DE19817014A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

Abstract

Ein Torsionsschwingungsdämpfer (10) umfaßt ein Nabenelement (12), eine Nabenscheibenanordnung (64), welche durch eine Lagerungsanordnung (66) an dem Nabenelement (12) gelagert ist, wobei die Lagerungsanordnung (66) durch eine erste Vorspannanordnung (80) in Lagerungssitz an dem Nabenelement (12) vorgespannt ist, wobei die Nabenscheibenanordnung (64) eine erste Übertragungsanordnung (40) und eine bezüglich der ersten Übertragungsanordnung (40) um eine Drehachse (A) drehbare zweite Übertragungsanordnung (42) sowie eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung (40, 42) wirkende erste Dämpfungsanordnung (46), vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung (48), umfaßt, und eine Reibeinrichtung (66) zur Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42), wobei die Reibeinrichtung (66) wenigstens ein durch eine zweite Vorspannanordnung (82) beaufschlagtes und an zumindest einer Übertragungsanordnung (40) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) bei Relativverdrehung unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschiebbares Reibelement (66) umfaßt. Die Lagerungsanordnung bildet wenigstens einen Teil des wenigstens einen Reibelements (66).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfassend: ein Nabenelement, eine Nabenscheibenanordnung, welche durch eine Lage­ rungsanordnung an dem Nabenelement gelagert ist, wobei die Lagerungs­ anordnung durch eine erste Vorspannanordnung in Lagerungssitz an dem Nabenelement vorgespannt ist, wobei die Nabenscheibenanordnung eine erste Übertragungsanordnung und eine bezüglich der ersten Übertragungs­ anordnung um eine Drehachse drehbare zweite Übertragungsanordnung sowie eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung wirkende erste Dämpfungsanordnung, vorzugsweise Dämpfungsfederanord­ nung, umfaßt, und eine Reibeinrichtung zur Erzeugung einer Reibungs­ dämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung, wobei die Reibeinrichtung wenigstens ein durch eine zweite Vorspannanordnung beaufschlagtes und an zumindest einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung bei Relativverdrehung unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschieb­ bares Reibelement umfaßt.

Ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der DE 195 45 973 C1 bekannt. Bei diesem bekannten Torsionsschwingungs­ dämpfer ist eine Nabenscheibe in Kämmeingriff mit einem Nabenelement, so daß zwischen Nabenscheibe und Nabenelement ein vorbestimmter freier Drehwinkel ermöglicht ist. Zwischen der Nabenscheibe und dem Naben­ element wirkt eine an einer Seite der Nabenscheibe angeordnete Dämp­ fungsanordnung eines Leerlaufdämpfers. Ferner sind an beiden axialen Seiten der Nabenscheibe jeweils Deckscheibenelemente angeordnet, und die beiden Deckscheibenelemente einerseits und die Nabenscheibe andererseits bilden jeweilige Übertragungsanordnungen eines Lastdämpfers. Zwischen diesen beiden Übertragungsanordnurgen, d. h. den beiden Deckscheiben­ elementen einerseits und der Nabenscheibe andererseits, wirkt eine weitere Dämpfungsanordnung in Form von Dämpfungsfedern. Die Nabenscheibe, die Deckscheibenelemente und der Leerlaufdämpfer beziehungsweise Kom­ ponenten desselben, bilden eine Nabenscheibenanordnung, welche über einen Lagerring an dem Nabenelement gelagert ist. Der Nabenring weist dazu eine konische Lagerungsfläche auf, welche auf einer komplementär geformten Lagerungsfläche am Nabenelement anliegt. Dabei stützt sich der Lagerring in axialer Richtung an einem der Deckscheibenelemente ab. Zwischen dem Nabenelement und dem anderen der Deckscheibenelemente wirkt eine Vorspannfeder, durch welche der Lagerring zwischen dem erstgenannten Deckscheibenelement und dem Nabenelement eingespannt ist. Ferner ist bei diesem Torsionsschwingungsdämpfer eine Reibeinrichtung vorgesehen, welche dann wirksam wird, wenn zwischen den beiden Übertragungsanordnungen eine Relativdrehung auftritt. Diese Reibeinrich­ tung umfaßt ein Reibelement, das zwischen einem der Deckscheiben­ elemente und einer mit der Nabenscheibe drehfesten Komponente geklemmt ist, wobei durch eine zweite Federanordnung in Form einer Wellfeder eine Vorspannkraft zum Klemmen des Reibelements zwischen den beiden angesprochenen Komponenten erzeugt wird.

Bei diesem bekannten Torsionsschwingungsdämpfer sind also zwei Federanordnungen vorhanden, die unabhängig voneinander einerseits die Vorspannkraft zum axialen Vorspannen der gesamten Nabenscheibenanord­ nung bezüglich des Nabenelements und andererseits die Vorspannkraft zum Erzeugen der Reibungsdämpfungskraft bereitstellen. Dieser Torsions­ schwingungsdämpfer weist aufgrund der verschiedenen Funktionen, d. h. Zentrierung vermittels des Lagerrings, Erzeugung der Reibungskraft in der Hauptdämpferstufe und Erzeugung jeweiliger Vorspannkräfte eine Vielzahl an Teilen auf, welche den Aufbau kompliziert und kostenintensiv machen.

