Die Erfindung betrifft einen im Kraftübertragungsweg eines Kraftfahrzeuges
vorzusehenden Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Kraftspeicher
geringerer Steifigkeit aufweisenden Vordämpfer und einem Kraftspeicher
höherer Steifigkeit aufweisenden Hauptdämpfer, insbesondere für Kraftfahr
zeugkupplungsscheiben, wobei die Kraftspeicher zwischen den jeweiligen
Eingangs- und Ausgangsteilen des Vor- und Hauptdämpfers wirksam sind,
und das Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers ein Nabenteil ist,
auf dem einerseits drehfest das Ausgangsteil des Vordämpfers sowie ande
rerseits ein das Ausgangsteil des Hauptdämpfers bildender Flanschteil mit
Innenprofil aufgenommen ist, wobei dieses Innenprofil mit Verdrehspiel in
ein Außenprofil des Nabenteils eingreift und wobei weiterhin das Ein
gangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers durch zwei axial beabstandete
und zwischen sich das Flanschteil des Hauptdämpfers aufnehmende Sei
tenscheiben gebildet ist. Bei einem derart ausgebildeten Torsionsschwin
gungsdämpfer kann der Vordämpfer auf einer Seite des Flanschteil des
Hauptdämpfers angeordnet sein, wobei er dann außerdem noch zwischen
dem Flanschteil des Hauptdämpfers und einer der Seitenscheiben axial
aufgenommen sein kann, wie dies z. B. bei den Torsionsschwingungsdämp
fern von Kupplungsscheiben gemäß der DE 36 16 301A1 der Fall ist.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Torsions
schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine
einwandfreie Funktion, erhöhte Lebensdauer sowie einen einfachen und
kompakten Aufbau aufweist trotz Vorhandenseins zweier Dämpfereinheiten.
Weiterhin soll eine leichte Montage sowie eine kostengünstige Herstellung
gewährleistet werden.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird dies bei einem Torsions
schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß der
Vordämpfer axial auf einer Seite des Flanschteiles des Hauptdämpfers an
geordnet ist und axial auf der anderen Seite dieses Flanschteiles zwischen
diesem und einer der Seitenscheiben zwei unter axialer Verspannung ge
haltene Tellerfedern vorgesehen sind, die eine formschlüssige Drehsiche
rung mit der ihnen benachbarten Seitenscheibe besitzen, wobei eine der
zwei Tellerfedern das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers und
das Nabenteil einerseits axial zueinander verspannt und die andere Teller
feder das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers, das Aus
gangsteil des Vordämpfers und das Flanschteil andererseits.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Torsionsschwingungs
dämpfers wird eine besonders günstige Montage ermöglicht, da beim Zu
sammenbau zunächst beide Tellerfedern auf die entsprechende Seiten
scheibe aufgelegt werden können, wobei durch die formschlüssige Drehsi
cherung gleichzeitig eine radiale Positionierung der Tellerfedern gegenüber
der Seitenscheibe ermöglicht wird, so daß ein nachträgliches radiales Ver
rutschen der Tellerfedern vermieden werden kann.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf einen im
Kraftübertragungsweg eines Kraftfahrzeuges vorzusehenden Torsions
schwingungsdämpfer mit einem Kraftspeicher geringerer Steifigkeit aufwei
senden Vordämpfer und einem Kraftspeicher höherer Steifigkeit aufweisen
den Hauptdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungsscheiben,
wobei die Kraftspeicher zwischen den jeweiligen Eingangs- und Aus
gangsteilen des Vor- und Hauptdämpfers wirksam sind und das Aus
gangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers ein Nabenteil ist, auf dem ei
nerseits drehfest das Ausgangsteil des Vordämpfers sowie andererseits ein
das Ausgangsteil des Hauptdämpfers bildender Flanschteil mit
Innenprofil aufgenommen ist, wobei dieses Innenprofil mit Verdrehspiel in
ein Außenprofil des Nabenteils eingreift und wobei weiterhin das Ein
gangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers durch zwei axial beabstandete
und zwischen sich das Flanschteil des Hauptdämpfers aufnehmende Sei
tenscheiben gebildet ist, der Vordämpfer axial auf einer Seite des Flansch
teils des Hauptdämpfers angeordnet ist und axial auf der anderen Seite des
Flanschteiles und einer der Seitenscheiben zwei unter axialer Verspannung
gehaltene Tellerfedern vorgesehen sind, die eine formschlüssige Drehsi
cherung mit der Seitenscheibe besitzen und sich zumindest teilweise radial
überdecken.
Dies ermöglicht einen besonders gedrängten Aufbau des Torsionsschwin
gungsdämpfers trotz einer Verdrehsicherung beider Tellerfedern in der Sei
tenscheibe. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine
besonders günstige Montage ermöglicht, da zunächst beide Tellerfedern auf
die entsprechende Seitenscheibe aufgelegt werden können und die form
schlüssige Drehsicherung gleichzeitig die Tellerfedern gegenüber der Sei
tenscheibe radial positioniert, wodurch ein nachträgliches radiales Verrut
schen der Tellerfedern beim Zusammenbau vermieden werden kann.
