Torsionsdämpfvorrichtung (Beschreibung)

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Torsionsdämpfvorrichtung, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, die zur Halterung einer Anzahl Federelemente einen Käfig aufweist, der zwei im axialen Abstand zueinander angeordnete Deckscheiben umfasst, wobei die beiden Deckscheiben mittels U-förmig ausgebildeter Abstandsstücke verbunden sind und auf Abstand gehalten werden und wobei die U-förmigen Abstandsstücke jeweils zwei Schenkel sowie einen zwischen diesen liegenden Verbindungsabschnitt aufweisen.

Bei Torsionsdämpfvorrichtungen, beispielsweise für Kraftfahrzeugkupplungen, werden häufig Deckblechkäfige eingesetzt, die aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Deckscheiben gebildet werden. Dabei sind in die Deckscheiben rechteckförmige Ausnehmungen eingebracht, z. B. eingestanzt, in denen Schraubenfedern angeordnet werden, die im Zusammenwirken mit einer zentralen Trägerscheibe, in der ebenfalls fensterförmige öffnungen für die Schraubenfedern vorhanden sind, eine Torsionsfederung bzw. -dämpfung bewirken.

Stand der Technik

Eine Torsionsdämpfvorrichtung dieser Art ist aus der US 5,697,846 bekannt. Für die Funktion der Vorrichtung ist es wesentlich, dass die beiden Deckscheiben relativ zueinander auf definiertem Abstand gehalten werden. Hierfür sind bei der

Lösung gemäß der US 5,697,846 U-förmig ausgebildete Abstandsstücke vorgesehen, die zwei Schenkel aufweisen, die über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Jeder Schenkel wird mittels eines Niets mit einer der Deckscheiben verbunden.

Mit einer derartigen Torsionsdämpfvorrichtung können große Relativwinkel zwischen dem Deckblechkäfig und der zentralen Trägerscheibe realisiert werden.

ähnliche Lösungen von Torsionsdämpfvorrichtungen sind aus der US 6,299,540 B1 und aus der US 3,938,635 bekannt. Bei der erstgenannten Lösung werden Abstandsstücke durch Bohrungen in den Deckscheiben hindurch gesteckt und befestigt, so dass die Deckscheiben auf definiertem Abstand gehalten werden. Bei der zweiten Lösung werden streifenförmige Teile der Deckscheiben in Achsrichtung umgebogen, wobei die sich in axiale Richtung erstreckenden Streifen als Abstandsstück fungieren.

Wenngleich eine Lösung der zuerst genannten Art, also gemäß der US 5,697,846, vorteilhaft ist, besteht hier ein Nachteil darin, dass die Anordnung des U-förmigen Abstandsstücks einen gewissen Raumbedarf zwischen den beiden Deckscheiben zeitigt, so dass insoweit Bauraum zwischen den Deckscheiben nicht mehr für die weiteren Komponenten der Torsionsdämpfvorrichtung zur Verfügung steht.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, eine Torsionsdämpfvorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass diesbezüglich eine Verbesserung erzielt wird. Es soll insbesondere mit einer einfachen Fertigungsweise möglich werden, den Käfig für die Aufnahme der Schraubenfedern kostengünstig herzustellen und einfach zu montieren Dabei soll der Bauraum zwischen den Deckscheiben möglichst uneingeschränkt zur Verfügung stehen, um insgesamt einen geringen Raumbedarf für die Torsionsdämpfvorrichtung zu erreichen.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der eine Schenkel des U-förmigen Abstandsstücks an der von der einen Deckscheibe abgewandten Stirnseite der anderen Deckscheibe aufliegt.

Mit dieser Vorgehensweise wird erreicht, dass kein Bauraum zwischen den beiden Deckscheiben für die Anbringung des Schenkels des U-förmigen Abstandsstücks benötigt wird, weshalb mehr Bauraum zwischen den Deckscheiben zur Verfügung steht.