Aus der DE 331 13 850 A1 ist eine Kupplungsscheibe bekannt, welche ebenfalls eine Leerlaufdämpferstufe und eine Lastdämpferstufe aufweist. Die Leerlaufdämpferstufe ist durch eine Dämpfungsfederanordnung gebildet, welche zwischen einem von dem Nabenelement radial abstehenden Flansch und einer in Achsrichtung den Flansch an beiden Seiten umgebenden Nabenscheibe wirkt. Eine zweite Dämpfungsfederanordnung wirkt dann zwischen dieser Nabenscheibe und in Achsrichtung beidseits der Naben­ scheibe angeordneten Deckscheibenelementen. Die axiale Zentrierung der so aufgebauten Nabenscheibenanordnung ist durch einen Lagerring vorgesehen, der zwischen dem am Nabenelement vorgesehenen Flansch und einem scheibenartigen Abschnitt der Nabenscheibe liegt. Dabei wirkt zwischen dem anderen an der anderen axialen Seite des Flansches liegenden scheibenartigen Abschnitt der Nabenscheibe und dem Flansch eine Vorspannfeder, zum Erzeugen einer Vorspannkraft für die axiale Lagerung. Ferner ist eine Reibeinrichtung für die Lastdämpferstufe vorgesehen, welche einen zwischen einem der Deckscheibenelemente und dem diesem Deckscheibenelement benachbarten scheibenartigen Bereich der Nabenscheibe liegenden Reibring sowie eine zwischen dem Reibring und diesem scheibenartigen Bereich der Nabenscheibe wirkende Vorspannfeder umfaßt. Auch bei dieser Anordnung werden also die Vorspannkräfte zur axialen Zentrierung einerseits und zur Reibungskrafterzeugung in der Lastdämpferstufe andererseits durch separate Vorspannfedern erzeugt, welche jeweils auf verschiedene Komponenten, d. h. Lagerungs- bezie­ hungsweise Reibringe, einwirken.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungs­ dämpfer vorzusehen, welcher einen vereinfachten Aufbau aufweist und weniger Bauraum beansprucht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Torsionsschwin­ gungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfassend ein Nabenelement, eine Nabenscheibenanordnung, welche durch eine Lagerungsanordnung an dem Nabenelement gelagert ist, wobei die Lagerungsanordnung durch eine erste Vorspannanordnung in Lagerungssitz an dem Nabenelement vorgespannt ist, wobei die Nabenscheibenanordnung eine erste Übertragungsanordnung und eine bezüglich der ersten Über­ tragungsanordnung um eine Drehachse drehbare zweite Übertragungsanord­ nung sowie eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanord­ nung wirkende erste Dämpfungsanordnung, vorzugsweise Dämpfungsfeder­ anordnung, umfaßt, und eine Reibeinrichtung zur Erzeugung einer Reibungs­ dämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung, wobei die Reibeinrichtung wenigstens ein durch eine zweite Vorspannanordnung beaufschlagtes und an zumindest einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung bei Relativverdrehung unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschieb­ bares Reibelement umfaßt.

Bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ist vorgesehen, daß die Lagerungsanordnung wenigstens einen Teil des wenigstens einen Reibelements bildet.

Da die Lagerungsanordnung bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwin­ gungsdämpfer also eine Doppelfunktion vorsieht, kann auf den Einbau zusätzlicher Reibelemente verzichtet werden, so daß einerseits der Aufbau vereinfacht wird, andererseits der durch diese zusätzlichen Reibelemente beanspruchte Bauraum für andere Komponenten genutzt oder eingespart werden kann.

Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer der Aufbau derart, daß eine Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung im wesentlichen scheibenartig ausgebildet ist, daß die andere Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung an jeder axialen Seite der scheibenartigen einen Übertragungs­ anordnung ein Deckscheibenelement umfaßt, wobei die beiden Deck­ scheibenelemente miteinander drehfest verbunden sind, und daß die Lagerungsanordnung mit einem Reibbereich zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung und einem der Deckscheibenelemente der anderen Übertragungsanordnung liegt.

Um hier in einfacher Weise die Vorspannkraft zur axialen Lagerung der Nabenscheibenanordnung erzeugen zu können, wird vorgeschlagen, daß die zweite Vorspannanordnung zwischen der scheibenartigen einen Über­ tragungsanordnung und dem anderen der Deckscheibenelemente wirkt und die scheibenartige eine Übertragungsanordnung in Richtung auf das eine Deckscheibenelement zu vorspannt, derart, daß der Reibbereich der Lagerungsanordnung zwischen der scheibenartigen einen Übertragungs­ anordnung und dem einen Deckscheibenelement zur Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft geklemmt ist.

Bei derartigen Torsionsschwingungsdämpfern besteht im allgemeinen das Problem, daß sie zur Drehmomentübertragung zwischen zwei sich um nicht exakt dieselbe Achse drehenden Komponenten vorgesehen sind. Das heißt, die beiden zu verbindenden Komponenten können einen geringen Achsver­ satz oder eine Achsneigung aufweisen. Eine sehr starre Ausgestaltung des Torsionsschwingungsdämpfers hätte zur Folge, daß durch den Achsversatz oder der Achsneigung ein unrunder Lauf oder eine übermäßige Abnutzung des Torsionsschwingungsdämpfers in den verschieden stark beanspruchten Bereichen erzeugt wird. Um dies zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß die Lagerungsanordnung einen Lagerring mit einer im wesentlichen konus­ artigen, balligen oder dergleichen Lagerfläche umfaßt, mit welcher dieser gegen eine im wesentlichen komplementär geformte Gegenlagerfläche des Nabenelements in den Lagerungssitz vorgespannt ist.