Eine besonders einfache Verdrehsicherung kann dadurch
gewährleistet werden, daß beide Tellerfedern radial nach
außen gerichtete Arme aufweisen, welche in Ausschnitte der
entsprechenden Seitenscheibe eingreifen. Für die Herstellung
und die Festigkeit dieser Seitenscheibe kann es von Vorteil
sein, wenn für die Arme beider Tellerfedern die gleichen
Ausschnitte verwendet werden. Diese Ausschnitte können, in
Umfangsrichtung betrachtet, zwischen den in der Seitenscheibe
vorgesehenen Ausnehmungen zur Aufnahme der Kraftspeicher, wie
Schraubenfedern des Hauptdämpfers eingebracht sein. Für die
Funktion und den Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers kann
es weiterhin zweckmäßig sein, wenn die Tellerfedern einen
ringförmigen Grundkörper aufweisen, der neben den radial nach
außen verlaufenden Armen zur drehfesten Verbindung mit der
Seitenscheibe weitere, ebenfalls in radialer Richtung nach
außen verlaufende Arme besitzt zur federnden Abstützung an
dieser Seitenscheibe. Für manche Einsatzfälle kann es auch
von Vorteil sein, wenn wenigstens eine der Tellerfedern die
Arme am inneren Bereich ihres ringförmigen Grundkörpers
angeformt hat und diese sich radial nach innen erstrecken
oder aber die Arme zur drehfesten Verbindung am äußeren
Bereich des ringförmigen Grundkörpers einer Tellerfeder
angeformt sind und die Abstützarme am radial inneren Bereich
dieses Grundkörpers oder umgekehrt. Weiterhin kann es von
Vorteil sein, wenn die Abstützarme und/oder die Arme zur
drehfesten Verbindung wenigstens einer der Tellerfedern einen
größeren Aufstellwinkel bzw. eine größere Konizität besitzen
bzw. definieren als der ringförmige Grundkörper der entspre
chenden Tellerfeder. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn
die Arme zur drehfesten Verbindung wenigstens einer der
Tellerfedern an ihrem freien Endbereich einen Abschnitt
aufweisen, der einen größeren oder kleineren Aufstellwinkel
besitzt als die übrigen Bereiche dieser Arme, wobei diese
übrigen Bereiche ihrerseits wiederum einen größeren Aufstell
winkel besitzen können als der ringförmige Grundkörper.
Ein besonders einfacher Aufbau des Torsionsschwingungsdäm
pfers kann dadurch erzielt werden, daß die Tellerfeder,
welche das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers, das
Ausgangsteil des Vordämpfers und das Flanschteil zueinander
verspannt, zur Erzeugung einer Reibungsdämpfung unmittelbar
am Flanschteil unter der Wirkung ihrer federnden Anpreßkraft
anliegt, wodurch sich eine Stahl/Stahlreibung ergeben kann.
Für manche Einsatzfälle kann es jedoch auf von Vorteil sein,
wenn axial zwischen dem Flanschteil und der anderen Teller
feder, welche die Reibungshysterese für den Hauptdämpfer
erzeugt, eine Zwischenlage, z. B. in Form eines Ringes aus
Reib- bzw. Gleitmaterial vorgesehen ist, an der sich die
andere Tellerfeder unmittelbar abstützt. Dieser Zwischenring
kann gegenüber dieser anderen Tellerfeder radial festgelegt
werden, z. B. indem am Zwischenring axiale Vorsprünge
vorgesehen werden, die mit entsprechenden Gegenkonturen der
anderen Tellerfeder zusammenwirken. Hierfür kann der
Zwischenring radial innen oder radial außen wenigstens einen
radialen Vorsprung aufweisen, über den er am radial inneren
oder radial äußeren Rand des ringförmigen Grundkörpers der
anderen Tellerfeder radial festgelegt ist. Durch die
Anordnung einer Zwischenlage aus Reib- oder Gleitwerkstoff
zwischen der anderen Tellerfeder und dem Flanschteil kann
insbesondere der im Kontaktbereich zwischen den Abstützzungen
dieser Tellerfeder und dem diese abstützenden Bauteil
auftretende Verschleiß erheblich verringert werden.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Tellerfeder,
welche das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers und
das Nabenteil axial zueinander verspannt, sich zumindest
annähernd im Bereich des Außenprofils des Nabenteiles an
letzterem axial abstützt. Dabei kann zur Erzielung der
gewünschten Reibung für den Verdrehwinkelbereich des
Vordämpfers axial zwischen dem Außenprofil und der entspre
chenden Tellerfeder ein Ring aus Reib- bzw. Gleitmaterial
vorgesehen werden, wobei diese Tellerfeder sich dann
unmittelbar an diesem Ring abstützen kann.
Für die Funktion und die Lebensdauer des Torsionsschwin
gungsdämpfers kann es von Vorteil sein, wenn wenigstens eine
der Tellerfedern sich an der ihr benachbarten Seitenscheibe
unter Zwischenlegung eines Verschleißschutzes, wie eines
Kunststoffringes abstützt. Insbesondere ist es zweckmäßig,
wenn eine derartige Zwischenlage für die Tellerfeder
vorgesehen wird, welche die Reibungshysterese für den
Hauptdämpfer erzeugt, da diese eine verhältnismäßig hohe
axiale Verspannkraft besitzt. Ein vorteilhafter Aufbau des
Torsionsschwingungsdämpfers kann dadurch erzielt werden, daß
beide Tellerfedern sich an der ihnen benachbarten Seiten
scheibe unter Zwischenlegung eines gemeinsamen Kunststoff
ringes abstützen. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Zwischen
lage bzw. der Kunststoffring Ausschnitte besitzt, durch
welche die Drehsicherungsarme wenigstens einer der Teller
federn sich axial hindurcherstrecken können. Um einen äußerst
geringen Verschleiß im Bereich der Kontaktzone zwischen den
Abstützarmen einer Tellerfeder und der Zwischenlage zu
erzielen, kann die Zwischenlage wenigstens eine Anformung
besitzen, welche eine Kontur bildet, die eine ballig oder
kegelstumpfartig ausgebildete Fläche definiert, an der die
Abstützarme mit einer ihrer Seiten zumindest annähernd
tangential zur Anlage kommen. Dadurch ist gewährleistet, daß
bei einer Relativbewegung zwischen der Tellerfeder und der
Zwischenlage die Kanten im Bereich der Spitzen der Abstütz
arme an der Zwischenlage nicht schaben können.
