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Title:
DAMPER FOR A FRICTION CLUTCH, AND FRICTION CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/192658
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a damper (2) for a friction clutch (1), particularly for a friction clutch (1) for a drive train of a motor vehicle, having an input part (4) arranged about a rotation axis (d) and an output part (3), which is rotatable relative to the input part (4) about the rotation axis (d) against the effect of a spring device (5) to a limited extent, characterized in that the spring device (5) comprises at least one leaf spring (6), which is connected to a first rotation element (7) having the input part (4) and to a second rotation element (8) having the output part (3), wherein the first (7) and second rotation element (8) are freely rotatable in a recess (19, 20) each of the leaf spring (6), wherein the first rotation element (7) is movable on a first circular path (12) about the rotation axis (d) and on a second circular path (13) about the second rotation element (8).

Inventors:
HEUBERGER, Sebastian (Obervogt-Häfelin-Str. 39 d, Bühl, 77815, DE)
Application Number:
DE2019/100298
Publication Date:
October 10, 2019
Filing Date:
April 01, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG (Industriestraße 1-3, Herzogenaurach, 91074, DE)
International Classes:
F16F15/12; F16F15/121; F16F15/131; F16F15/133; F16F15/14
Foreign References:
DE102013201269A12013-09-05
DE19943036A12001-03-15
DE102013226053A12015-06-18
DE102016204111A12017-09-14
DE102016211217B32017-12-14
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Claims:
Patentansprüche

1. Dämpfer (2) für eine Reibkupplung (1 ), insbesondere für eine Reibkupplung (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem um eine Drehachse (d) angeordneten Eingangsteil (4) und einem gegenüber dem Eingangsteil (4) um die Drehachse (d) begrenzt entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (5) verdrehbaren Ausgangsteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrich- tung (5) mindestens eine Blattfeder (6) umfasst, die mit einem ersten Rotations- element (7) mit dem Eingangsteil (4) und mit einem zweiten Rotationselement (8) mit dem Ausgangsteil (3) verbunden sind, wobei erstes (7) und zweites Rotati- onselement (8) frei rotierbar in jeweils einer Ausnehmung (19, 20) der Blattfeder (6) ausgebildet sind, wobei das erste Rotationselement (7) auf einer ersten Kreisbahn (12) um die Drehachse (d) und auf einer zweiten Kreisbahn (13) um das zweite Rotationselement (8) beweglich ist.

2. Dämpfer (2) nach Anspruch 1 , weiterhin umfassend mindestens ein Fliehkraft- gewicht (9), welches begrenzt in einer radialen Richtung (10) in Bezug auf die Drehachse (d) beweglich ist.

3. Dämpfer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Aus- gangsteil (3) mit einer Nabe verbindbar ist.

4. Dämpfer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindes- tens eine Blattfeder (6) so ausgestaltet ist, dass sie eine Rückstellkraft aufbringt, wenn sich ein Abstand (18) zwischen dem ersten (7) und dem zweiten Rotati- onselement (8) vergrößert.

5. Reibkupplung (1 ), umfassend wenigstens einen Dämpfer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

6. Reibkupplung (1 ) nach Anspruch 5, bei dem das Eingangsteil (4) einen Träger (11 ) für mindestens ein Reibelement aufweist.

Description:
Dämpfer für eine Reibkupplung sowie Reibkupplung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpfer für eine Reibkupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, sowie eine entsprechende Reibkupp- lung.

Kupplungen werden in Kraftfahrzeugen im Antriebsstrang eingesetzt, um Drehmoment zwischen zwei Elementen zu übertragen, die nicht dauerhaft mit der gleichen Dreh- zahl betrieben werden, sondern bei denen es notwendig ist, diese situationsabhängig zu verbinden oder zu trennen. Insbesondere für Situationen, in denen nur ein geringer Bauraum für eine Kupplung zur Verfügung steht, sind so genannte Fliehkraftkupplun- gen bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2016 204 111 oder der DE 10 2016 211 217, bei denen drehgeschwindigkeitsabhängig Fliehkraftgewichte, die durch die Flieh- kraft radial nach außen ausgelenkt werden, zur Vermittlung eines Reibschlusses ver- wendet werden. Durch die zu verwendenden Fliehkraftgewichte ist es bei geringem Bauraum oftmals nicht möglich, standardmäßig bekannte Schwingungsdämpfer zur Unterdrückung ungewollter Schwingungsfrequenzen einzusetzen.

Fliervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere einen Dämpfer anzugeben, der auch bei geringem Bauraum eine Dämpfung von ungewollten Schwingungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weite- re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten An- sprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufge- führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer- den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi- siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge- stellt werden. Der erfindungsgemäße Dämpfer für eine Reibkupplung, insbesondere für eine Reib- kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil und einem gegenüber dem Eingangsteil um die Drehachse begrenzt entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung verdrehbaren Ausgangsteil, zeichnet sich dadurch aus, dass die Federeinrichtung mindestens eine Blattfeder um fasst, die mit einem ersten Rotationselement mit dem Eingangsteil und mit einem zweiten Rotationselement mit dem Ausgangsteil verbunden sind, wobei erstes und zweites Rotationselement frei rotierbar in jeweils einer Ausnehmung der Blattfeder ausgebildet sind, wobei das erste Rotationselement auf einer ersten Kreisbahn um die Drehachse und auf einer zweiten Kreisbahn um das erste Rotationselement beweglich ist.

Eingangsteil und Ausgangsteil des Dämpfers sind also über mindestens eine Blattfe- der, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt drei Blattfedern, miteinander verbunden. Kommt es zu einer relativen Verdrehung des Ausgangsteils zum Ein- gangsteil, so führt dies aufgrund der Bewegung des ersten Rotationselementes so- wohl auf der ersten Kreisbahn als auch auf der zweiten Kreisbahn zu einer Auslen- kung und Verlängerung der Blattfeder. Dies führt zu einer Rückstellkraft in der Blattfe- der, die entgegen der Auslenkung wirkt und zu einer Rückstellung führt, so dass Aus- gangsteil und Eingangsteil wieder gleichmäßig rotieren. Die Ausgestaltung mit Blattfe- dern führt zu einem sehr flachen Aufbau des Dämpfers in Richtung der Drehachse, so dass ein solcher Dämpfer auch in kleinen Bauräumen wie beispielsweise in Motorrä- dern realisiert werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Dämpfer weiterhin mindestens ein Fliehkraftgewicht, welches begrenzt in einer radialen Richtung in Bezug auf die Drehachse beweglich ist.

Die Ausgestaltung mit mindestens einem Fliehkraftgewicht, welches in radialer Rich- tung beweglich ist, ermöglicht die Ausgestaltung einer so genannten Fliehkraftkupp- lung, bei der durch die sich drehzahlabhängig radial verschiebenden Fliehkraftgewich- te ein Reibschluss zwischen Reibpartnern ermöglicht oder gelöst werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ausgangsteil mit einer Nabe verbind- bar.

Hierdurch kann über den Dämpfer Drehmoment an die Nabe und sukzessive an eine mit der Nabe verbundene Welle übertragen werden. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine Getriebeeingangswelle eines nachgeordneten Getriebes.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die mindestens eine Blattfeder so ausge- staltet, dass sie eine Rückstellkraft aufbringt, wenn sich ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement vergrößert.

Durch die bewegliche Lagerung der Rotationselemente in der Blattfeder können diese gegeinander ausgelenkt werden. Insbesondere wird sich das erste Rotationselement relativ zum zweiten Rotationselement auf der ersten Kreisbahn in Umfangsrichtung bewegen. Geometrisch führt dies zu einer Verlängerung der Verbindung zwischen dem ersten Rotationselement und dem zweiten Rotationselement, was sich in der Verlängerung der Blattfeder zwischen den Rotationselementen zeigt. Durch Ausle- gung des Dämpfers kann erreicht werden, dass sich diese Verlängerung im Rahmen des Hooke’schen Bereichs der jeweiligen Blattfeder bewegt, so dass eine Rückstell- kraft erzeugt wird, die der Verlängerung der Blattfeder entgegenwirkt und diese wieder hin zum ursprünglichen Abstand verkürzen möchte. So kommt es zu einer Dämpfung der Relativbewegung, so dass insbesondere ungleiche Rotationsfrequenzen zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil reduziert werden und somit eine entsprechende Dämp- fung erfolgt.