Um sicherstellen zu können, daß der Lagerring in definierter Art und Weise eine Reibungskraft erzeugt, wird vorgeschlagen, daß der Lagerring mit der ersten Übertragungsanordnung oder der zweiten Übertragungsanordnung im wesentlichen drehfest verbunden ist.

Es kann somit erreicht werden, daß unabhängig von der Stärke der Relativdrehung oder der Drehbeschleunigung die Reibung immer zwischen den gleichen Oberflächen des Lagerrings einerseits und den Übertragungs­ anordnungen andererseits erzeugt wird.

Ferner kann vorgesehen sein, daß der Lagerring wenigstens einen Kopp­ lungsabschnitt umfaßt, mit welchem dieser mit einer Übertragungsanord­ nung von erster und zweiter Übertragungsanordnung gekoppelt ist.

Die erste Vorspannanordnung kann an dem Nabenelement einerseits und derjenigen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung, an welcher die Lagerungsanordnung unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschiebbar ist, andererseits abgestützt sein.

Hier ist vorzugsweise vorgesehen, daß die erste Vorspannanordnung sich an dem anderen Deckscheibenelement der anderen Übertragungsanordnung abstützt.

Um eine mehrstufige Wirkungsweise des Torsionsschwingungsdämpfers vorsehen zu können, d. h. im Leerlaufbetrieb eine andere Dämpfungscharak­ teristik vorsehen zu können als im Lastbetrieb, wird vorgeschlagen, daß ferner eine mit dem Nabenelement drehfest verbundene oder integrale Übertragungsanordnung und eine zweite Dämpfungsanordnung vorgesehen sind, vorzugsweise eine Dämpfungsfederanordnung, welche zwischen der dritten Übertragungsanordnung und einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung wirkt.

Ein besonders platzsparender Aufbau, bei welchem ferner eine gleichmäßige Belastung verschiedener Komponenten sichergestellt werden kann, kann erhalten werden, wenn die erste und die zweite Übertragungsanordnung bezüglich der dritten Übertragungsanordnung in beiden axialen Richtungen im wesentlichen symmetrisch ausgebildet sind.

Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, daß die dritte Übertragungs­ anordnung im wesentlichen scheibenartig ausgebildet ist und daß die durch die zweite Dämpfungsanordnung mit der dritten Übertragungsanordnung verbundene Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung in einem sich mit der dritten Übertragungsanordnung radial überlappenden Bereich zwei jeweils an einer axialen Seite der dritten Übertragungsanordnung angeordnete Scheibenbereiche umfaßt.

Zur Erzeugung der jeweiligen Vorspannkräfte kann vorgesehen sein, daß die erste und/oder die zweite Vorspannanordnung eine Vorspannfeder, vorzugsweise Wellfeder, Tellerfeder oder dergleichen, umfaßt.

Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung einen Torsionsschwingungsdämpfer vor, welcher umfaßt: ein Nabenelement, eine Nabenscheibenanordnung, welche durch eine Lagerungsanordnung an dem Nabenelement gelagert ist, wobei die Lagerungsanordnung durch eine erste Vorspannanordnung in Lagerungssitz an dem Nabenelement vorgespannt ist, wobei die Nabenscheibenanordnung eine erste Übertragungsanordnung und eine bezüglich der ersten Übertragungsanordnung um eine Drehachse drehbare zweite Übertragungsanordnung sowie eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung wirkende erste Dämpfungsanord­ nung, vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung, umfaßt, und wobei die Lagerungsanordnung einen Lagerring mit einer im wesentlichen konus­ artigen, balligen oder dergleichen Lagerfläche umfaßt, mit welcher dieser gegen eine im wesentlichen komplementär geformte Gegenlagerfläche des Nabenelements in den Lagerungssitz vorgespannt ist, eine Reibeinrichtung zur Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung, wobei die Reibeinrich­ tung wenigstens ein durch eine zweite Vorspannanordnung beaufschlagtes und an zumindest einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung bei Relativverdrehung unter Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft verschiebbares Reibelement umfaßt, eine mit dem Nabenelement drehfest verbundene oder integrale dritte Übertragungsanord­ nung, und eine zweite Dämpfungsanordnung, vorzugsweise Dämpfungs­ federanordnung, welche zwischen der dritten Übertragungsanordnung und einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanord­ nung wirkt und eine Relativverdrehung zwischen der dritten Übertragungs­ anordnung und der einen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung ermöglicht.

Bei diesem erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ist vor­ gesehen, daß wenigstens die eine Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung, an der die zweite Dämpfungsanordnung angreift, bezüglich der dritten Übertragungsanordnung in beiden axialen Richtungen im wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist.