Weiterhin kann es für den Aufbau des Torsionsschwingungsdämp
fers von Vorteil sein, wenn der Tellerfedergrundkörper der
einen Tellerfeder einen kleineren Innendurchmesser und/oder
Außendurchmesser aufweist als der anderen Tellerfeder.
Die gegenüber den beiden Tellerfedern auf der anderen Seite
des Flanschteils des Hauptdämpfers vorgesehene Seitenscheibe,
welche dem Vordämpfer benachbart ist, kann zur Verbesserung
der Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers über einen
Lagerring aus Reib- bzw. Gleitmaterial auf dem Nabenkörper
geführt bzw. gehaltert werden. Für die Funktion und die
Lebensdauer des Torsionsschwingungsdämpfers kann es dabei
besonders vorteilhaft sein, wenn der Lagerring eine drehfeste
Verbindung mit der vordämpferseitigen Seitenscheibe besitzt
und eine in Achsrichtung zum Außenprofil des Nabenteiles hin
sich erweiternde Kontur, wie kegelstumpfartige bzw. konusar
tige Kontur, aufweist, die durch die eine der Tellerfedern
gegen eine am Nabenteil angeformte Gegenkontur gedrängt bzw.
gezogen wird. Die Gegenkontur kann dabei derart ausgestaltet
sein, daß sie sich in Achsrichtung zum Außenprofil des
Nabenteiles hin ebenfalls kegelstumpfartig bzw. konusartig
erweitert und an die Kontur des Lagerringes angepaßt ist. Der
Lagerring und das die Gegenkontur tragende Nabenteil können
dabei in bezug aufeinander derart ausgebildet sein, daß der
Lagerring entgegen der Verspannkraft der einen Tellerfeder
gegenüber dem Nabenteil radial begrenzt verlagerbar ist.
Durch die vorbeschriebene Ausgestaltung der Lagerung zwischen
dem Eingangsteil des Hauptdämpfers und dem Nabenteil kann der
Verschleiß in dieser Lagerung bzw. an dem Lagerring erheblich
reduziert und die Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers
verbessert werden, weil die während des Betriebes auftreten
den radialen Kräfte, die den Lagerring gegen das Nabenteil
drücken, durch die vorerwähnte radiale Verlagermöglichkeit
abgefangen bzw. abgebaut bzw. ausgeglichen werden können.
Solche Radialkräfte werden insbesondere bei Kraftfahrzeugen
durch den oft vorhandenen Achsversatz zwischen der Motorab
triebswelle, welche das Schwungrad mit der die Reibbeläge
der Kupplungsscheibe einspannenden Kupplung trägt, und der
Getriebeeingangswelle, auf der die Nabe der Kupplungsscheibe
in radialer Richtung fest aufgenommen ist, verursacht. Dies
ist darauf zurückzuführen, daß während des Betriebes,
insbesondere beim Schließen der Kupplung, die Belagträger-
und Gegenscheibe aufweisende Baugruppe versucht, sich auf die
Achse der Motorabtriebswelle einzuzentrieren, dies jedoch
aufgrund der üblicherweise verwendeten starren Lagerung auf
dem Nabenteil nicht kann, wodurch in dieser Lagerung ein
erhöhter Verschleiß auftritt. Dieser Verschleiß bewirkt, daß
die Belagträger- und Gegenscheibe aufweisende Baugruppe bei
ausgerückter Kupplung nicht mehr konzentrisch zum Nabenteil
gehalten wird und somit bei ausgerückter Kupplung sich
Unwucht einstellen kann.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lagerung
zwischen Eingangsteil des Hauptdämpfers und Nabenteil kann
ein möglicher Achsversatz zwischen der das Nabenteil
tragenden Welle, wie z. B. Getriebeeingangswelle, und der
Welle, mit welcher die Reibbeläge tragende Belagträger
scheibe bzw. Mitnehmerscheibe mittels einer Kupplung drehfest
verbunden wird, wie z. B. die Kurbelwelle einer Brennkraftma
schine, ausgeglichen werden. Dieser Ausgleich des Achsver
satzes zwischen Kurbelwelle und Getriebewelle findet statt,
indem beim Einkuppeln die das Eingangsteil des Hauptdämpfers
und das Nabenteil verspannende Tellerfeder entsprechend dem
Achsversatz in axialer Richtung federnd nachgibt, so daß
sich der Lagerring gegenüber dem Nabenteil radial verlagern
kann. Bei ausgekuppelter Kupplung, das heißt, wenn der
Torsionsschwingungsdämpfer bzw. die Kupplungsscheibe
lediglich mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden
ist, kann sich die das Eingangsteil des Hauptdämpfers
aufweisende Baugruppe relativ zum Nabenteil wieder ein
zentrieren, indem die Kontur und Gegenkontur der Lagerung
durch die entsprechende Tellerfeder wieder axial zueinander
verspannt werden.
Für die Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers kann es
weiterhin von Vorteil sein, wenn die an eine mittlere
Ausnehmung des Lagerringes angrenzenden Bereiche desselben
eine kreisringartige bzw. zylinderartige Mantelfläche
begrenzen, wobei diese zylinderartige Mantelfläche eine am
Nabenteil vorgesehene äußere kreisringartige bzw. zylinderar
tige Mantelfläche mit radialem Spiel umgreifen kann.
Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die vom
Lagerring begrenzte innere Mantelfläche eine um 0,4 bis 2,5 mm
größeren Durchmesser aufweist als die von dieser umgebene
äußere Mantelfläche des Nabenteils. Durch das Zusammenwirken
der beiden vorerwähnten Mantelflächen kann verhindert werden,
daß bei zeitweise auftretenden höheren Radialkräften zwischen
der das Eingangsteil des Hauptdämpfers aufweisenden Baugruppe
und dem Nabenteil eine zu große Radialverlagerung auftritt.
