DE19626687B4

DE19626687B4 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19626687B4
Application number: DE19626687A
Authority: DE
Inventors: Steffen Lehmann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-03
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2016-07-04
Also published as: GB9614461D0; DE19626687A1; FR2736698B1; GB2303424B; GB2303424A; FR2736698A1; BR9603063A

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer mit einer mindestens einen Kraftspeicher geringerer Steifigkeit aufweisenden Vordämpfereinrichtung und einer mindestens einen Kraftspeicher höherer Steifigkeit aufweisenden Hauptdämpfereinrichtung, wobei die Kraftspeicher zwischen den jeweiligen Eingangs- und Ausgangsteilen der Vordämpfer- und Hauptdämpfereinrichtung wirksam angeordnet sind, das Ausgangsteil der Hauptdämpfereinrichtung radial innerhalb der Kraftspeicher der Hauptdämpfereinrichtung mit einem über einen bestimmten Bereich existierendes Verdrehspiel mit einem Nabenteil verbunden ist und die Vordämpfereinrichtung ausgangsseitig mit dem Nabenteil wirkverbunden ist, wofür das Nabenteil und das Flanschteil je eine aufeinander zu gerichtete und mit Umfangsspiel zueinander versehene Verzahnung aufweisen und im radialen Bereich der Verzahnung sowohl im Flansch- als auch im Nabenteil Ausnehmungen vorgesehen sind, in denen je etwa hälftig ein Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung aufgenommen ist und zumindest eine Reibungsdämpfungseinrichtung parallel zu den Kraftspeichern der Vordämpfereinrichtung wirksam angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen Nabenteil (11) und Eingangsteil (5 und 7) des Torsionsschwingungsdämpfers vorgesehenes, in axialer Richtung kegel- bzw. konusförmiges Zwischenelement (9) für dessen...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Verwendung für Kraftfahrzeugkupplungsscheiben für Reibungskupplungen, im Antriebsstrang von Fahrzeugen. Weiterhin betrifft die Erfindung insbesondere Torsionsschwingungsdämpfer mit einer mindestens einen Kraftspeicher geringerer Steifigkeit aufweisenden Vordämpfereinrichtung und einer mindestens einen Kraftspeicher höherer Steifigkeit aufweisenden Hauptdämpfereinrichtung, wobei die Kraftspeicher zwischen den jeweiligen Eingangs- und Ausgangsteilen der Vordämpfer- und Hauptdämpfereinrichtung wirksam angeordnet sind, das Ausgangsteil der Hauptdämpfereinrichtung radial innerhalb der Kraftspeicher der Hauptdämpfereinrichtung mit einem über einen bestimmten Bereich existierenden Verdrehspiel mit dem Nabenteil verbunden ist und die Vordämpfereinrichtung ausgangsseitig mit dem Nabenteil wirkverbunden ist, wofür das Nabenteil und das Flanschteil je eine aufeinander zu gerichtete und mit Umfangsspiel zueinander versehene Verzahnung aufweisen und im radialen Bereich der Verzahnung sowohl im Flansch- als auch im Nabenteil Ausnehmungen vorgesehen sind, in denen je etwa hälftig ein Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung aufgenommen ist und zumindest eine Reibungsdämpfungseinrichtung parallel zu den Kraftspeichern der Vordämpfereinrichtung wirksam angeordnet ist.

Bei solchen Torsionsschwingungsdämpfern, welche mit einer Vor- und einer Hauptdämpfereinrichtung ausgestaltet sind, kann die Vordämpfereinrichtung in einem Bauraum in axialer Richtung zwischen dem Flanschteil und einer der beiden Seitenscheibe angeordnet sein, wie dies z.B. bei dem Torsionsschwingungsdämpfer von Kupplungsscheiben gemäß der DE-OS 39 18 167 beschrieben ist.

Diese Ausgestaltungsvariante eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Vor- und Hauptdämpfereinrichtung benötigt in axialer Richtung zusätzlichen Bauraum.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit eines. Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Vor- und Hauptdämpfereinrichtung kann dadurch realisiert werden, daß die Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung radial im Verzahnungsbereich zwischen der Innenverzahnung des Flanschteils der Hauptdämpfereinrichtung und der Außenverzahnung des Nabenteils sowie axial im Bereich des Flanschteils der Hauptdämpfereinrichtung angeordnet sind.

Die elastisch federnden Elemente, wie Kraftspeicher de Vordämpfereinrichtung, sind in sich in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Ausnehmungen in der Innenverzahnung des Flanschteils der Hauptdämpfereinrichtung und der Außenverzahnung des Nabenteils aufgenommen, wie es gemäß der DE-PS 28 14 240, DE-OS 34 47 652 und DE-OS 34 47 653 dargestellt ist. Bei diesen in den oben angegebenen Schriften dargestellten Vordämpfereinrichtungen von Torsionsschwingungsdämpfern werden die Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung, wie Federn oder elastischen Elemente, in den dafür vorgesehenen Ausschnitten der Nabenteilverzahnung aufgenommen und greifen in radialer Richtung mit an ihren Endbereichen angelagerten Haltemitteln an dafür vorgesehenen Anschlagskonturen der Innenverzahnung des Flanschteils und der Außenverzahnung des Nabenteils an.