Auch mit einer derartigen Ausgestaltung läßt sich eine axial kleinbauende Anordnung schaffen, bei welcher sich durch das Vorsehen der konusartigen oder balligen Lagerflächen ein möglicherweise vorhandener Achsversatz beziehungsweise eine Achsneigung der miteinander zur Drehung zu verbindenden Komponenten ausgleichen läßt. Es sei darauf verwiesen, daß mit konusartig, ballig oder dergleichen jede Art von Lagerfläche beziehungs­ weise Gegenlagerfläche gemeint ist, welche ein gegenseitiges Auslenken der beiden aneinander gelagerten Komponenten nach Art eines Kugelgelenks oder dergleichen ermöglicht. So ist hier bei der Lagerfläche sowohl eine konvex als auch konkav ballige Ausgestaltung der Fläche möglich, wobei dann selbstverständlich die Gegenlagerfläche zur Vermeidung von Bela­ stungsspitzen komplementär geformt sein sollte.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die zweite Dämpfungsanordnung in axialer Richtung im wesentlichen innerhalb des axialen Erstreckungs­ bereichs der einen Übertragungsanordnung im Bereich der Wechselwirkung derselben mit der zweiten Dämpfungsanordnung aufgenommen ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Axialansicht eines erfindungsgemäßen Torsionsschwin­ gungsdämpfers, welcher in Form einer Kupplungsscheibe aufgebaut ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs einer Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des oberen Teils der Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Teilansicht, welche eine alternative Ausgestaltung im Bereich der Lagerung der Naben­ scheibenanordnung am Nabenelement zeigt.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausgestaltungsform eines erfindungs­ gemäßen Torsionsschwingungsdämpfers 10, welcher hier als eine Kupp­ lungsscheibe aufgebaut ist. Es sei darauf verwiesen, daß ein Aufbau eines Torsionsschwingungsdämpfers, wie er hier dargestellt und beschrieben ist, auch in anderen Bereichen, beispielsweise bei einem Zwei-Massen-Schwung­ rad oder als Torsionsschwingungsdämpfer in einem Drehmoment­ wandler eingesetzt werden kann.

Die Kupplungsscheibe 10 weist ein Nabenelement 12 mit einer Innenver­ zahnung 14 auf, welche in an sich bekannter Weise mit einer Getriebeein­ gangswelle drehfest verbunden werden kann. Das Nabenelement 12 weist in ihrem radial äußeren Bereich eine Verzahnung 16 auf, in welche eine entsprechende Innenverzahnung 20 einer Nabenscheibe 18 eingreift, so daß durch die Verzahnungen 16, 20 ein vorbestimmtes Umfangsdrehspiel der Nabenscheibe 18 bezüglich des Nabenelements 12 ermöglicht ist. Man erkennt insbesondere in Fig. 3, daß die Nabenscheibe 18 aus zwei Scheibenteilen 22, 24 aufgebaut ist, die in ihrem radial äußeren Bereich aneinander anliegen und in ihrem radial inneren Bereich zueinander einen axialen Abstand aufweisen und mit jeweiligen Scheibenbereichen 26, 28 beidseits eines mit dem Nabenelement 12 drehfest verbundenen Flansches oder Scheibenteils 30 liegen. In Achsrichtung beidseits der Nabenscheibe 18 liegen Deckscheibenelemente 32, 34, die in an sich bekannter Weise miteinander durch Abstandsbolzen oder dergleichen 36 fest miteinander verbunden sind. In der dargestellten Ausführungsform können beispiels­ weise die beiden Deckscheibenelemente 32, 34, von welchen das in der Fig. 3 links erkennbare Deckscheibenelement 32 die Reibbeläge 38 der Kupplungsscheibe 10 trägt, als eine erste Übertragungsanordnung 40 bezeichnet werden, die Nabenscheibe 18, gebildet aus den beiden Scheibenteilen 22, 24, kann als eine zweite Übertragungsanordnung 42 bezeichnet werden, und der Flansch oder das Scheibenteil 30, welches mit dem Nabenelement 12 drehfestverbunden ist, kann als dritte Übertragungs­ anordnung 44 bezeichnet werden. Es sei darauf verwiesen, daß die Reibbeläge 38 in an sich bekannter Weise über eine Belagfederung in Achsrichtung aneinander oder an einem Belagträger 39 abgestützt sein können.

Zwischen der ersten Übertragungsanordnung 40 und der zweiten Über­ tragungsanordnung 42 wirkt eine erste Dämpfungsanordnung 46. Diese umfaßt, wie insbesondere auch in Fig. 1 erkennbar, jeweilige Dämpfungs­ federanordnungen 48, die in Federfenstern 50, 52 der Deckscheiben­ elemente 32, 34 einerseits und einem zugeordneten Federfenster 54 der Nabenscheibe 18 andererseits angeordnet sind und sich dort an jeweiligen Steuerkanten in Umfangsrichtung oder näherungsweise in Umfangsrichtung abstützen. Man erkennt in den Fig. 1 bis 3, daß jede Dämpfungsfederanord­ nung 48, von welchen in der dargestellten Ausgestaltungsform in Umfangs­ richtung verteilt vier vorgesehen sind, drei ineinander geschachtelte, d. h. konzentrisch ineinander liegende Federn 56, 58 und 60 umfaßt. Die Federn 56 und 58 erstrecken sich über die gesamte Länge der jeweiligen Federfen­ ster und stützen sich somit auch im unbelasteten Betrieb an den jeweiligen Steuerkanten bei den Umfangsendbereichen ab. Die innerste Feder 60 weist eine kürzere Erstreckungslänge auf und liegt im nicht oder nur wenig belasteten Zustand nur in einem Endbereich an den zugeordneten Federfen­ stern an. Die Funktionsweise dieser Dämpfungsfederanordnung 46 wird nachfolgend noch beschrieben werden.