Solche Radialkräfte können insbesondere während des Ein-
und/oder des Auskuppelvorganges der mit dem Torsionsschwin
gungsdämpfer bzw. der Kupplungsscheibe zusammenwirkenden
Reibungskupplung auftreten und zwar infolge eines während
diesen Betätigungsvorgängen auftretenden unsymmetrischen
Eingriffs über den Umfang der Reibbeläge, welche zwischen der
Druckplatte der Kupplung und einer Gegendruckplatte, wie
einem Schwungrad, eingespannt werden.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die äußere Man
telfläche des Nabenteils durch einen axial sich erstreckenden
ringartigen Bereich, der einen axialen Fortsatz am Nabenteil
definieren kann, gebildet ist, wobei dieser ringartige
Bereich sich axial an eine Innenverzahnung des Nabenteils
anschließen kann, also selbst innen keine Verzahnung
aufweist.
Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Torsionsschwin
gungsdämpfers kann dadurch erzielt werden, daß das Ein
gangsteil des Vordämpfers durch ein mit dem Flanschteil des
Hauptdämpfers drehfestes ringartiges Kunststoffteil gebildet
ist, welches in Umfangsrichtung gelegte Aufnahmtaschen
aufweist zur Aufnahme der zumindest annähernd in tangentialer
Richtung angeordneten Kraftspeicher des Vordämpfers,
weiterhin das Ausgangsteil des Vordämpfers durch ein
ringartiges Bauteil gebildet ist, welches axial zwischen dem
Flanschteil des Hauptdämpfers und dem Eingangsteil des
Vordämpfers aufgenommen ist, und weiterhin zwischen dem
Flanschteil und dem ringartigen Bauteil eine Zwischenlage aus
Kunststoff vorgesehen ist. Weiterhin kann das Ausgangsteil
des Vordämpfers ein Innenprofil aufweisen, das in das
Außenprofil des Nabenteils eingreift zur praktisch spiel
freien Drehsicherung des Ausgangsteiles des Vordämpfers
gegenüber dem Nabenteil.
Die Anordnung der bereits erwähnten Zwischenlage zwischen den
Abstützbereichen, wie Abstützarmen einer Tellerfeder und dem
mit dieser drehfesten Bauteil, an dem sich die Tellerfeder
abstützt, ist nicht nur sinnvoll in Verbindung mit Tor
sionsschwingungsdämpfern der eingangs genannten Art, welche
einen voneinander getrennten Haupt- und Vordämpfer aufweisen,
sondern kann in vorteilhafter Weise auch bei einem Tor
sionsschwingungsdämpfer, wie insbesondere Kupplungsscheibe,
eingesetzt werden, der ein Eingangs- und ein Ausgangsteil
aufweist, zwischen denen in Umfangsrichtung wirksame
Kraftspeicher, sowie wenigstens eine Reibungsdämpfungsvorkeh
rung angeordnet ist, wobei die Reibungsdämpfungsvorkehrung
wenigstens eine Tellerfeder besitzt, die zwischen zwei
relativ zueinander verdrehbaren scheibenartigen Bauteilen des
Torsionsschwingungsdämpfers axial verspannt ist und mit einem
dieser Bauteile drehfest ist und mit dem anderen in Reibein
griff steht, wobei diese Tellerfeder einen ringartigen,
federnden Grundkörper besitzen kann mit radial davon
abstehenden Armen zur Abstützung an dem mit ihr drehfesten
Bauteil. Die zwischen dem mit der Tellerfeder drehfesten
Bauteil und den Abstützarmen vorgesehene Zwischenlage kann
vorteilhafterweise aus Kunststoff, wie Polyamid oder PTFE
bestehen. Auch bei einem derartigen Aufbau kann die Zwischen
lage eine Anformung besitzen, welche eine Kontur bildet, die
eine ballig ausgebildete bzw. verlaufende Fläche definiert,
an der die Abstützarme mit einer ihrer Seiten zumindest
annähernd tangential zur axialen Abstützung zur Auflage
kommen. Für manche Einsatzfälle kann es ausreichend sein,
wenn die Abstützfläche für die Abstützarme lediglich
kegelstumpfartig ausgebildet ist. Die Anlagefläche für die
Abstützarme bildende Anformung kann in einfacher Weise durch
einen ringartigen, axial hervorstehenden Wulst gebildet
sein, der an der Zwischenlage angeformt ist. Dieser Wulst
kann im Querschnitt keilartig bzw. rampenartig ausgebildet
sein, und zumindest eine teilweise gekrümmte Fläche definie
ren an der die Abstützarme zur Anlage kommen. Weiterhin ist
es möglich, den Wulst im Querschnitt halbkreisförmig
auszubilden.
Anhand der Fig. 1 bis 6 sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Kupplungsscheibe im Schnitt,
Fig. 2 den mittleren Bereich des Schnittes gemäß Fig. 1 im
vergrößerten Maßstab,
Fig. 3 eine Teilansicht in Blickrichtung gemäß Pfeil III der
Fig. 1,
Fig. 4 im vergrößerten Maßstab das Eingangsteil und das
Ausgangsteil des Vordämpfers der Kupplungsscheibe gemäß den
Fig. 1 bis 3 in Ansicht gemäß Pfeil III der Fig. 1,
Fig. 5 eine Einzelheit einer anderen Ausführungsvariante,
wobei diese Einzelheit von der Darstellung her der Fig. 2
entspricht,
Fig. 6 eine Einzelheit einer weiteren Ausführungsvariante,
welche ansichtsmäßig der unteren Hälfte der Einzelheit gemäß
Fig. 5 entspricht.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Kupplungsscheibe 1
besitzt einen Vordämpfer 2 und einen Hauptdämpfer 3. Das
Eingangsteil der Kupplungsscheibe 1, welches gleichzeitig das
Eingangsteil des Hauptdämpfers 3 darstellt, ist durch eine
Reibbeläge 4 tragende Mitnehmerscheibe 5 sowie eine mit
dieser über Abstandsbolzen 6 drehfest verbundene Gegenscheibe
7 gebildet. Das Ausgangsteil des Hauptdämpfers 3 ist durch
einen Flansch 8 gebildet, der eine Innenverzahnung 9
aufweist, welche in eine Außenverzahnung 10 eines das
Ausgangsteil der Kupplungsscheibe 1 bildenden Nabenkörpers 11
eingreift. Zwischen der Außenverzahnung 10 des Nabenkörpers
11 und der Innenverzahnung 9 des Flansches 8 ist in Um
fangsrichtung ein Zahnflankenspiel vorhanden, welches dem
Wirkbereich des Vordämpfers 2 entspricht. Zur Aufnahme auf
eine Getriebeeingangswelle weist der Nabenkörper 11 weiterhin
eine Innenverzahnung 12 auf.