Ein Torsionsschwingungsdämpfer gemäß DE-PS 28 14 240 weist zusätzlich zu der Vordämpfereinrichtung noch eine Reibscheibe auf. Diese Reibscheibe ist derart realisiert, daß sie radial außerhalb des Außendurchmessers der Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung und radial innerhalb des Innendurchmessers der Kraftspeicher der Hauptdämpfereinrichtung angeordnet ist und in ihrem radial inneren Bereich eine Innenverzahnung in radialer Richtung aufweist, die der Innenverzahnung des Flanschteils gleicht und in die Außenverzahnung des Nabenteils eingreift.

Es ist ferner bekannt, daß bei einer Kraftbeaufschlagung der Reibbeläge zwischen dem Schwungrad und der Druckplatte eine Verschiebung der Rotationsachse der Reibbeläge sowie von Mitnehmer- und Gegenscheibe im Vergleich zur Rotationsachse der Nabe bzw. der Getriebeeingangswelle stattfindet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine selbstzentrierende Funktion gewährleistet und gleichzeitig eine Vordämpfereinrichtung und eine Hauptdämpfereinrichtung mit zumindest zwei Reibungsdämpfungssystemen beinhaltet sowie einen kostenreduzierenden einfachen und kompakten Aufbau aufweist, welcher durch eine vereinfachte Montage und einen geringeren Teileumfang eine kostengünstige Herstellung erlaubt.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß ein zwischen Nabenteil und Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers vorgesehenes, in axialer Richtung kegel- bzw. konusförmiges Zwischenelement, wie Kunststoffbauteil, für dessen kegel- bzw. konusförmige Fläche das Eingangs- oder das Nabenteil des Torsionsschwingungsdämpfers eine ebensolche Gegenfläche besitzt, über je zwei in axialer Richtung vorstehende Ansätze in je eine der Ausnehmungen des Nabenteils eingreift, und zwischen den Ansätzen der Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung vorgesehen ist.

Für den Aufbau und die Funktionsweise des Torsionsschwingungsdämpfers kann es dabei besonders vorteilhaft sein, wenn das kegel- oder konusförmige Zwischenelement im wesentlichen radial im Bereich zwischen dem Nabenteil und der Innenverzahnung des Flanschteils der Hauptdämpfereinrichtung angeordnet ist.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die axialen Vorsprünge des ringförmigen Zwischenelementes jeweils paarweise angeordnet sind und am Umfang des Zwischenelementes mindestens ein Paar, vorzugsweise zwei Paare der radialen Vorsprünge vorhanden sind, die axial in radiale Nabenverzahnung eingreifen. Befinden sich mehr als ein Paar axiale Vorsprünge am Umfang des Zwischenelementes, so kann eine regelmäßige Anordnung der Paare von Vorsprüngen zweckmäßig sein. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die freien Winkel zwischen jeweils zwei Paaren von paarweise angeordneten axialen Vorsprüngen des kreisringförmigen Zwischenelementes entlang des Umfangs des kreisringförmigen Zwischenelementes nicht gleich groß sind und in Umfangsrichtung betrachtet, unregelmäßig angeordnet sind.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn zwischen den axialen Vorsprüngen des Zwischenelementes, welche die Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung zwischen sich aufnehmen und den dafür vorgesehenen Anlagebereichen des Nabenteils kein Verdrehspiel existiert und die in Umfangsrichtung weisenden Außenflächen der axialen Vorsprünge gegen die Endkonturen der Ausnehmungen in der Nabenverzahnung zur Anlage kommen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, daß zwischen den Vorsprüngen des Zwischenelementes in axialer Richtung und den dafür vorgesehenen Anlagebereichen des Nabenteiles in Umfangsrichtung ein Verdrehspiel existiert.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kupplungsscheibe weist das Zwischenelement an seinen paarweise angeordneten in axialer Richtung weisenden Vorsprüngen jeweils auf den in Umfangsrichtung paarweise aufeinander zuweisenden Seitenflächen Haltemittel auf, die in die Kraftspeicher zumindest teilweise hineinragen und zur Anlagesicherung der Kraftspeicher in den dafür vorgesehenen Aussparungen vorgesehen sind.

Zweckmäßig kann es sein, daß jeder Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung in radialer Richtung nur in einem ersten, radial inneren Teilbereich seines radialen Durchmessers in die an dem Zwischenelement vorgesehenen Bereiche zwischen den axialen Vorsprüngen eintritt und in einem zweiten, radial äußeren radialen Teilbereich seines radialen Durchmessers des jeweiligen Kraftspeichers in eine in axiale sowie radialer Richtung ausgedehnten Ausnehmung in dem Ausgangsteil des Flanschteils der Hauptdämpfereinrichtung eintritt.

