeder 82 wirkt zwischen zwei grundsätzlich miteinander drehgekoppelten Bauteilen und erzeugt bei dieser Ausgestaltungsform selbst keine Reibwirkung. In Fig. 12 ist eine Variante gezeigt, bei welcher die den zweiten Dämpferbereich 28 axial gegen das Deckscheibenelement 36 des ersten Dämpferbereichs 26 belastende Vorspannwirkung der Vorspannfeder 82 dadurch erzeugt wird, dass diese sich an der anderen Seite des Zentralscheibenelements 40 liegend am Deckscheibenelement 34 einerseits und einem Abstützelement 90 andererseits axial abstützt. Dieses ist an den das erste Zentralscheibenelement 40 axial durchgreifenden Abschnitten der Primärseite 46 des zweiten Dämpferbereichs 28 axial abgestützt und auf diese Weise mit der Primärseite 46 des zweiten Dämpferbereichs 28 und somit auch dem Zentralscheibenelement 40 des ersten Dämpferbereichs 26 drehfest. Bei Relativdrehung im ersten Dämpferbereich 26 wird somit durch das Vorspannelement 82 bezüglich des Deckscheibenelements 34 oder/und des Abstützelements 90 eine Reibwirkung erzeugt.

In Fig. 13 ist eine Anordnung gezeigt, bei welcher der zweite Dämpferbereich 28 wieder an der gleichen axialen Seite bezüglich des Zentralscheibenelements 40 angeordnet ist, wie das Vorspannelement 60. Die Primärseite 46 wird durch die sich am Deckscheibenelement 36 einerseits und einer Reibscheibe 84 andererseits abstützende Vorspannfeder 82 gegen das Zentralscheibenelement 40 gepresst. Auf diese Art und Weise unterstützt die Vorspannfeder 82 das Vorspannelement 66 und presst das Zentralscheibenelement 40 gegen die am Deckscheibenelement 34 oder ggf. einem Reibring erzeugte Reibstelle, jedoch unabhängig von der Drehzahl.

Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die verschiedenen in den Fig. 10 bis 13 gezeigten Varianten hinsichtlich der Ausgestaltung der zweiten Reibeinrichtung 64 auch bei der Anordnung des Vorspannelements 66 vorgesehen sein kann, wie sie in den Fig. 6 bis 9 gezeigt ist. Weiter sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich bei der erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpferanordnung bzw. der damit ausgestalteten Kupplungsscheibe die Reibanordnung lediglich die drehzahlabhängig wirksame Reibeinrichtung umfassen kann, unabhängig davon, ob diese, so wie in den Fig. 6 bis 9 gezeigt, eine drehzahlabhängige Begrenzung der Minderung der Reibwirkung erfährt oder nicht.

Claims

Ansprüche

1. Torsionsschwingungsdämpferanordnung, insbesondere in einer Kupplungsscheibe, umfassend einen Eingangsbereich (14) und einen gegen die Wirkung einer Dämpferfederanordnung (44, 56) bezüglich des Eingangsbereichs (14) um eine Drehachse (A) drehbaren Ausgangsbereich (20), ferner umfassend eine einer Relativdrehung zwischen dem Eingangsbereich (14) und dem Ausgangsbereich (20) entgegenwirkende Reibanordnung (60) mit wenigstens in einem

Drehzahlbereich drehzahlabhängiger Reibcharakteristik.

2. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Reibanordnung (60) wenigstens in einem Drehzahlbereich eine mit zunehmender Drehzahl abnehmende

Reibwirkung bereitstellt.

3. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibanordnung (60) eine erste Reib- einrichtung (62) mit wenigstens einem Reiborgan (40) und wenigstens einem das wenigstens eine Reiborgan (40) in Reibeingriff vorspannenden Vorspannelement (66) umfasst, wobei vorzugsweise eine Vorspannwirkung des wenigstens einen Vorspannelements (66) mit zunehmender Drehzahl abnimmt.

4. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vorspannelement (66) tellerfederartig ausgebildet ist und das wenigstens eine Reiborgan (40) beaufschlagend unter Vorspannung eingebaut ist.

5. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vorspannelement (66) wenigstens einen die Vorspannung desselben fliehkraftabhängig beeinflussenden Fliehmasseabschnitt (80) aufweist.

6. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt (80) wenigstens teilweise als integraler Teil des wenigstens einen Vorspannelements (66) ausgebildet ist.

7. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vorspannelement (66) einen ringartigen Körperbereich (68) mit einem radial inneren Vorspannabstützbereich (70) und einem radial äußeren

Vorspannabstützbereich (76) umfasst und dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt (80) radial außen an den radial äußeren Vorspannabstützbereich (76) anschließt.

8. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt (80) sich ausgehend von dem Körperbereich (68) im Wesentlichen axial erstreckt.

9. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Fliehmasseabschnitt (80) ein Bewegungsanschlag (90) zur Begrenzung dessen unter Fliehkrafteinwirkung erzeugter Radialbewegung zugeordnet ist.

10. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung (12) einen ersten

Dämpferbereich (26) mit zwei miteinander gekoppelten ersten Deckscheibenelementen (34, 36) und einem dazwischen angeordneten und gegen die Wirkung einer ersten Dämpferfedereinheit (44) der Dämpferfederanordnung (44, 56) bezüglich der ersten Deckscheibenelemente (34, 36) drehbaren ersten

Zentralscheibenelement (40) umfasst und dass die erste Reibeinrichtung (62) einer Drehung zwischen den ersten Deckscheibenelementen (34, 36) und dem ersten Zentralscheibenelement (40) entgegenwirkt.

11. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 10 und Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zentralscheibenelement (40) im Wesentlichen ein Reiborgan bereitstellt.

12. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vorspannelement (66) bezüglich des ersten Zentralscheibenelements (40) einerseits und einem der ersten Deckscheibenelemente (34, 36) andererseits abgestützt ist.

13. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 12 und Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fliehmasseabschnitt (80) sich axial über das radial äußere Ende des ersten Zentralscheibenelements (40) oder des einen der ersten Deckscheibenelemente (34, 36) hinaus erstreckt.

14. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach einem Ansprüche 10 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, dass die

Torsionsschwingungsdämpferanordnung (12) einen zweiten Dämpferbereich (28) mit zwei miteinander gekoppelten zweiten Deckscheibenelementen (48, 50) und einem dazwischen angeordneten und gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferfedereinheit (56) der

Dämpferfederanordnung (44, 56) bezüglich der zweiten Deckscheibenelemente (48, 50) drehbaren zweiten Zentralscheibenelement (52) umfasst, wobei die ersten Deckscheibenelemente (34, 36) oder das erste Zentralscheibenelement (40) mit den zweiten Deckscheibenelementen (48, 50) oder dem zweiten Zentralscheibenelement (52) im Wesentlichen drehfest gekoppelt sind/ist.

15. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, dass die Reibanordnung (60) eine einer Relativdrehung zwischen dem Eingangsbereich (14) und dem Ausgangsbereich (20) entgegenwirkende zweite Reibeinrichtung (64) mit im Wesentlichen drehzahlunabhängiger Reibcharakteristik umfasst.

16. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 15 und Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reibanordnung (64) zwischen wenigstens einem der ersten Deckscheibenelemente (34, 36) und dem ersten Zentralscheibenelement (40) oder/und dem

Ausgangsbereich (20) wirkt.

17. Torsionsschwingungsdämpferanordnung nach Anspruch 15 oder 16 und Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reibeinrichtung (64) zwischen wenigstens einem der zweiten Deckscheibenelemente (48, 50) und wenigstens einem der ersten Deckscheibenelemente (36, 38) oder/und dem ersten Zentralscheibenelement (40) oder/und dem Ausgangsbereich (20) wirkt.

18. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung, insbesondere Kraftfahrzeugreibungskupplung, umfassend eine

Torsionsschwingungsdämpferanordnung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche.

19. Kupplungsscheibe nach Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsbereich (14) eine

Reibbelagsanordnung (18) umfasst und der Ausgangsbereich (20) vorzugsweise mit einer Nabe (24) zur im Wesentlichen drehfesten Ankopplung an ein Abtriebsorgan ausgebildet ist.