Der Hauptdämpfer 3 besitzt Federn 13, welche in fenster
förmigen Ausnehmungen 14, 15 der Mitnehmer- und Gegenscheibe
5, 7 einerseits, sowie in fensterförmigen Ausschnitten 16 des
Flansches 8 andererseits, vorgesehen sind. Zwischen den
drehfest miteinander verbundenen Scheiben 5 und 7 und dem
Flansch 8 ist eine Relativverdrehung entgegen der Wirkung der
Federn 13 möglich. Diese Verdrehung wird durch Anschlag der
Abstandsbolzen 6, welche die beiden Scheiben 5 und 7
miteinander verbinden, an den Endkonturen der Ausschnitte 17
des Flansches 8, durch welche sie axial hindurchragen,
begrenzt.
Der Vordämpfer 2 ist axial zwischen dem Flansch 8 und der
Mitnehmerscheibe 5 angeordnet. Das Eingangsteil des Vor
dämpfers 2 ist durch ein mit dem Flansch 8 drehfest verbun
denes Kunststoffteil 18 gebildet, welches zweckmäßigerweise
faserverstärkt ist. Das Ausgangsteil 19 des Vordämpfers 2 ist
durch ein Blechformteil gebildet, das mit dem Nabenkörper 11
drehfest verbunden ist. Zwischen dem Kunststoffteil 18 und
dem Blechformteil 19 ist eine begrenzte Relativverdrehung
entsprechend dem zwischen der Außenverzahnung 10 des
Nabenkörpers 11 und der Innenverzahnung 9 des Flansches 8
vorhandenen Zahnflankenspiels möglich, und zwar entgegen der
Wirkung von zwischen diesen wirksamen Kraftspeichern in Form
von Schraubendruckfedern 20.
Wie aus den Fig. 2 und 4 zu ersehen ist, besitzt das
Kunststoffteil 18 eine ringartige Gestalt mit axial entgegen
gerichteten Seitenflächen 21, 22. Auf der dem Kunststoffteil
18 bzw. dem Vordämpfer 2 abgewandten Seite des Flansches 8
sind zwei Tellerfedern 23, 23a vorgesehen. Die Tellerfeder 23
ist axial zwischen der Gegenscheibe 7 und dem Flansch 8
eingespannt und bewirkt, daß der Flansch 8 in Richtung der
Belagträgerscheibe 5 beaufschlagt wird, wodurch das Kunst
stoffteil 18 axial zwischen der Belagträgerscheibe 5 und dem
Nabenflansch 8 eingespannt wird. Radial innen weist die
Tellerfeder 23 eine Abrundung 24 auf, über die sie am
Flansch 8 anliegt. Am äußeren Umfang der Tellerfeder 23 sind
einzelne Arme 25 vorgesehen, welche zur Drehsicherung der
Tellerfeder 23 gegenüber der Gegenscheibe 7 in Ausschnitte 26
dieser Gegenscheibe 7 eingreifen. Von dem ringförmigen
Grundkörper 27 der Tellerfeder 23 erstrecken sich weitere
radiale Arme 28, die sich unter der Vorspannung des Grundkör
pers 27 an der Gegenscheibe 7 abstützen. Die Abstützarme 28
sind kürzer als die Arme 25 zur Drehsicherung und - in
Umfangsrichtung betrachtet - zwischen letzteren angeordnet.
Die Tellerfeder 23a ist zwischen dem Nabenkörper 11 und der
Gegenscheibe 7 axial verspannt und gegenüber dieser Gegen
scheibe 7 in ähnlicher Weise wie die Tellerfeder 23 mittels
Arme 25a, die sich von ihrem Grundkörper 27a radial nach
außen hin erstrecken und ebenfalls in die Ausschnitte 26
eingreifen, gegen Verdrehung gesichert. Zwischen den Armen
25a zur Drehsicherung besitzt die Tellerfeder 23a Abstützarme
28a, welche unter der Vorspannung des Tellerfedergrundkörpers
27a an der Gegenscheibe 7 anliegen. Die Abstützarme 28a sind,
in radialer Richtung betrachtet, kürzer als die Arme 25a zur
Drehsicherung. Der Grundkörper 27a der Tellerfeder 23a
stützt sich unter Zwischenlegung eines Reib- bzw. Gleitringes
39 an einer seitlich von der Außenverzahnung 10 des Nabenkör
pers 11 vorgesehenen axialen Stirnfläche 41 ab. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Bereich
der Stirnfläche 41, an dem der Reibring 39 anliegt, auch über
einen Teilabschnitt der Höhe der Außenverzahnung 10. Durch
die Verspannung der Tellerfeder 23a wird die Gegenscheibe 7
axial in Richtung von der Außenverzahnung 10 weg beauf
schlagt, wodurch der die Mitnehmerscheibe 5 auf dem Nabenkör
per 11 lagernde Reib- bzw. Gleitring 38 axial gegen einen
Abstützbereich 37 des Nabenkörpers 11 gedrängt wird. Der
Abstützbereich 37 bildet eine sich im Durchmesser bzw. im
Umfang in Achsrichtung von der Außenverzahnung 10 weg
verjüngende Kontur bzw. Fläche 37, welche wie aus Fig. 2 zu
entnehmen ist, konusartig bzw. kegelstumpfartig ausgebildet
ist. Der axial zwischen der Mitnehmerscheibe 5 und der
Außenverzahnung 10 angeordnete Gleit- bzw. Reibring 38 stützt
sich an der Kontur 37 über eine ihm angeformte Kontur 40 ab,
welche an die Kontur 37 angepaßt ist, also ebenfalls
kegelstumpfartig bzw. konusartig ausgebildet ist. Durch das
Zusammenwirken der durch die Tellerfeder 23a axial verspann
ten kegelstumpfförmigen Flächen 37 und 40 werden die
Mitnehmerscheibe 5 und die Gegenscheibe 7 sowie die mit
diesen verbundenen Teile gegenüber dem Nabenkörper 11 bzw.