Zweckmäßig kann bei der Aufnahme der Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung in die dafür vorgesehenen Aussparungen sein, daß diese Kraftspeicher unter geringer Vorspannung in die dafür vorgesehenen Aussparungen eingesetzt sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Flanschteils in axialer Richtung, welche der Seite in axialer Richtung entgegengesetzt ist, auf welcher die kegel- oder konusförmige Reibfläche des Zwischenelementes angeordnet ist und zwischen Flanschteil und der auf dieser Seite des Flanschteils sich befindlichen Seitenscheibe, wie Mitnehmerscheibe oder Seitenscheibe, zumindest zwei axial federnd verspannte Kraftspeicher, wie tellerfederartige Elemente, aufgenommen sind, die sich in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung zumindest teilweise überdecken können, derart, daß der eine Kraftspeicher mit dem größeren Außendurchmesser eine federnde Verspannung zwischen dem Flanschteil und dem einen mit dem Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers drehfest verbundenen Seitenscheibe bewirkt, sowie der zweite Kraftspeicher mit dem geringeren Außendurchmesser eine federnde Verspannung zwischen einer in axialer Richtung und dem Nabenteilanliegenden kreisringförmigen Reibscheibe und einem mit dem Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers drehfest verbundenen Seitenscheibe bewirkt und der eine kreisringförmige Kraftspeicher, wie Tellerfeder, mit dem größeren Außendurchmesser in seinem radial äußeren Bereich das Flanschteil des Hauptspeichers in axialer Richtung federnd beaufschlagt und in diesem Kontaktbereich bzw. an diese Kontaktfläche zwischen Tellerfeder und Flanschteil aufgrund der durch die federnde Verspannung ausgeübten Anpreßkraft eine Reibungsdämpfung erzeugt werden kann.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die in axialer Richtung federnd verspannten kreisringförmigen Kraftspeicher, wie tellerfederartige Elemente, jeweils mit einem kreisringförmigen Grundkörper aufgebaut sind und diese kreisringförmigen Grundkörper mit Haltemitteln in radialer Richtung versehen sind, welche in radialer Richtung auf die Rotationsachsen der Tellerfedern ausgerichtet sein können und/oder in radialer Richtung von der Rotationsachse weg gerichtet sein können und an dafür vorgesehenen Haltemitteln, wie Aussparungen oder Anformungen in der Seitenscheibe zur Verdrehsicherung angreifen können.

Weiterhin kann der Torsionsschwingungsdämpfer zweckmäßigerweise so ausgestaltet sein, daß das Verdrehspiel zwischen dem Profil der Außenverzahnung des Nabenteils und dem Profil der Innenverzahnung des Flanschteils der Hauptdämpfereinrichtung asymmetrisch ist, d.h. das Verhältnis zwischen dem Verdrehspiel in Zugrichtung zu dem Verdrehspiel in Schubrichtung größer oder kleiner 1 ist. In einer anderen Anwendungsmöglichkeit kann es durchaus zweckmäßig sein, daß das Verdrehspiel zwischen dem Profil der Außenverzahnung des Nabenteils und dem Profil der Innenverzahnung des Flanschteils des Hauptdämpfers symmetrisch ist, d. h. daß das Verhältnis zwischen dem Verdrehspiel in Zugrichtung zum Verdrehspiel in Schubrichtung gleich 1 ist.

Das Material des kegel- oder konusförmigen kreisringförmigen Zwischenelementes und/oder der kreisringförmigen Reibscheibe kann so ausgewählt sein, daß das kegel- oder konusförmige kreisringförmige Zwischenelement und/oder die kreisringförmige Reibscheibe aus Gleit- bzw. Reibmaterial ausgebildet ist und/oder mit einem solchen Material beschichtet ist.

Anhand der 1 bis 4 sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Kupplungsscheibe im Schnitt,
2 einen Teilbereich der Kupplungsscheibe gemäß des Schnittes der 1 in vergrößertem Maßstab,
3 eine getriebeseitige Ansicht der Kupplungsscheibe (in Richtung I in 1) und
4 einen Ausschnitt der Kupplungsscheibe nach 3, jedoch ohne Gegenscheibe.
Die in den 1 bis 4 dargestellte Kupplungsscheibe 1 beinhaltet eine Vordämpfereinrichtung 2 und eine Hauptdämpfereinrichtung 3. Das Eingangsteil der Kupplungsscheibe 1, welches gleichzeitig das Eingangsteil der Hauptdämpfereinrichtung 3 darstellt, ist durch eine Reibbeläge 4 tragende Mitnehmerscheibe 5 sowie die über Abstandsbolzen 6 mit einer drehfest verbundenen Gegenscheibe 7 gebildet. Das Ausgangsteil der Hauptdämpfereinrichtung 3 wird durch ein zu der Mitnehmerscheibe 5 und der Gegenscheibe 7 konzentrisch angeordnetes Scheibenteil, wie Flanschteil 8 der Hauptdämpfereinrichtung 3 gebildet, der eine radial innen liegende Verzahnung 8a aufweist, welche in die radial außen liegende Verzahnung 11a eines das Ausgangsteil der Kupplungsscheibe bildenden Nabenteils 11 eingreift.
Die Innenverzahnung 8a des Flanschteils 8 und die Außenverzahnung 11a des Nabenteils 11 sind so gestaltet, daß in Umfangsrichtung ein Zahnflankenspiel 21a, 21b entsteht, welches dem aktiven Winkelbereich des Vordämpfers 2 entspricht.