Der Verbindungsabschnitt des U-förmigen Abstandsstücks verläuft dabei bevorzugt am äußersten radialen Rand der Deckscheiben. Hierdurch wird die Verbindung zwischen den beiden Deckscheiben erhöht. Der Verbindungsabschnitt des U- förmigen Abstandsstücks durchsetzt bevorzugt eine im Randbereich der einen Deckscheibe eingebrachte Ausnehmung. Damit kann insbesondere erreicht werden, dass der Verbindungsabschnitt und die Deckscheibe radial außen bündig verlaufen. Dies ist bevorzugt für beide Deckscheiben vorgesehen.

Das Abstandsstück kann mittels Befestigungselementen mit den beiden Deckscheiben fest verbunden sein. Als Befestigungselemente kommen bevorzugt Nieten zum Einsatz. Der eine Schenkel des U-förmigen Abstandsstücks ist dabei bevorzugt mit zwei Befestigungselementen und der andere Schenkel mit einem Befestigungselement mit der jeweiligen Deckscheibe verbunden.

Um weiter Bauraum zwischen den beiden Deckscheiben zu sparen bzw. nicht für die Anordnung der Schenkel des Abstandsstücks zu verbrauchen, sieht eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass einer der Schenkel in einem axial ausgebuchteten Bereich der Deckscheibe angeordnet ist, d. h. in einer Sicke in der Deckscheibe. Dieser ausgebuchtete Bereich der Deckscheibe kann so ausgebildet sein, dass die der anderen Deckscheibe zugewandte Stirnseite der die Ausbuchtung tragenden Deckscheibe im Wesentlichen axial bündig mit der der anderen Deckscheibe zugewandten Stirnseite des Schenkels verläuft. Die Ausbuchtung ist dabei vorzugsweise als mittels Umformen erzeugter Abschnitt der Deckscheibe ausgebildet; dabei ist insbesondere eine Herstellung mittels Tiefziehen vorgesehen.

Die Form der Ausbuchtung kann - in axiale Richtung betrachtet - derjenigen des Schenkels gemäß seiner Auflage auf der Deckscheibe entsprechen.

Der eine Schenkel des Abstandsstücks kann einen sich in Achsrichtung erstreckenden Fortsatz aufweisen, der durch eine Ausnehmung in der Deckscheibe

hindurchtritt. Hiermit kann eine höhere Stabilität der Verbindung zwischen dem Abstandsstück und der Deckscheibe erreicht werden.

Bevorzugt sind mehrere U-förmig ausgebildete Abstandsstücke um den Umfang der Deckscheiben herum angeordnet; insbesondere können vier U-förmig ausgebildete Abstandsstücke äquidistant um den Umfang der Deckscheiben herum angeordnet werden.

Das U-förmig ausgebildete Abstandsstück besteht zumeist aus Blech. Es kann kostengünstig durch zweimaliges Abkanten eines ebenen Ausgangsteils hergestellt werden. Auch die Deckscheiben bestehen bevorzugt aus Blech. Die Deckscheiben und/oder die U-förmig ausgebildeten Abstandsstücke können gehärtet sein, was jedoch keineswegs zwingend ist.

Das U-förmige Abstandsstück kann kostengünstig hergestellt werden. Durch die beschriebene Ausgestaltung des Abstandsstücks ist es möglich, dass es mit den Deckblechen des Torsionsdämpfers in zwei getrennten Arbeitsgängen vernietet wird. Durch diese Nietoperation, bei denen jeweils zwei Teile miteinander verbunden werden, muss keine Knicklänge beachtet werden. Die vorgesehene Vorgehensweise belastet bei der Montage das Abstandsstück also beim Vernieten nicht auf Knickung.

Die Fertigung des Abstandsstücks ist auf üblichen Fertigungseinrichtungen und damit kostengünstig möglich.

Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung liegt der eine Schenkel des U-förmigen Abstandsstücks axial außerhalb der Ersteckung zwischen den beiden Deckscheiben, so dass er keinen Bauraum zwischen den Deckscheiben benötigt.

Begünstigt wird das Freihalten des Bauraums zwischen den Deckscheiben, wenn die oben genannte Lösung mit der Ausbuchtung (Sicke) vorgesehen wird, wodurch der andere Schenkel des Abstandsstücks so untergebracht werden kann, dass

kein Bauraum zwischen den Deckscheiben benötigt wird. In diesem Falle reduziert sich der Bauraum lediglich durch die Setzkopfhöhe des verwendeten Niets zur Befestigung des Schenkels an der Deckscheibe, wobei bevorzugt ein Flachkopfniet zum Einsatz kommt.