Auch zwischen der zweiten Übertragungsanordnung 42 und der dritten Übertragungsanordnung 44 wirkt eine Dämpfungsanordnung 62, welche in Umfangsrichtung verteilt mehrere Dämpfungsfedern 63 aufweist, die in jeweiligen Federfenstern der Scheibenteile 22, 24 der Nabenscheibe 18 einerseits und des Flansches oder Scheibenteils 30 andererseits aufgenom­ men sind. Die Dämpfungsanordnung 62 bildet einen Leerlaufdämpfer, wohingegen die Dämpfungsanordnung 46 einen Haupt- oder Lastdämpfer bildet.

Die Deckscheibenelemente 32, 34, die Nabenscheibe 18, die Dämpfungs­ anordnungen 46, 62 und nachfolgend noch beschriebene, mit diesen Komponenten zusammenwirkenden Bauteile bilden zusammen eine Nabenscheibenanordnung 64, welche über einen Lagerring 66 auf dem Nabenelement 12 gelagert ist. Der Lagerring 66 weist dazu eine konusartig ausgebildete Lagerfläche 68 auf, welche auf einer komplementär ausgebilde­ ten Gegenlagerfläche 70 des Nabenelements 14 aufliegt. Es sei hier darauf verwiesen, daß anstelle der konusartigen Ausgestaltung auch eine ballige Ausgestaltung oder jegliche andere Ausgestaltung vorgesehen sein kann, welche ein geringfügiges Verkippen oder radiales Abweichen der Kupplungs­ scheibenanordnung 64 bezüglich des Nabenelements 12 ermöglicht. Der Lagerring 66 weist ferner eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Kopplungsvorsprüngen 72 auf, welche in Ausnehmungen 74, 76 in den Scheibenteilen 22, 24 eingreifen und somit den Lagerring 66 bezüglich der Nabenscheibe 18 drehfest halten und auch eine radiale Fixierung der Nabenscheibe 18 und somit der gesamten Nabenscheiben­ anordnung 64 bezüglich des Lagerrings 66 vorsehen. Ferner liegt der Lagerring 66 mit einer Reibfläche 74 an dem in der Fig. 3 rechts erkenn­ baren Deckscheibenelement 34 an.

Um die Nabenscheibenanordnung 64 axial bezüglich des Nabenelements 14 zu fixieren beziehungsweise zu zentrieren, wirkt zwischen einer Radial­ schulter 78 des Nabenelements 14 und dem in der Fig. 3 rechts erkenn­ baren Deckscheibenelement 32 eine Vorspannfeder, beispielsweise Wellfeder, Tellerfeder oder dergleichen, welche die gesamte Nabenscheiben­ anordnung 64 in der Fig. 3 nach links vorspannt und somit dafür sorgt, daß der Lagerring 66 in Lagerungssitz auf dem Nabenelement 12, d. h. der Gegenlagerfläche 70 desselben, aufsitzt. Beispielsweise kann hier zwischen der Radialschulter 78 und der Feder 80, beziehungsweise der Feder 80 und dem Deckscheibenelement 32 ein Reibring, Stützring oder dergleichen angeordnet sein.

Ferner ist eine zweite Vorspannfeder 82, beispielsweise wiederum eine Wellfeder oder Tellerfeder oder dergleichen, vorgesehen, welche einen Stützring 84 mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt gegen die Nabenscheibe 18 preßt und sich dabei am Deckscheibenelement 32 abstützt. Der Stützring 84 greift mit axialen Fortsätzen 85 in Ausnehmun­ gen 85 des Deckscheibenelements 32 ein und ist somit bezüglich diesem und somit der ersten Übertragungsanordnung 40 drehfest gehalten.

Die Funktionsweise eines derart aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers wird nachfolgend beschrieben.

In einem Zustand, in welchem über die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Kupplungsscheibe 10 nur schwache Drehmomente oder Drehmoment­ schwankungen zu übertragen sind, befinden sich die Übertragungsanord­ nungen 40, 42 und 44 in Grundstellungen, in welchen die Federn der jeweiligen Dämpfungsanordnungen 46 und 62 im wesentlichen entspannt oder im größtmöglichen Ausmaß entspannt sind. Steigt das zu übertragende Drehmoment an oder treten Drehmomentschwankungen auf, so werden zunächst die Federn 63 der Dämpfungsanordnung 62 komprimiert und stützen sich dabei in einem Endbereich an den Steuerkanten der Federfen­ ster in den Scheibenteilen 22, 24 und im anderen Bereich an den Steuerkan­ ten des scheibenartigen Flansches 30 ab. Bei dieser Relativverdrehung verdrehen sich also die erste und zweite Übertragungsanordnung 40, 42 gemeinsam bezüglich der dritten Übertragungsanordnung 44, da die Federn 56, 58, 60 der zweiten Dämpfungsanordnung 46 aufgrund ihrer größeren Federsteifigkeit im wesentlichen noch nicht komprimiert werden. Bei dieser Relativverdrehung tritt eine Reibung im Bereich der Abstützung der Wellfeder 80 an der Radialschulter 78 des Nabenelements 14 beziehungs­ weise am Deckscheibenelement 32 auf. Ferner tritt eine Reibung durch gegenseitiges Abgleiten der Lagerfläche 68 und der Gegenlagerfläche 70 auf. Da die Nabenscheibe 18 sich gemeinsam mit den Deckscheiben­ elementen 32, 34 verlagert, tritt im Bereich der Reibfläche 74 des Lager­ rings 66 keine Reibung auf.