Das Nabenteil 11 weist als Ausgangsteil der Kupplungsscheibe eine Innenverzahnung 12 auf, welche eine Getriebeeingangswelle aufnimmt. Die Hauptdämpfereinrichtung 3 besitzt Kraftspeicher 13, welche in fensterförmigen Ausnehmungen 14, 15 der Mitnehmer- und Gegenscheibe 5, 7 einerseits sowie in fensterförmigen Ausnehmungen 16a, b des Flanschteils 8 andererseits vorgesehen sind. Zwischen den drehfest miteinander verbundenen Scheiben 5 und 7 und dem Flanschteil 8 ist eine Relativverdrehung in Umfangsrichtung gegen die Wirkung der Kraftspeicher 13 des Hauptdämpfers möglich. Diese Relativverdrehung wird durch Anschlag der Abstandsbolzen 6, welche die Mitnehmerscheibe 5 und die Gegenscheibe 7 miteinander verbinden, an den Endkonturen 17a der Ausschnitte 17 des Flanschteils 8, durch welche sie axial hindurchragen, begrenzt. Die fensterförmigen Ausschnitte 16a, 16b des Flanschteils 8, in welchen die durch Federn gebildeten Kraftspeicher 13 der Hauptdämpfereinrichtung 3 aufgenommen werden, können wie in 4 dargestellt einerseits eine Erstreckung in Umfangsrichtung, wie 16b aufweisen, die der Erstreckung der Kraftspeicher 13 in Umfangsrichtung in etwa entspricht und andererseits eine Erstreckung in Umfangsrichtung, wie 16a aufweisen, die größer ist als die Erstreckung der durch Federn gebildeten Kraftspeicher 13 in Umfangsrichtung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit je zwei diametral gegenüberliegenden fensterförmigen Ausnehmungen des Flanschteils 8, wobei jeweils die gegenüberliegenden Ausnehmungen die gleiche Ausdehnung in Umfangsrichtung haben, die zwei Paare von Ausnehmungen aber unterschiedliche Ausdehnung in Umfangsrichtung haben und der in 4 dargestellten nicht symmetrischen Positionierung der Federn 13 in den fensterförmigen Ausnehmungen 16a des Flanschteils 8 mit vergrößerter Erstreckung in Umfangsrichtung kann eine differenzierte Verdrehmomentcharakteristik der Hauptdämpfereinrichtung als Funktion des Verdrehwinkels zwischen Flanschteil 8 und Mitnehmer- und Gegenscheibe 5, 7 einerseits in Schubrichtung und in Zugrichtung andererseits realisiert werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt bei einer Verdrehung der Mitnehmer- und Gegenscheibe gegenüber dem Flanschteil 8 in Zugrichtung eine Federwirkung aufgrund des Angreifens aller vier Kraftspeicher der Hauptdämpfereinrichtung an den jeweiligen Anschlägen der fensterförmigen Ausnehmungen, wobei bei einer Verdrehung der Mitnehmer- und Gegenscheibe gegenüber dem Flanschteil in Schubrichtung nur eine Federwirkung aufgrund eines Angreifen von zwei der vier Kraftspeicher an den jeweiligen Anschlägen der fensterförmigen Ausnehmungen.
Die Nabe 12 kann als gesinterte Nabe oder als gestanzte Nabe Verwendung finden.
Die Vordämpfereinrichtung 2 ist axial im Bereich der Außenverzahnung des Nabenteils 11 und der Innenverzahnung des Flanschteils 8 sowie radial im Bereich zwischen dem Nabenteil 11 und dem Flanschteil 8 angeordnet. Die Innenverzahnung 8a des Flanschteils 8 der Hauptdämpfereinrichtung 3 bildet gleichzeitig das Eingangsteil der Vordämpfereinrichtung 2. Das Flanschteil 8 besitzt radial im Bereich der Innenverzahnung 8a Ausnehmungen 8b, deren begrenzende Flächen 8c in Umfangsrichtung als Anlageflächen für die Kraftspeicher 18 der Vordämpfereinrichtung 2 dienen. Die Ausnehmungen 8b des Flanschteils 8 nehmen die Kraftspeicher 18 nur in einem Bereich ihrer Ausdehnung in radialer Richtung auf. Das Nabenteil 11 weist im Bereich der Außenverzahnung 11a Ausnehmungen 11b auf, die in radialer Richtung den Ausnehmungen 8b des Flanschteils 8 im wesentlichen gegenüberliegen. In Umfangsrichtung ist die Erstreckung der Ausnehmungen 11b des Nabenteils 11 erweitert im Vergleich zur Erstreckung der Ausnehmung 8b in Umfangsrichtung im Flanschteil 8.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erweiterung der Ausnehmung 11b, im Vergleich zu 8b, derart realisiert, daß die Ausnehmung 11a symmetrisch an ihren Randbereichen erweitert ist.
Das Ausgangsteil des Vordämpfers 2 ist durch ein mit dem Nabenteil 11 drehfest verbundenes Zwischenelement 9 gebildet, welches zum Beispiel als Kunststoffbauteil kostengünstig hergestellt werden kann und in vorteilhafter Weise auch faserverstärkt sein kann.