Damit können größere Torsionsdämpferwinkel der Torsionsdämpfvorrichtung erreicht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine Torsionsdämpfvorrichtung einer Kraftfahrzeugkupplungseinrichtung,

Fig. 2 die Torsionsdämpfvorrichtung gemäß Fig. 1 im Radialschnitt,

Fig. 3 die Torsionsdämpfvorrichtung gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht, wobei im oberen rechten Bereich eine geschnittene Ansicht dargestellt ist,

Fig. 4 den Deckblechkäfig ohne Federelemente der Torsionsdämpfvorrichtung im Radialschnitt,

Fig. 5 den Deckblechkäfig nach Fig. 4 der Torsionsdämpfvorrichtung in der Ansicht A gemäß Fig. 4,

Fig. 6 den Deckblechkäfig nach Fig. 4 in perspektivischer Ansicht, von einer ersten Seite aus gesehen,

Fig. 7 den Deckblechkäfig nach Fig. 4 in perspektivischer Ansicht, von der anderen Seite aus gesehen,

Fig. 8 ein U-förmig ausgebildetes Abstandsstück in perspektivischer Ansicht,

Fig. 9 das U-förmig ausgebildete Abstandsstück in der Ansicht B gemäß Fig. 8,

Fig. 10 das U-förmig ausgebildete Abstandsstück in der Ansicht C gemäß Fig. 8,

Fig. 11 das U-förmig ausgebildete Abstandsstück in der Ansicht D gemäß Fig. 8 und

Fig. 12 in perspektivischer Ansicht eine zu Fig. 1 alternativ ausgestaltete Torsionsdämpfvorrichtung.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Torsionsdämpfvorrichtung 1 dargestellt, wie sie als solche bekannt ist. Mit einem Deckblechkäfig 3 ist eine Belagfeder 18 verbunden, die beidseitig Reibbeläge 19 trägt. Die Reibbeläge 19 sind zwischen einer (nicht dargestellten) Druckplatte und einer (ebenfalls nicht dargestellten) Schwungscheibe angeordnet, wie es bekannt ist. Weiterer wesentlicher Bestandteil der Torsionsdämpfvorrichtung 1 ist eine zentral angeordnete Trägerscheibe 20, die über eine Reibeinrichtung 21 an einer Nabe 22 festgelegt ist (s. Fig. 2).

In Fig. 3 ist gemäß der teilweise geschnittenen Ansicht im rechten oberen Bereich ersichtlich, dass ein großer Verdrehwinkel der Torsionsdämpfvorrichtung 1 möglich ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Aufbau des Käfigs 3 wesentlich, der in den Figuren 4 bis 7 in verschiedenen Ansichten dargestellt ist. Der Käfig 3 besteht im Wesentlichen aus zwei Deckscheiben 4 und 5, die über U-förmig ausgebildete Abstandsstücke 6 miteinander verbunden sind. Dabei sind vier Abstandsstücke 6 über den Umfang der Deckscheiben 4, 5 angeordnet. Im montierten Zustand der Abstandsstücke 6 halten diese die beiden Deckscheiben 4, 5 auf einem axialen Abstand a, s. Fig. 4.

Wie es besonders gut in den Figuren 8 bis 11 zu sehen ist, hat jedes Abstandsstück 6 zwei Schenkel 7 und 8, die über einen Verbindungsabschnitt 9 miteinander verbunden sind. Das Abstandsstück 6 ist dabei aus einem flachen Blechstanzteil hergestellt, das zweimal abgekantet ist, um die in Fig. 8 dargestellte Form zu erhalten.

Wie es am besten aus Fig. 4 hervorgeht, ist der eine Schenkel 7 des Abstandsstücks 6 „von außen" an die eine Deckscheibe 5 angesetzt, wobei nach dieser Positionierung des Abstandsstücks 6 an der Deckscheibe 5 das Abstandsstück 6 dann mittels zweier Nieten 12 und 13 an der Deckscheibe 5 befestigt wird, was am besten in Fig. 6 gesehen werden kann. Der Schenkel 7 liegt also an der Stirnseite 10 der Deckscheibe 5 an bzw. auf, die von der anderen Deckscheibe 4 abgewandt ist (s. Fig. 4).