Steigt das Drehmoment an oder treten stärkere Drehschwingungen auf, so werden die Federn 63 der Dämpfungsanordnung 62 soweit komprimiert, bis die Verzahnungen 20, 16 an der Nabenscheibe 18 und dem Nabenelement 12 in Umfangsrichtung zur Anlage aneinander kommen und somit ein weiteres Drehen der Nabenscheibe 18, d. h. der zweiten Übertragungs­ anordnung 42, bezüglich des Nabenelements 12 verhindern. Erst dann, wenn diese Drehwinkelbegrenzung für die Dämpfungsanordnung 62 wirksam wird, werden zunächst die Federn 56, 58 der Dämpfungsanord­ nung 46 unter Abstützung an den Steuerkanten der Deckscheibenelemente 32; 34 einerseits beziehungsweise der Scheibenteile 22, 24 andererseits komprimiert. Es tritt nunmehr eine Relativdrehung zwischen der ersten Übertragungsanordnung 40 und der zweiten Übertragungsanordnung 42 sowie eine Relativdrehung zwischen der ersten Übertragungsanordnung 40 und dem Nabenelement 12 auf. Das heißt, es wird wiederum eine Reibung, d. h. eine im gesamten Drehbereich wirksame Grundreibung, durch Abstützung der Feder 80 am Nabenelement 12 einerseits beziehungsweise dem Deckscheibenelement 32 andererseits erzeugt, und es wird nun eine Reibung im Bereich der Reibfläche 74 des Lagerrings 66 erzeugt, da dieser mit einem Reibbereich 90, der sich zwischen die Nabenscheibe 18 und das Deckscheibenelement 34 erstreckt, in Achsrichtung durch die Vorspann­ wirkung der Feder 82 zwischen dem Deckscheibenelement 34 und dem Scheibenteil 24 der Nabenscheibe 18 geklemmt wird. Da die Nabenscheibe 18 sich bezüglich des Nabenelements 14 nicht dreht, tritt im Bereich der Lagerfläche 68 beziehungsweise Gegenlagerfläche 70 keine Reibung auf.

Steigt das zu übertragende Drehmoment weiter an oder nehmen die Drehmomentschwankungen weiter zu, so werden die Federn 56, 58 soweit komprimiert, daß nunmehr auch die Feder 60 zwischen den zugeordneten Steuerkanten komprimiert wird, daß eine weitere Feder bei jeder Dämp­ fungsfederanordnung 48 wirksam wird. Das heißt, es ist auch im Arbeits­ bereich des Hauptdämpfers, d. h. der Dämpfungsanordnung 46, eine abgestufte Federcharakteristik vorgesehen. Die durch den Lagerring 66 erzeugte Reibwirkung und auch die durch die Feder 80 erzeugte Reibwir­ kung wirken jedoch über den gesamten Arbeitsbereich des Last- oder Hauptdämpfers hinweg.

Man erkennt, daß bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe 10 die Dämpfungsanordnung 62 und die Dämpfungsanordnung 46 in Serie geschaltet sind, d. h. die Dämpfungsanordnung 46 wird im wesentlichen erst dann wirksam, wenn die Dämpfungsanordnung 62 durch eine Drehwinkelbegrenzung überbrückt wird. In den einzelnen Dämpfungsanord­ nungen 46, 62 wirken die jeweiligen Federn 56, 58, 60 beziehungsweise 63 parallel.

Aufgrund der bezüglich des Flansches oder Scheibenteils 30 symmetrischen Ausgestaltung sowohl der zweiten Übertragungsanordnung 20 als auch der ersten Übertragungsanordnung 40, d. h. in beiden axialen Richtungen ist der Aufbau dieser Übertragungsanordnung im wesentlichen gleich, läßt sich eine in Achsrichtung äußerst kurzbauende Anordnung schaffen, was zusätzlich dadurch unterstützt wird, daß keine separate Reibeinrichtung vorgesehen werden muß, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, da die Funktion der Reibeinrichtung für die Hauptdämpferstufe oder Lastdämpferstufe durch den Reibring 66 mit übernommen wird.

Die Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausgestaltungsform gemäß den Fig. 1 bis 3. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau beziehungsweise Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 4 ist der Lagerring 66 in axialer Richtung zwischen dem Deckscheibenelement 32 und dem Scheibenteil 22 der Nabenscheibe 18 angeordnet. Zwischen dem Deckscheibenteil 34 und dem Scheibenteil 24 wirkt nunmehr die Vorspannfeder 82, welche sich wiederum über einen Abstützring 84 an der Nabenscheibe 18 abstützt und somit die Vorspannkraft für die im Bereich der Reibfläche 74 zu erzeugende Reibungsdämpfungskraft liefert. Auch die Feder 80 wirkt nunmehr zwischen dem Deckscheibenelement 34 und dem Nabenelement 12. Insofern entspricht die Ausgestaltungsform gemäß Fig. 4 dem Aufbau der Fig. 1 bis 3 und stellt lediglich eine spiegelverkehrte Darstellung dar. Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß der Lagerring 66 nunmehr sowohl bezüglich des Deckscheibenelements 32 als auch der Nabenscheibe 18 frei drehbar ist. Entsprechendes gilt auch für den Abstützring 84, über welchen die Feder 82 sich an der Nabenscheibe 18 abstützt. Das heißt, treten Relativ­ drehungen zwischen der ersten und der zweiten Übertragungsanordnung 40, 42 auf, so werden der Lagerring 66 und der Stützring 84 sich zusam­ men mit derjenigen Komponente drehen, zu welcher sie die größere Haftreibung aufweisen. Das heißt, der Lagerring 66 kann sich entweder mit dem Deckscheibenelement 32 oder mit dem Scheibenteil 22 drehen oder er kann unter Umständen auch bezüglich beiden Teilen schlupfen. Ent­ sprechendes gilt für den Stützring 84; er kann sich mit dem Scheibenteil 24 oder mit der Feder 82 drehen, oder er kann sich bezüglich beiden Teilen drehen. Es sei darauf verwiesen, daß sowohl bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 4 als auch bei der Ausgestaltungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 eine Gleitreibungskraft im Bereich der Abstützung der Feder 82 am Deckscheibenelement 34 beziehungsweise 32 erzeugt werden kann. Dies wird dann der Fall sein, wenn durch die Abstützung der Federn 82 am Stützring 84 in diesem Bereich eine größere Haftreibungskraft erzeugt wird, als durch die Abstützung dieser Feder 82 am zugeordneten Deckscheiben­ element 34 oder 32.