Das Zwischenelement 9 ist ringförmig ausgebildet und ist axial zwischen der Nabe 11 bzw. dem Flanschteil 8 und der Mitnehmerscheibe 5 angeordnet. Das ringförmige Zwischenelement 9 weist axial in Richtung auf die Nabe Vorsprünge 9a auf, die in die Ausnehmungen der Verzahnung des Nabenteils 11 in axialer Richtung eingreifen. Die Vorsprünge sind in dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils paarweise angeordnet, so daß die jeweils in Umfangsrichtung außen liegenden Flächen 9b der jeweilig paarweise angeordneten Vorsprünge 9a des Zwischenelementes 9 an den entsprechenden Innenkanten 11c der Ausnehmungen 11b der Außenverzahnung 11a des Nabenteils 11 zur Anlage kommen. Die Vorsprünge 9a und der Abstand zwischen den jeweils paarweise angeordneten Vorsprüngen ist so dimensioniert, daß der Abstand zwischen den in Umfangsrichtung innen liegenden Flächen 9c der Vorsprünge im wesentlichen gleich dem Abstand der Ausnehmungen 8b in dem Flanschteil 8 ist und die Aussparungen in dem Nabenteil den Aussparungen im Flanschteil gegenüberliegen. Durch die Aussparungen im Nabenteil bzw. zwischen den Vorsprüngen 9a des ringförmigen Zwischenelementes und in dem Flanschteil 8 entstandene fensterförmige freie Raum dient jeweils zur partiellen Aufnahme der Kraftspeicher 18.
Die Kraftspeicher 18 greifen an ihren radial außen liegenden radialen sowie in Umfangsrichtung liegenden Bereichen an den Anlagebereichen 8b des Nabenteils 11 an sowie an ihren radial innen liegenden radialen sowie in Umfangsrichtung liegenden Bereichen an den inneren Anlagebereichen bzw. Anlageflächen 9c des ringförmigen Zwischenelementes 9 an.
Die Außenverzahnung des Nabenteils 11 und die Innenverzahnung des Flanschteils 8 sowie die axialen Vorsprünge des Zwischenelementes 9 sind bei eingelegten Kraftspeichern 18 für das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, daß das Verdrehspiel zwischen der Nabenteilaußenverzahnung 11a und der Flanschteilinnenverzahnung in Schubrichtung geringer ist als in Zugrichtung, d.h. das Verhältnis des Verdrehspiels in Zugrichtung 21a zum Verdrehspiel in Schubrichtung 21b ist größer als 1.
Bei einer weiteren Ausgestaltung kann dieses Verhältnis des Verdrehspiels in Zugrichtung 21a zum Verdrehspiel in Schubrichtung 21b gleich 1 oder auch kleiner 1 sein. Aufgrund der Aufnahme der Kraftspeicher 18 in die fensterförmigen Öffnungen zwischen dem Nabenteil 11 und dem Flanschteil 8 und einer möglichen relativen Verdrehung zwischen dem radial außen liegenden Fensterbereich zum radial innen liegenden Fensterbereich kann eine Verdrehung des Nabenteils in bezug auf das Flanschteil respektive ein Verdrehen des Flanschteils in bezug auf das Nabenteil nur unter Kraftaufwendung gegen die Spannung der Kraftspeicher 18 realisiert werden.
Diese relative Verdrehung kann über einen definierten Winkelbereich durchgeführt werden, der durch das Zahnflankenspiel begrenzt wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, mit einem unterschiedlichen Zahnflankenspiel in Schub- bzw. Zugrichtung, wird die Vordämpfereinrichtung 2 dann kurzgeschlossen, wenn die Innenverzahnung 8a des Flanschteils mit der Außenverzahnung 11a der Nabe in Wirkkontakt tritt und die Kraftspeicher 18 nicht weiter gegen eine Kraft in Umfangsrichtung komprimiert und somit gespannt werden können.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung weist auf den den Kraftspeichern 18 zugewandten Flächen 9c des Zwischenelements 9 zusätzliche Haltemittel 20 in Form von Vorsprüngen auf, die in die Innenbereiche der Kraftspeicher 18 zumindest teilweise hineinragen und die Kraftspeicher 18 gegenüber einem Verrutschen in axialer Richtung sichern.
Diese Sicherung bzw. Halterung gegen ein mögliches Verrutschen der Kraftspeicher 18 begünstigt eine Vormontage der zentralen Vordämpfereinrichtung 2 in der Herstellung, da das Zwischenelement 9 schon im Vorfeld mit den Kraftspeichern 18 bestückt werden kann und somit zu einer kostengünstigeren Herstellung der Kupplungsscheiben führen kann.