Weiterhin wird eine Reibkupplung vorgeschlagen, umfassend wenigstens einen Dämpfer wie hier beschrieben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Reibkupplung weist das Eingangsteil ei- nen Träger für mindestens ein Reibelement auf.

Bei dem Träger kann es sich insbesondere um einen Lamellenträger handeln, an dem Reibelemente zur Verbindung mit einer Gegendruckplatte zur Erzeugung eines Reib- Schlusses zur unterbrechbaren Übertragung von Drehmoment angebunden werden können.

Gleichermaßen wird ein Kraftfahrzeug umfassend eine entsprechende Reibkupplung vorgeschlagen.

Die für den Dämpfer offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf die Reibkupplung und das Kraftfahrzeug übertragen und anwenden und umgekehrt.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“,„zweite“, ... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö- ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen- folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver- hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen- stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Ansicht eines Ausschnittes eines Beispiels einer Reibkupplung;

Fig. 2: eine erste Ansicht eines Teiles eines Dämpfers;

Fig. 3: eine zweite Ansicht eines Teils eines Dämpfers; Fig. 4: einen Ausschnitt des Dämpfers;

Fig. 5: eine erste Veranschaulichung der Bewegung der Rotationselemente;

Fig. 6: eine zweite Veranschaulichung der Bewegung der Rotationselemente;

und

Fig. 7: ein Beispiel einer Dämpferkennlinie.

In der Beschreibung der Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen ver- sehen. Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Beispiels einer Reibkupplung 1 mit einem Dämpfer 2. Dieser weist ein Ausgangsteil 3 und ein Eingangsteil 4 auf.

Das Ausgangsteil 3 ist um eine Drehachse d angeordnet. Das Eingangsteil 4 ist ge- genüber dem Ausgangsteil 3 begrenzt gegen die Wirkung einer Federeinrichtung 5 um die Drehachse d verdrehbar. Die Federeinrichtung 5 umfasst in diesem Beispiel drei Blattfedern 6, die jeweils mit einem ersten Rotationselement 7 mit dem Ausgangs- teil 3 und mit einem zweiten Rotationselement 8 mit dem Eingangsteil 4 verbunden sind, wobei erstes 7 und zweites Rotationselement 8 frei rotierbar in jeweils einer Ausnehmung der jeweiligen Blattfeder 3 ausgebildet sind. Der Dämpfer 2 weist ferner Fliehkraftgewichte 9 auf, die in radialer Richtung 10 fliehkraftabhängig bewegbar sind. Diese können zur drehzahlabhängigen Betätigung der Reibkupplung eingesetzt wer- den.

Das Ausgangsteil 3 weist weiter einen Träger (Lamellenträger) 11 auf, über den Reib- partner der Reibkupplung mit dem Ausgangsteil 3 verbindbar sind. Über diese lässt sich ein lösbarer Reibschluss mit einem weiteren Reibpartner hersteilen, so dass Drehmoment beispielsweise von der Kurbelwelle eines Motors übertragbar ist.