Hinsichtlich der Funktionsweise entspricht die Ausgestaltungsform der Fig. 4 der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform, so daß auf die voranstehenden Ausführungen hingewiesen werden kann.

Durch die vorliegende Erfindung ist ein Torsionsschwingungsdämpfer, beispielsweise in Form einer Kupplungsscheibe vorgesehen, welcher bei axial geringer Baugröße sowohl für den Leerlaufdämpfer als auch für den Lastdämpfer separat wirkende Reibeinrichtungen vorsieht, welche im wesentlichen unabhängig voneinander arbeiten können. Dies ist vor allem dadurch bedingt, daß zur Erzeugung der Reibungskraft, d. h. der Vorspann­ kraft für jeweilige Reibelemente, voneinander unabhängig wirkende Federn eingesetzt werden. Da die erste und die zweite Übertragungsanordnung in Achsrichtung bezüglich der dritten Übertragungsanordnung im wesentlichen symmetrisch ausgestaltet sind und da der Lagerring die Funktion einer Reibeinrichtung für den Lastdämpfer und auch die Funktion einer Reibein­ richtung für den Leerlaufdämpfer übernimmt, können Bauteile eingespart werden, was den Aufbau vereinfacht und zur Kosteneinsparung beiträgt.

Es wird darauf verwiesen, daß sofern hier die Rede davon ist, daß die Lagerungsanordnung, d. h. der Lagerring, in Lagerungssitz an dem Nabenelement vorgespannt ist, dies einen unmittelbaren Kontakt zwischen diesen beiden Komponenten bedeuten kann, dies aber auch bedeuten kann, daß der Lagerring unter Zwischenlagerung irgendwelcher Abstützkom­ ponenten, welche dann auch die Gegenlagerfläche bilden können, am Nabenelement abgestützt ist. Auch die Aussage, daß das Reibelement, d. h. im vorliegenden Falle der Lagerring, an einer der Übertragungsanordnung unter Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft verschiebbar ist, kann bedeuten, daß dieses Element unmittelbar an einer entsprechenden Komponente der zugeordneten Übertragungsanordnung abgleitet, oder unter Zwischenlagerung von Abstützkomponenten, welche gegebenenfalls mit dieser Übertragungsanordnung fest verbunden sein können, an dieser Übertragungsanordnung abgestützt ist. Das heißt, auch hier kann ein unmittelbarer Kontakt vorhanden sein oder die Abstützung beziehungsweise Reibungskrafterzeugung kann unter Zwischenlagerung von Komponenten vorgesehen sein.

Claims (15)

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfassend:

• - ein Nabenelement (12),
• - eine Nabenscheibenanordnung (64), welche durch eine Lagerungsanordnung (66) an dem Nabenelement (12) gelagert ist, wobei die Lagerungsanordnung (66) durch eine erste Vorspannanordnung (80) in Lagerungssitz an dem Naben­ element (12) vorgespannt ist, wobei die Nabenscheibenanord­ nung (64) eine erste Übertragungsanordnung (40) und eine bezüglich der ersten Übertragungsanordnung (40) um eine Drehachse (A) drehbare zweite Übertragungsanordnung (42) sowie eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungs­ anordnung (40, 42) wirkende erste Dämpfungsanordnung (46), vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung (48), umfaßt,
• - eine Reibeinrichtung (66) zur Erzeugung einer Reibungs­ dämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42), wobei die Reibein­ richtung (66) wenigstens ein durch eine zweite Vorspann­ anordnung (82) beaufschlagtes und an zumindest einer Übertragungsanordnung (40) von erster und zweiter Über­ tragungsanordnung (40, 42) bei Relativverdrehung unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschiebbares Reibelement (66) umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lagerungsanordnung (66) wenigstens einen Teil des wenigstens einen Reibelements (66) bildet.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) im wesentlichen scheiben­ artig ausgebildet ist, daß die andere Übertragungsanordnung (40) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) an jeder axialen Seite der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung (42) ein Deckscheibenelement (32, 34) umfaßt, wobei die beiden Deck­ scheibenelemente (32, 34) miteinander drehfest verbunden sind, und daß die Lagerungsanordnung (66) mit einem Reibbereich (90) zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung (42) und einem der Deckscheibenelemente (32; 34) der anderen Übertragungs­ anordnung (40) liegt.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Vorspannanordnung (82) zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung und dem anderen der Deckscheibenelemente (32, 34) wirkt und die scheibenartige eine Übertragungsanordnung (42) in Richtung auf das eine Deckscheiben­ element (32) zu vorspannt, derart, daß der Reibbereich (90) der Lagerungsanordnung (66) zwischen der scheibenartigen einen Übertragungsanordnung (42) und dem einen Deckscheibenelement (32; 34) zur Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft geklemmt ist.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungsanordnung (66) einen Lagerring (66) mit einer im wesentlichen konusartigen, balligen oder dergleichen Lagerfläche (68) umfaßt, mit welcher dieser gegen eine im wesentlichen komplementär geformte Gegenlagerfläche (70) des Nabenelements (14) in den Lagerungssitz vorgespannt ist.