Das Zwischenelement 9 weist an seiner axial in Richtung der Nabenaußenverzahnung 11a axial gegenüberliegenden Seite, der Seite, welche der Mitnehmerscheibe 5 zugewandt ist, eine kegel- oder konusförmige Fläche 9d auf. Dieser erfindungsgemäßen ersten kegel- oder konusförmigen Ausgestaltung der Seitenfläche des Zwischenelementes liegt eine ebenfalls kegel- oder konusförmige zweite Gegenfläche gegenüber, so daß die kegel- oder konusförmige erste Fläche des Zwischenelementes 9 mit dieser zweiten Fläche zweckmäßig in flächigen Kontakt tritt. Diese zweite kegel- oder konusförmige Gegenfläche wird vorteilhafter Weise aus dem radial inneren Bereich der Mitnehmerscheibe 5 so ausgebildet, daß die Innenfläche der Mitnehmerscheibe 5 in ihrem radial inneren Bereich 5a kegel- oder konusförmig geformt ist. Diese erfindungsgemäße Ausführung der kegel- oder konusförmigen Gegenfläche 5a stellt eine vorteilhafte Ausführungsvariante dar, da diese aus dem inneren Bereich der Mitnehmerscheibe 5 herausgearbeitet ist und somit kein weiteres Bauteil, das die kegel- oder konusförmige Gegen fläche 5a trägt, axial zwischen Mitnehmerscheibe 5 und kegel- oder konusförmiger Außenmantelfläche 9d des Zwischenelementes 9 angeordnet sein muß.
Die konusförmige Fläche 9d des Zwischenelementes 9 ist als Vordämpfereinrichtungsreibscheibe ausgelegt, die unter Federbelastung gegenüber der Gegenfläche 5a wirkt. Die Reibungsdämpfung zwischen der ersten kegel- oder konusförmigen Reibfläche 5a und der zweiten kegel- oder konusförmigen Reibfläche 9d kann durch die Wahl der Materialien und/oder der Oberflächenstrukturen durch eine mögliche Vorbehandlung dieser geeignet bestimmt werden. Das Zwischenelement 9 kann vorteilhaft aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt sein.
In einem Raumbereich, welcher in bezug auf das Flanschteil 8 dem Raumbereich gegenüberliegt, der das konusförmige Zwischenelement 9 aufnimmt, ist in axialer Richtung zwischen der in axialer Richtung weisenden Fläche der Nabenteilverzahnung 11a und der Gegenscheibe 7 eine Reibscheibe 10 aufgenommen, die von einem Kraftspeicher 22 gegen eine in axialer Richtung weisende Fläche der Nabenteilverzahnung federnd beaufschlagt wird, an der Gegenscheibe drehfest gehaltert sein kann, an einer nabenteilseitigen Gegenreibfläche 11d anliegt und bei Relativbewegungen zwischen der Reibscheibe 10 und dieser Gegenreibfläche 11d eine Reibwirkung ausübt.
Die radiale Ausdehnung der kreisringförmigen Reibscheibe 10 ist so dimensioniert, daß der Außenradius der Reibscheibe radial außen über den radialen Bereich ihrer Gegenreibflächen 11b hinausragt und in den radialen Bereich der radialen Ausdehnung der Kraftspeicher 18 vordringt, so daß die radial außen liegenden Bereiche des Reibscheibenumfanges als seitliche Abstützflächen in axialer Richtung für die Kraftspeicher 18 dienen, so daß diese Kraftspeicher 18, die zum einen in radialer Richtung innen und außen an Begrenzungen von Aufnahmebereichen anliegen und zum anderen in axialer Richtung, in Richtung auf die Mitnehmerscheibe, von dem kreisringförmigen Zwischenelement 9 und in axialer Richtung, in Richtung auf die Gegenscheibe, von der kreisringförmigen Reibscheibe axial gehaltert wird, so daß die Kraftspeicher 18 in ihrem fensterförmig ausgebildeten Bauraum verbleiben und nicht durch auf die Kupplungsscheibe übertragene Vibrationen dazu veranlaßt werden, daß die Kraftspeicher 18 aus diesen Bauräumen herausfallen.
Durch diese zweckmäßige Ausgestaltung kann gewährleistet werden, daß die Kraftspeicher 18 auch unter dem Einfluß der auf sie in Umfangsrichtung wirkenden Druckkräfte in ihren fensterförmigen Aussparungen gehaltert werden, da die als Druckfedern ausgebildeten Kraftspeicher in diesem Zustand nur an einem ihrer in Umfangsrichtung liegenden Endbereichen von den an den Zwischenringvorsprüngen 9a befindlichen Haltemitteln 20 gesichert sind.
In dem Raumbereich zwischen Flanschteil 8 und Gegenscheibe 7 ist in dem aufgeführten Ausführungsbeispiel ein weiterer Kraftspeicher 19 aufgenommen, der als Tellerfeder mit kreisringförmigem Grundkörper und radial nach innen weisenden Anformungen ausgebildet sein kann. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn der Kraftspeicher 19 einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Kraftspeicher 22 und die beiden Kraftspeicher sich zumindest in Teilbereichen ihrer axialen und radialen Erstreckung in radialer sowie in axialer Richtung überdecken.
Aufgrund dieses Konstruktionsmerkmales kann in axialer Richtung vorteilhafter Weise Bauraum eingespart werden.
Der radial außen liegende ringförmige Bereich des Grundkörpers der Tellerfeder 19 stützt sich am Flanschteil 8 ab und beaufschlagt diesen gegen einen durch eine spezielle Formgebung ausgezeichneten Anlagebereich 5b der Mitnehmerscheibe. Die radial innen liegenden Anformungen der Tellerfeder 19 stützen sich gegen die Gegenscheibe 7 ab und ragen zumindest in Teilbereichen in Ausnehmungen oder Anformungen der Gegenscheibe 7, was zu Zwecken der drehfesten Halterung der Tellerfeder 19 und der relativ zur Drehachse bezogenen Zentrierung der Tellerfeder 19 vorteilhaft sein kann.