Fig. 2 zeigt das Eingangsteil 4 der Reibkupplung 1 mit Blattfedern 6, ersten Rotations- elementen 7 und zweiten Rotationselementen 8 in perspektivischer Ansicht, Fig. 3 in Frontalansicht. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist das erste Rotationselement 7 einer- seits auf einer ersten Kreisbahn 12 um die Drehachse d und andererseits auf einer zweiten Kreisbahn 13 um das zweite Rotationselement 8 beweglich ist. Die erste Kreisbahn 12 weist dabei einen ersten Radius 14 und die zweite Kreisbahn 13 einen zweiten Radius 15 auf, der vom ersten Radius 14 verschieden ist. Ebenso liegt der erste Mittelpunkt 16 der ersten Kreisbahn 12 auf der Drehachse d, während der zweite Mittelpunkt 17 im Zentrum des zweiten Rotationselementes 8 liegt. Kommt es zu einer Relativverdrehung zwischen Ausgangsteil 3 und Eingangsteil 4, beispielsweise auf- grund von Rotationsungleichmäßigkeiten eines mit dem Ausgangsteil 3 verbundenen Motors, so kommt es zu einer Auslenkung des ersten Rotationselementes 7 auf bei- den Kreisbahnen 12, 13. Durch die unterschiedlichen Radien 14, 15 der Kreisbahnen 12, 13 um verschiedene Mittelpunkte 16, 17 kommt es dabei zu einer Änderung eines Abstandes 18 zwischen den ersten 7 und zweiten Rotationselementen 8. Dies führt zu einer Verlängerung der jeweiligen Blattfeder 6. Diese ist so gestaltet, dass die Ände- rung (Vergrößerung) des Abstandes 18 zu einer Rückstellkraft führt, welche die die Blattfeder 6 wieder zu ihrer ursprünglichen Länge verkürzen möchte. Hierdurch wirkt eine Rückstellkraft auf die Blattfeder 6, die die ungleichförmige Rotation dämpft und wieder eine gleichmäßige Rotation von Ausgangsteil 3 und Eingangsteil 4 erreichen möchte.

Fig. 4 zeigt ein Detail der Verbindung von Blattfeder 6 und Ausgangsteil 3 über das erste Rotationselement 7 einerseits und Blattfeder 6 und Eingangsteil 4 über das zweite Rotationselement 8 andererseits. Das erste Rotationselement 7 kann dabei frei in einer ersten Ausnehmung 19 der Blattfeder 6 rotieren und das zweite Rotations- element 8 kann frei in einer zweiten Ausnehmung 20 der Blattfeder 6 rotieren. Das erste Rotationselement 7 ist so mit dem Ausgangsteil 3 verbunden, dass es auch rela- tiv zum Ausgangsteil 3 rotieren kann, dieses aber in Richtung der Drehachse d mit der Blattfeder 6 fixiert ist. Ebenso kann das zweite Rotationselement 8 frei gegenüber dem Eingangsteil 4 rotieren, blockiert aber eine Bewegung der Blattfeder 6 relativ zum Eingangsteil 4 in Richtung der Drehachse d. Fig. 4 zeigt ferner ein Lager 21 , über das Eingangsteil 4der Dämpfer 2 auf einer nicht gezeigten Welle gelagert ist, beispielswei- se einer Getriebeeingangswelle.

Fig. 5 und 6 zeigen die Änderung des Abstandes 18 zwischen erstem Rotationsele- ment 7 und zweitem Rotationselement 8 im Detail. Fig. 5 und 6 zeigen eine Län- genänderung 22 des Abstandes 18 zwischen erstem Rotationselement 7 und zweitem Rotationselement 8 in Abhängigkeit von einem Auslenkwinkel 23 auf der zweiten Kreisbahn 13 um den zweiten Mittelpunkt 17. Fig. 7 zeigt exemplarisch eine mit dem; Dämpfer 2 erreichbare Dämpferkennlinie 24.

Bezuqszeichenliste

1 Reibkupplung

Dämpfer

3 Ausgangsteil

Eingangsteil

5 Federeinheit

Blattfeder

7 Erstes Rotationselement

8 Zweites Rotationselement

9 Fliehkraftgewicht

10 Radiale Richtung

11 Träger

12 Erste Kreisbahn

13 Zweite Kreisbahn

14 Erster Radius

15 Zweiter Radius

16 Erster Mittelpunkt

17 Zweiter Mittelpunkt

18 Abstand

19 Erste Ausnehmung

20 Zweite Ausnehmung

21 Lager

22 Längenänderung

23 Auslenkwinkel

24 Dämpferkennlinie d Drehachse