5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lagerring (66) mit der ersten Übertragungsanor­ dnung (40) oder der zweiten Übertragungsanordnung (42) im wesentli­ chen drehfest verbunden ist.

6. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (66) wenigstens einen Kopplungs­ abschnitt (72) umfaßt, mit welchem dieser mit einer Übertragungs­ anordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) gekoppelt ist.

7. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorspannanordnung (80) sich an dem Nabenelement (12) einerseits und derjenigen Übertragungs­ anordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42), an welcher die Lagerungsanordnung (66) unter Erzeugung der Reibungsdämpfungskraft verschiebbar ist, andererseits abstützt.

8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorspannanordnung (80) sich an dem anderen Deckscheibenelement (32; 34) der anderen Über­ tragungsanordnung (40) abstützt.

9. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine mit dem Nabenelement (12) drehfest verbundene oder integrale dritte Übertragungsanordnung (44) und durch eine zweite Dämpfungsanordnung (62), vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung, welche zwischen der dritten Über­ tragungsanordnung (44) und einer Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) wirkt.

10. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste und die zweite Übertragungsanordnung (40, 42) bezüglich der dritten Übertragungsanordnung (44) in beiden axialen Richtungen im wesentlichen symmetrisch ausgebildet sind.

11. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dritte Übertragungsanordnung (44) im wesentlichen scheibenartig ausgebildet ist und daß die durch die zweite Dämp­ fungsanordnung (62) mit der dritten Übertragungsanordnung (44) verbundene Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) in einem sich mit der dritten Übertragungsanordnung (44) radial überlappenden Bereich zwei jeweils an einer axialen Seite der dritten Übertragungsanordnung (44) angeordnete Scheibenbereiche (26, 28) umfaßt.

12. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Vorspann­ anordnung (80, 82) eine Vorspannfeder (80, 82), vorzugsweise Wellfeder, Tellerfeder oder dergleichen, umfaßt.

13. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zur Anordnung in einer Kupplungsscheibe, umfassend:

• - ein Nabenelement (12),
• - eine Nabenscheibenanordnung (64), welche durch eine Lagerungsanordnung (66) an dem Nabenelement (12) gelagert ist, wobei die Lagerungsanordnung (66) durch eine erste Vorspannanordnung (80) in Lagerungssitz an dem Naben­ element (12) vorgespannt ist, wobei die Nabenscheibenanord­ nung (64) eine erste Übertragungsanordnung (40) und eine bezüglich der ersten Übertragungsanordnung (40) um eine Drehachse (A) drehbare zweite Übertragungsanordnung (46) sowie eine zwischen der ersten und der zweiten Übertragungs­ anordnung (40, 42) wirkende erste Dämpfungsanordnung (46), vorzugsweise Dämpfungsfederanordnung (48), umfaßt, und wobei die Lagerungsanordnung (66) einen Lagerring (66) mit einer im wesentlichen konusartigen, balligen oder dergleichen Lagerfläche (68) umfaßt, mit welcher dieser gegen eine im wesentlichen komplementär geformte Gegenlagerfläche (70) des Nabenelements (14) in den Lagerungssitz vorgespannt ist, eine Reibeinrichtung (66) zur Erzeugung einer Reibungs­ dämpfungskraft bei Relativverdrehung zwischen erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42), wobei die Reibein­ richtung (66) wenigstens ein durch eine zweite Vorspann­ anordnung (82) beaufschlagtes und an zumindest einer Übertragungsanordnung (40) von erster und zweiter Über­ tragungsanordnung (40, 42) bei Relativverdrehung unter Erzeugung einer Reibungsdämpfungskraft verschiebbares Reibelement (66) umfaßt,
• - eine mit dem Nabenelement (12) drehfest verbundene oder integrale dritte Übertragungsanordnung (44),
• - eine zweite Dämpfungsanordnung (62), vorzugsweise Dämp­ fungsfederanordnung (63), welche zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und einer Übertragungsanord­ nung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42) wirkt und eine Relativverdrehung zwischen der dritten Übertragungsanordnung (44) und der einen Übertragungs­ anordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanord­ nung (40, 42) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens die eine Übertragungsanordnung (42) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (40, 42), an der die zweite Dämp­ fungsanordnung (62) angreift, bezüglich der dritten Übertragungs­ anordnung (44) in beiden axialen Richtungen im wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist.

14. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Dämpfungsanordnung in axialer Richtung im wesentlichen innerhalb des axialen Erstreckungsbereichs der einen Übertragungsanordnung (42) im Bereich der Wechselwirkung mit der zweiten Dämpfungsanordnung (62) aufgenommen ist.

15. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 13 oder 14 in Ver­ bindung mit dem kennzeichnenden Teil von einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12.