der Rotationsachse der Kupplungsscheibe 1 in radialer
Richtung positioniert und die Teile, die eine Rotations
symmetrie aufweisen oder die rotationssymmetrisch über den
Umfang der Kupplungsscheibe angeordnet sind, koaxial zum
Nabenkörper 11 gehalten. Um zu verhindern, daß zwischen dem
Lagerring 38 und der Mitnehmerscheibe 5 infolge einer
relativen Verdrehung ein radiales Spiel durch Verschleiß
auftreten kann, ist der Lagerring 38 drehfest mit der
Mitnehmerscheibe 5 verbunden. Diese drehfeste Verbindung
erfolgt über einzelne, über den Umfang des Ringes 38
verteilte radiale Vorsprünge 42, die in entsprechend
angepaßte Ausschnitte 43 am Innenumfang der Mitnehmerscheibe
5 eingreifen. Wie aus der oberen Hälfte der Fig. 2 zu
entnehmen ist, ist der Lagerring 38, in Umfangsrichtung
betrachtet, zwischen den radialen Vorsprüngen 42 im Quer
schnitt L-artig ausgebildet. Um zumindest bei ausgerückter
Reibungskupplung, also bei nicht axial beaufschlagten
Reibbelägen 4 eine Einzentrierung der die Mitnehmerscheibe 5
enthaltenden Baugruppe relativ zum Nabenkörper 11 zu
ermöglichen, ist zwischen der inneren Mantelfläche 44 des
Lagerringes 38 und der äußeren Mantelfläche 45 des sich axial
an die Innenverzahnung 12 des Nabenkörpers 11 anschließenden
zylindrischen Ansatzes 46 ein radiales Spiel 47 vorgesehen.
Weiterhin ist ein radiales Spiel 48 zwischen der Innenkontur
des Grundkörpers 27a der Tellerfeder 23a und der radial
gegenüberliegenden Außenkontur des Nabenkörpers 11 vor
gesehen, welches zumindest gleich groß, vorzugsweise größer
ist als das vorerwähnte Spiel 47.
Für die meisten Anwendungsfälle wird es zweckmäßig sein, wenn
das Spiel 47 in der Größenordnung zwischen 0,4 und 0,9 mm
liegt, das bedeutet also, daß zwischen einem inneren
Durchmesser des Lagerringes 38 und einem äußeren Durchmesser
des zylindrischen Ansatzes 46 eine Differenz zwischen 0,8 und
1,9 mm vorhanden ist. Durch das Zusammenwirken der beiden
Mantelflächen 44 und 45 kann verhindert werden, daß bei
zeitweise auftretenden höheren Radialkräften zwischen der die
Mitnehmerscheibe 5 aufweisenden Baugruppe und dem Nabenkörper
11 eine zu große Radialverlagerung auftritt. Solche Radial
kräfte können insbesondere beim Ein- und/oder beim Auskuppeln
der mit der Kupplungsscheibe 1 in bekannter Weise zusammen
wirkenden Reibungskupplung auftreten. Das Kunststoffteil 18
ist mit dem das Ausgangsteil des Hauptdämpfers 3 bildenden
Flansch 8 über formschlüssige Steckverbindungen drehfest
verbunden. Hierfür weist das Kunststoffteil 18 auf seiner dem
Flansch 8 zugewandten Seite 22 axiale zapfenartige Ansätze
18a auf, welche sich in Ausschnitte 8a des Flansches 8
hineinerstrecken. Diese zapfenartigen Ansätze 18a dienen
gleichzeitig zur Zentrierung des Kunststoffteiles gegenüber
dem Flansch 8.
Das Eingangsteil des Vordämpfers 2 bildende Kunststoffteil 18
besitzt Aufnahmetaschen 29, in denen die Federn 20 des
Vordämpfers aufgenommen sind. Wie aus Fig. 4 zu entnehmen
ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Paar
Aufnahmetaschen 29 vorgesehen, die - in tangentialer bzw.
Umfangsrichtung betrachtet - eine unterschiedliche Länge
aufweisen. Die Aufnahmetaschen 29 sind diametral gegenüber
liegend angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind lediglich in den Aufnahmetaschen 29 mit größerer Länge
Federn 20 vorgesehen. Es können jedoch auch in die kürzeren
Aufnahmetaschen Federn eingebracht werden, wodurch ein
zweistufiger Vordämpfer entsteht.
Die in Umfangsrichtung bzw. tangential sich erstreckenden
Aufnahmetaschen 29 umhüllen bzw. umgreifen bzw. umschließen
die Federn 20 in Umfangsrichtung über einen Winkel, der im
dargestellten Ausführungsbeispiel größer ist als 180 Grad.