Die Verspannung der Tellerfeder 19 zwischen dem Flanschteil 8 und der Gegenscheibe 7 bewirkt, daß die Gegenscheibe 7 axial in Richtung vom Flanschteil 8 weg beaufschlagt wird. Da die Mitnehmerscheibe 5 und die Gegenscheibe 7 über Abstandsbolzen 6 miteinander, sowohl drehfest als auch in axialer Richtung fest verbunden sind, wird aufgrund der Beaufschlagung der Gegenscheibe die Mitnehmerscheibe 5 in Richtung auf das Flanschteil 8 beaufschlagt. Diese Beaufschlagung der Mitnehmerscheibe 5 bewirkt dadurch eine Beaufschlagung der Mitnehmerscheibe 5 in ihrem radial inneren Bereich ihrer kegel- oder konusförmigen Anformung 5a gegen die kegel- oder konusförmige Reibfläche 9d des Zwischenelementes 9.
Durch die Anpassung des radial inneren Durchmessers des Zwischenelementes 9 an die radiale Außenfläche 11e des Nabenteils 11 und eine Anpassung einer Teilfläche des Zwischenelementes 9 an eine weitere Anformung 11f der Nabenteilverzahnung 11a wird das kegel- oder konusförmige Zwischenelement 9 bei einer Beaufschlagung in axialer Richtung, in Richtung auf die Nabenteilverzahnung, an dieser Anformung 11f axial abgestützt, dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, daß bei einer Beaufschlagung der Reibfläche 9d des Zwischenelementes 9 eine Verkippung des Zwischenelementes 9 um zumindest eine Achse, welche nicht die Rotationsachse des Zwischenelementes ist und zur Rotationsachse des Zwischenelementes senkrecht steht und somit die Rotationsachse des Zwischenelementes 9 nicht mehr mit der Rotationsachse der Kupplungsscheibe deckungsgleich ist, nicht ermöglicht wird.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung von Zwischenelement und Mitnehmerscheibe wird die Mitnehmerscheibe bei einer Federbelastung bzw. bei einer Kraftbeaufschlagung mit ihrer kegel- oder konusförmigen Reib- oder Gleitfläche gegen die kegel- oder konusförmige Reib- oder Gleitfläche des Zwischenelementes verspannt und zentriert sich selbsttätig. Eine Verschiebung der Rotationsachse der Mitnehmerscheibe relativ zur Rotationsachse des Nabenteils und dem darauf lagernden Zwischenelement, in einer Richtung senkrecht zu der Rotationsachse hat bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der kegel- oder konusförmigen Reib- oder Gleitflächen einen vergrößerten Abstand zwischen diesen Flächen und somit zwischen den die kegel- oder konusförmigen Flächen tragenden Bauteilen 5, 9 zur Folge. Wird eine Kraftwirkung zwischen diesen besagten Teilen 5, 9 ausgeübt, welche die Bauteile aufeinander zu beaufschlagt, so nimmt der axiale Abstand der besagten Bauteile 5, 9 ab und in Folge dessen wird der Abstand zwischen den Rotationsachsen der Nabe und der Mitnehmerscheibe reduziert und das Eingangsteil der Kupplungsscheibe wird gegenüber dem mit dem Getriebe wirkverbundenen Ausgangsteil der Kupplungsscheibe zentriert.

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer mit einer mindestens einen Kraftspeicher geringerer Steifigkeit aufweisenden Vordämpfereinrichtung und einer mindestens einen Kraftspeicher höherer Steifigkeit aufweisenden Hauptdämpfereinrichtung, wobei die Kraftspeicher zwischen den jeweiligen Eingangs- und Ausgangsteilen der Vordämpfer- und Hauptdämpfereinrichtung wirksam angeordnet sind, das Ausgangsteil der Hauptdämpfereinrichtung radial innerhalb der Kraftspeicher der Hauptdämpfereinrichtung mit einem über einen bestimmten Bereich existierendes Verdrehspiel mit einem Nabenteil verbunden ist und die Vordämpfereinrichtung ausgangsseitig mit dem Nabenteil wirkverbunden ist, wofür das Nabenteil und das Flanschteil je eine aufeinander zu gerichtete und mit Umfangsspiel zueinander versehene Verzahnung aufweisen und im radialen Bereich der Verzahnung sowohl im Flansch- als auch im Nabenteil Ausnehmungen vorgesehen sind, in denen je etwa hälftig ein Kraftspeicher der Vordämpfereinrichtung aufgenommen ist und zumindest eine Reibungsdämpfungseinrichtung parallel zu den Kraftspeichern der Vordämpfereinrichtung wirksam angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen Nabenteil (11) und Eingangsteil (5 und 7) des Torsionsschwingungsdämpfers vorgesehenes, in axialer Richtung kegel- bzw. konusförmiges Zwischenelement (9) für dessen kegel- bzw. konusförmige Fläche (9d) das Eingangs- oder das Nabenteil des Torsionsschwingungsdämpfers eine ebensolche Gegenfläche (5a) besitzt, über je zwei in axialer Richtung vorstehende Ansätze (9a) in je eine der Ausnehmungen (11b) des Nabenteils eingreift, und zwischen den Ansätzen (9a) der Kraftspeicher (18) der Vordämpfereinrichtung vorgesehen ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kegel- oder konusförmige, kreisringförmige Zwischenelement (9) im wesentlichen radial im Bereich zwischen dem Nabenteil (11) und der Innenverzahnung (8a) des Flanschteils (8) angeordnet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des kreisringförmigen Zwischenelementes (9) eine regelmäßige Anordnung der paarweise angeordneten axialen Ansätze (9a) vorhanden ist, falls mehr als ein Paar der in axialer Richtung weisender Ansätze (9a) des Zwischenelementes (9) in Umfangsrichtung des Zwischenelementes angebracht sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel zwischen jeweils zwei Paaren von paarweise angeordneten axialen Ansätzen (9a) des kreisringförmigen Zwischenelementes entlang des Umfangs des kreisringförmigen Zwischenelementes nicht gleich groß sind und in Umfangsrichtung betrachtet, unregelmäßig angeordnet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den axialen Ansätzen (9a) des Zwischenelementes (9) und den dafür vorgesehenen Anlagebereichen des Nabenteils (11) kein Verdrehspiel existiert.
Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den axialen Ansätzen (9a) des Zwischenelementes (9) und den dafür vorgesehenen Anlagebereichen des Nabenteils (11) ein Verdrehspiel existiert.
Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen, jeweils paarweise angeordneten Ansätze (9a) des Zwischenelemente s (9) jeweils auf den in Umfangsrichtung paarweise aufeinander zu weisenden Seitenflächen Haltemittel aufweisen können.
Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicher (18) der Vordämpfereinrichtung (2) unter geringer Vorspannung in die dafür vorgesehenen Ausnehmungen (11b) im Zwischenelement (9) eingesetzt sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Flanschteils (8) in axialer Richtung, welche der Seite in axialer Richtung entgegengesetzt ist, auf welcher die kegel- oder konusförmige Reibfläche (9d) des Zwischenelementes (9) angeordnet ist und zwischen Flanschteil (8) und der auf dieser Seite des Flanschteils sich befindlichen Seitenscheibe, wie Mitnehmerscheibe (5) oder Gegenscheibe (7), zumindest zwei axial federnd verspannte Kraftspeicher (19, 22), wie tellerfederartigen Elemente, aufgenommen sind, die sich in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung zumindest teilweise überdecken können, derart, daß der eine Kraftspeicher (19) mit dem größeren Außendurchmesser eine federnde Verspannung zwischen dem Flanschteil (8) der Hauptdämpfereinrichtung und einer mit dem Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers drehfest verbundenen Seitenscheibe (5, 7) bewirkt, sowie der zweite Kraftspeicher (22) mit dem geringeren Außendurchmesser eine federnde Verspannung zwischen einer in axialer Richtung an dem Nabenteil anliegenden kreisringförmigen Reibscheibe (10) und einer mit dem Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers drehfest verbundenen Seitenscheibe (5, 7) bewirkt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der eine kreisringförmige Kraftspeicher (19), wie Tellerfeder, mit dem größeren Außendurchmesser in seinem radial äußeren Bereich das Flanschteil (8) der Hauptdämpfereinrichtung in axialer Richtung federnd beaufschlagt und in diesem Kontaktbereich bzw. an dieser Kontaktfläche zwischen Tellerfeder (19) und Flanschteil (8) aufgrund der durch die federnde Verspannung ausgeübten Anpreßkraft eine Reibungsdämpfung erzeugt werden kann.
Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung federnd verspannten kreisringförmigen Kraftspeicher (19, 22), wie tellerfederartige Elemente, jeweils mit einem kreisringförmigen Grundkörper aufgebaut sind und dieser kreisringförmige Grundkörper mit Haltemitteln in radialer Richtung versehen ist, welche in radialer Richtung auf die Rotationsachse der Tellerfedern ausgerichtet sind und/oder in radialer Richtung von der Rotationsachse weg gerichtet sind und an dafür vorgesehenen Haltemitteln, wie Aussparungen in der Seitenscheibe (7), zur Verdrehsicherung angreifen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrehspiel zwischen dem Profil der Außenverzahnung (11a) des Nabenteils und dem Profil der Innenverzahnung (8a) des Flanschteils der Hauptdämpfereinrichtung asymmetrisch ist, d.h., daß das Verhältnis zwischen dem Verdrehspiel in Zugrichtung zum Verdrehspiel in Schubrichtung größer oder kleiner 1 ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrehspiel zwischen dem Profil der Nabenteilaußenverzahnung und dem Profil der Innenverzahnung des Flanschteils des Hauptdämpfers symmetrisch ist, d.h., daß das Verhältnis zwischen dem Verdrehspiel in Zugrichtung zum Verdrehspiel in Schubrichtung gleich 1 ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das kegel- oder konusförmige Zwischenelement und/oder die kreisringförmige Reibscheibe aus Reib- bzw. Gleitmaterial ausgebildet sind und/oder mit einem solchen Material beschichtet sind.