Die andere Deckscheibe 4 weist an den Stellen, an denen die anderen Schenkel 8 der Abstandsstücke 6 zu liegen kommen, Ausbuchtungen 15 auf, die so ausgebildet sind, dass sie eine weitgehend passgenaue Vertiefung in axiale Richtung für die Schenkel 8 bilden. Dies hat zur Folge, dass nach der Festlegung des Schenkels 8 an der Deckscheibe 4 mittels eines Niets 14 die Stirnseiten 16 und 17 der Deckscheibe 4 bzw. des Schenkels 8 axial bündig liegen. Damit wird - abgesehen vom Kopf des Niets 14 - kein Bauraum zwischen den beiden Deckscheiben 4, 5 für das Abstandsstück 6 benötigt.

Eine radial bündige Ausgestaltung von Deckscheiben 4, 5 und Abstandstück 6 wird erreicht, wenn der Verbindungsabschnitt 9 nahe des Schenkels 7 eine Ausnehmung 1 1 (s. Fig. 6) durchsetzt.

In Fig. 12 ist illustriert, dass auch eine Realisierung des Erfindungskonzepts ohne Ausbuchtungen 15 möglich ist. Ansonsten entspricht die dort dargestellte Lösung derjenigen gemäß der Figuren 1 bis 11.

Das U-förmige Abstandsstϋck kann in zwei Arbeitsgängen mit den Deckscheiben vernietet werden, wobei einmal die Niete 12 und 13 und anschließend die Niete 14 gesetzt werden. Im ersten Nietarbeitsgang, wenn die Nieten 12 und 13 gesetzt werden, ergibt sich durch die Verwendung zweier Niete 12, 13 der Vorteil, dass die richtige Position des Abstandsstücks 6 an der Deckscheibe 5 sichergestellt wird.

Vorteilhafter Weise ergibt sich ferner im Betrieb des Torsionsdämpfers eine Verdrehsicherung des Abstandsstücks 6 relativ zur Deckscheibe 5.

Schließlich ist es auch vorteilhaft, dass sich hierdurch eine gute Momentenabstützung ergibt.

Falls auf der Seite mit dem Niet 14 durch den Betrieb bei hohen Momenten eine Lockerung auftreten sollte, kann dem konstruktiv dadurch abgeholfen werden, dass auf dieser Seite auch ein Formloch (vorzugsweise ein Gleichdick) verwendet wird.

Da das Abstandsstück 6 als separates Teil verwendet wird, besteht ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Lösung darin, dass man in der Wahl des Materials, des Herstellverfahrens und der Gefüge- und Oberflächenbehandlung unabhängig von den Deckblechen ist.

Speziell beim Einsatz in Torsionsschwingungsdämpfern, bei denen der Schwingungsdämpfer nicht das komplette Motormoment abdeckt, empfiehlt sich der Einsatz eines Härteverfahrens, um Materialeinarbeitungen auf ein Minimum zu reduzieren. Hierbei kann insbesondere das Einsatzhärten oder das Induktivhärten zum Einsatz kommen. Je nach dem gewählten Härteverfahren kann das entsprechende Ausgangsmaterial ausgewählt werden.

Bezuαszeichenliste

1 Torsionsdämpfvorrichtung

2 Federelement

3 Käfig

4 Deckscheibe

5 Deckscheibe

6 U-förmig ausgebildetes Abstandsstück

7 Schenkel

8 Schenkel

9 Verbindungsabschnitt

10 Stirnseite

11 Ausnehmung

12 Befestigungselement (Niet)

13 Befestigungselement (Niet)

14 Befestigungselement (Niet)

15 ausgebuchteter Bereich / Ausbuchtung

16 Stirnseite

17 Stirnseite

18 Belagfeder

19 Reibbelag

20 Trägerscheibe

21 Reibeinrichtung

22 Nabe

a axialen Abstand