Die Aufnahmetaschen 29 erstrecken sich, ausgehend von ihrer
dem Flansch 8 zugewandten Seite, axial in das Kunststoffteil
18. Die Tiefe der Aufnahmetaschen 29 ist dabei derart
ausgelegt, daß die Federn 20 zumindest annähernd vollkommen
in dem Kunststoffteil 18 aufgenommen sind. Weiterhin ist der
Boden der Aufnahmetaschen 29 geschlossen, das heißt, es ist
keine Ausnehmung bzw. Öffnung zwischen den Aufnahmetaschen 29
und der an der Belagträgerscheibe 5 anliegenden Seite 21 des
Kunststoffteiles 18 vorhanden. Die in Umfangsrichtung
betrachteten Enden der Aufnahmetaschen bilden Anlagebereiche
30, 31 (Fig. 4), an denen sich die Federn 20 mit ihren Enden
abstützen können.
Das Kunststoffteil 18 besitzt weiterhin Schlitze 35, die sich
in Umfangsrichtung kreisbogenartig erstrecken und mit den
Aufnahmetaschen 29 in Verbindung stehen. Die Schlitze 35
erstrecken sich axial von der gleichen Seite 22 wie die
Aufnahmetaschen 29 in das Kunststoffteil 18 hinein. Die Tiefe
der Schlitze 35 ist dabei derart bemessen, daß diese sich
quer zur Achse der Kraftspeicher 20 erstrecken und tiefer
sind als der Durchmesser der Kraftspeicher 20.
Das Ausgangsteil des Vordämpfers 2 bildende Blechformteil
19, welches axial zwischen dem Kunststoffteil 18 und dem
Flansch 8 angeordnet ist, besitzt einen radial sich er
streckenden ringartigen Bereich 19a, der den Nabenkörper 11
umgibt. Am radial äußeren Umfang dieses ringartigen Bereiches
19a sind axial abgebogene Arme 36 vorgesehen, die einstückig
mit dem Blechteil 19 sind. Die axialen Arme 36 erstrecken
sich in die Schlitze 35 des Kunststoffteils 18 und sind über
den Umfang derart verteilt, daß sie zumindest bei einer
Relativverdrehung zwischen dem Kunststoffteil 18 und dem
Blechformteil 19 mit den Enden der Kraftspeicher 20 zusammen
wirken können, so daß diese Kraftspeicher komprimiert werden.
Um eine einwandfreie Beaufschlagung der Kraftspeicher 20
sicherzustellen, erstrecken sich die axialen Arme 36 über den
gesamten Durchmesser der Kraftspeicher 20. Am radial inneren
Umfang des ringartigen Bereiches 19a des Blechformteiles 19
sind radial nach innen gerichtete Zähne 19b angeformt, welche
in die Außenverzahnung 10 des Nabenkörpers 11 eingreifen.
Durch diesen Eingriff wird das Blechformteil 19 gegenüber dem
Nabenkörper 11 gegen Verdrehung gesichert, besitzt jedoch
weiterhin gegenüber diesem Nabenkörper 11 eine axiale
Verlagermöglichkeit. Zwischen dem Bereich 19a und dem Flansch
8 ist eine Kunststoffscheibe 49 angeordnet, welche eine
metallische Berührung zwischen Flansch 8 und Teil 19
vermeidet. Um zu verhindern, daß bei der Relativverdrehung
des Flansches 8 und somit auch des mit diesem drehfesten
Kunststoffteils 18 gegenüber dem mit dem Nabenkörper 11
drehfesten Ausgangsteil 19 des Vordämpfers 2 eine zu große
Reibung auftritt, ist das Kunststoffteil 18 derart ausgebil
det, daß der ringartige Bereich 19a des Ausgangsteiles 19 und
die Kunststoffscheibe 49 zwischen dem Kunststoffteil 18 und
dem Flansch 8 zumindest ein geringes axiales Spiel 37
besitzen. Weiterhin ist das Kunststoffteil 18 derart
ausgebildet, daß es das Blechformteil bzw. das Ausgangsteil
19 radial außen vollkommen übergreift, so daß der Vordämpfer
2 nach außen hin abgekapselt ist.
Ausgehend von der neutralen Stellung der Kupplungsscheibe 1
wirken bei einer Relativverdrehung der das Eingangsteil der
Kupplungsscheibe 1 bildenden Scheiben 5 und 7 gegenüber dem
Nabenkörper 11 zunächst die Kraftspeicher 20 des Vordämpfers
2 sowie die beiden Reib- bzw. Gleitringe 38, 39. Sobald das
Zahnflankenspiel zwischen der Außenverzahnung 10 des
Nabenkörpers 11 und der Innenverzahnung 9 des Flansches 8
überwunden ist, wird der Vordämpfer 2 überbrückt, so daß bei
Fortsetzung einer Relativverdrehung zwischen den beiden
Scheiben 5, 7 und dem Nabenkörper 11 lediglich die Kraft
speicher 13 des Hauptdämpfers 3 wirksam sind. Zusätzlich zu
den Kraftspeichern 13 ist über den Verdrehbereich des
Hauptdämpfers 3 eine Reibungsdämpfung wirksam, welche sowohl
durch die beiden Reib- bzw. Gleitringe 38, 39 als auch und
überwiegend durch Reibung der Tellerfeder 23 am Flansch 8
sowie durch Reibung des Kunststoffteiles 18 an der Belagträ
gerscheibe 5 erzeugt wird.
Die in Fig. 5 dargestellte Einzelheit unterscheidet sich
gegenüber der in Fig. 2 dargestellten dadurch, daß zwischen
der Gegenscheibe 107 und den beiden Tellerfedern 123, 123a
eine durch einen Kunststoffring 150 gebildete Zwischenlage
angeordnet ist, an der die Abstützarme 128, 128a mit
Vorspannung anliegen. Die Drehsicherungsarme 125, 125a der
beiden Tellerfeder 123, 123a greifen in Ausschnitte 126 der
Gegenscheibe 107. Im Erstreckungsbereich der Drehsicherungs
arme 125, 125a bzw. der Ausschnitte 126 besitzt der Kunst
stoffring 150 ebenfalls Ausschnitte 151, durch welche sich
die Drehsicherungsarme 125a axial hindurcherstrecken. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die
Drehsicherungsarme 125 nicht durch diese Ausschnitte 151.
Falls diese Drehsicherungsarme 125 jedoch einen steileren
Aufstellwinkel bekommen, können diese ebenfalls in die
Ausschnitte 151 eingreifen.
Die Zwischenlage 150 besitzt radial außen eine im wesent
lichen kreisringförmige Anformung 152, die im Querschnitt
betrachtet, keilartig ausgebildet ist und eine ballig
ausgebildete Fläche 153 definiert, an der die Abstützarme 128
der Tellerfeder 123 mit ihrer der Gegenscheibe 107 zugewand
ten Seite 154 zur Anlage kommen und zwar derart, daß die
Abstützzungen 128 die ballige Fläche 153 tangieren. Dadurch
wird gewährleistet, daß bei einer Konizitätsveränderung oder
bei einer radialen Verlagerung der Tellerfeder 123 die
Abstützzungen 128 sich über ihre Fläche 154 auf der balligen
Fläche 153 abwälzen bzw. radial verschieben können, wodurch
ein erhöhter Verschleiß an den Abstützzungen 128 und an der
Gegenscheibe 107 vermieden werden kann. Die mögliche
Konizitätsveränderung der Tellerfedern 123, 123a bzw. deren
radiale Verlagerung gegenüber benachbarten Bauteilen ist
darauf zurückzuführen, daß zwischen der die Gegenscheibe 107
aufweisenden Baugruppe und dem Nabenkörper 111 während des
Betriebes zeitweise höhere Radialkräfte auftreten können, die
eine Verlagerung der beiden konusartigen Flächen 137 des
Nabenkörpers 111 und 140 des Zentrierringes 138 bewirken.
Dieser Vorgang wurde in Verbindung mit der Ausführungsform
gemäß den Fig. 1 bis 4 bereits näher erläutert.
Die Anordnung einer Zwischenlage 150 ist nicht nur vorteil
haft bei einem Aufbau der Kupplungsscheibe gemäß den Fig.
1 bis 5, sondern kann auch bei Kupplungsscheiben Anwendung
finden, die keinen separaten Vordämpfer aufweisen und bei
denen der Flansch 8 mit dem Nabenkörper 11 bzw. der Abtriebs
verzahnung 12 einteilig ist. Insbesondere bei Tellerfedern,
die zur Erzeugung der Reibungshysterese für den Hauptdämpfer
bzw. für höhere Federstufen ausgelegt sind und dementspre
chend eine verhältnismäßig hohe Axialkraft aufbringen müssen,
bringt die Anordnung einer Zwischenlage 150 eine erhebliche
Verschleißreduzierung an den Abstützzungen der Tellerfeder
sowie an dem axialen Abstützbauteil, wie der Gegenscheibe
107.
Die in Fig. 6 dargestellte Einzelheit unterscheidet sich
gegenüber der unteren Hälfte der Fig. 2 dadurch, daß der
kreisringförmige Grundkörper 227 der Tellerfeder 223 sich am
Flansch 208 unter Zwischenlegung eines Reibringes aus
Kunststoff 250 abstützt. Der Reibring 250 besitzt einen
kreisringförmigen axialen Vorsprung 251, der den Innenrand
des Tellerfedergrundkörpers 227 axial übergreift, wodurch der
Reibring 250 gegenüber der Tellerfeder 223 radial gehaltert
ist. Anstatt eines durchgehenden ringförmigen axialen
Ansatzes 251 könnten auch einzelne axiale Vorsprünge, wie
Nocken, vorgesehen werden. Derartige einzelne Vorsprünge
könnten anstatt am inneren Bereich des Reibringes 250 an
dessem äußeren Bereich angeformt sein, wie dies strichliert
gezeigt und mit 252 bezeichnet ist. Diese Vorsprünge 252
können dann in entsprechende Ausschnitte, z. B. in die
zwischen zwei benachbarten Zungen vorhandenen Freiräume axial
eingreifen, wodurch eine radiale Positionierung des Reib
ringes 250 gegenüber der Tellerfeder 223 gewährleistet werden
kann. Durch die axialen Ansätze 252 kann weiterhin eine
Drehverbindung zwischen der Tellerfeder 223 und dem Reibring
250 hergestellt werden, so daß dann die eine Reibung
erzeugende Relativverdrehung stets zwischen dem Reibring 250
und dem Flansch 208 auftritt. Eine weitere Möglichkeit, den
Reibring 250 radial zu positionieren, besteht darin, zwischen
diesem und dem Flansch 208 eine entsprechende Verbindung
vorzusehen, z. B., indem der Reibring 250 mit entsprechend
angeformten Vorsprüngen in Ausschnitte bzw. Ausnehmungen des
Flansches 208 axial eingreift. Die Ausführungsform gemäß
Fig. 6 hat den Vorteil, daß bei einer relativen radialen
Verlagerung zwischen dem Nabenkörper 211 und der die
Gegenscheibe 207 aufweisenden Baugruppe die Verlagerung stets
zwischen dem Reibring 250 und der Tellerfeder 223 oder dem
Flansch 208 stattfindet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß
gezielt zwischen dem Reibring 250 und der Tellerfeder 223
bzw. dem Flansch 208 ein kleinerer Reibungskoeffizient
vorgesehen wird als zwischen der Gegenscheibe 207 und den
Abstützzungen der Tellerfedern 223 zwischen denen ein
Stahl/Stahlkontakt mit höherem Reibungskoeffizient vorhanden
ist.