ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Российский патент 1999 года по МПК F16F15/12 

Изобретение касается гасителя крутильных колебаний, по меньшей мере, с одним гасителем колебаний, который имеет по крайней мере входную деталь и выходную деталь, которые имеют возможность поворота относительно друг друга против действия размещенных между ними аккумуляторов энергии.

Подобные гасители крутильных колебаний стали известны, например, из патента ФРГ 3433909, из выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке ФРГ 4239610 или из выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке ФРГ 4137113. Подобные гасители крутильных колебаний хорошо зарекомендовали себя в фазе привода автомобилей между двигателем и коробкой передач, однако являются относительно дорогостоящими в части конструкции, а, следовательно, и в части изготовления.

В основе настоящего изобретения лежала задача создания гасителей крутильных колебаний названного выше вида, которые имеют особенно простую конструкцию, в частности, состоят из относительно незначительного числа деталей и являются, таким образом, более дешевыми в изготовлении. Далее, гасители крутильных колебаний согласно изобретению должны иметь возможность монтажа особенно простым и рациональным образом, в результате чего может быть достигнута дополнительная экономия расходов. Кроме того, гасители крутильных колебаний согласно изобретению обеспечивают безукоризненное функционирование и высокий срок службы.

В соответствии с изобретением у гасителя крутильных колебаний названного выше вида, который имеет, по меньшей мере, одну входную деталь и/или одну выходную деталь, которая состоит, по меньшей мере, из двух обеспечивающих передачу крутящего момента и изготовленных из листа дисковых элементов, это достигается за счет того, что по меньшей мере, один из этих дисковых элементов имеет накладки, проходящие в осевом направлении и выполненные как единое целое с данным дисковым элементом, которые взаимодействуют с зонами приложения сил другого дискового элемента с цепью осевого позиционирования деталей, причем между, по меньшей мере, некоторыми из этих накладок и соответствующими зонами приложения сил имеется соединение, получающееся в результате аксиального сближения своих дисковых элементов. Подобное автоматически действующее соединение может быть образовано блокирующим соединением, как, в частности, защелкивающееся соединение с зонами сведения в зацепление и зонами соединения с помощью крюков. Оба дисковых элемента могут служить предпочтительным образом для передачи всего момента, который будет направляться далее через гаситель крутильных колебаний.

Несмотря на то, что автоматическое соединение согласно изобретению может найти общее применение между двумя выполненными из листа дисковыми элементами, особое преимущество многих гасителей крутильных колебаний состоит в том, что это автоматическое соединение предусматривается между дисковыми элементами, которые образуют входную часть гасителя. У подобного гасителя крутильных колебаний выходная часть гасителя может быть образована деталью, аналогичной фланцу, которая крепится преимущественно аксиально между этими двумя дисковыми элементами. Деталь, выполненная в виде фланца, или соответственно выходная деталь гасителя может при этом находиться в состоянии соединения с возможностью вращения со втулкой, имеющей внутренние зубья для крепления на входном валу коробки передач, причем это соединение может быть жестким или же осуществляться через эластичные элементы. Последнее может происходить преимущественным образом через так называемый гаситель холостого хода, который известен из упомянутого выше уровня техники. Подобный гаситель крутильных колебаний имеет, таким образом, основной гаситель колебаний и предварительный гаситель колебаний, которые имеют соответственно, по меньшей мере, входную деталь и выходную деталь, причем входная деталь основного гасителя может быть образована преимущественным образом двумя дисковыми элементами, которые соединены аксиально друг с кругом с помощью, по меньшей мере, одного защелкивающегося соединения. При этом выходная деталь основного гасителя колебаний может образовать одновременно входную деталь для предварительного гасителя колебаний.

Для сборки обоих дисковых элементов может быть особенно предпочтительным, если накладки, выполненные как единое целое по меньшей мере на одном из этих дисковых элементов и проходящие целесообразным образом в осевом направлении, могут быть за счет упругости или же пружиня деформированы. С помощью этой эластичной деформируемости накладок обеспечивается автоматическое соединение между обоими дисковыми элементами. Преимущественным образом накладки могут образовывать в области своего свободного конечного участка зоны зацепления с помощью крюков или же подрезы, которые после сборки обоих дисковых элементов противолежат соответственно, по меньшей мере, осевой опорной зоне дискового элемента, зафиксированного аксиально с помощью накладок. Зоны зацепления с помощью крюков и подрезы ориентированы преимущественно таким образом, что они проходят, по меньшей мере, в основном параллельно плоскости, ориентированной перпендикулярно ротационной оси гасителя крутильных колебаний. Такой подрез может быть, к примеру, образован вырезом, выполненным в накладке. Подобный вырез может исходить из одной из боковых кромок накладки. Итак, это означает, что вырез - если рассматривать в окружном направлении - является открытым с одной из сторон. Накладка может, предпочтительным образом, - если рассматривать в окружном направлении гасителя крутящих колебаний, - иметь с обеих сторон подрез или соответственно вырез. Согласно другой возможности исполнения подобная накладка согласно изобретению может иметь также и в зоне своего свободного конца закрытый вырез, который выполнен шлицеобразно поперек направления расположения накладки, и входит в контакт с выступом зафиксированного в осевом направлении по всей накладке дискового элемента, который после осевого соединения обоих дисковых элементов согласуется с ним по ширине. Накладки, обеспечивающие осевое соединение обоих дисковых элементов, могут служит предпочтительным образом также и для стационарного соединения обоих дисковых элементов. Таким образом, при подобной форме исполнения, по меньшей мере, существенная часть общего момента, переносимого с гасителя крутящих колебаний, переносится через накладки от одного дискового элемента на другой дисковый элемент.

Целесообразно, если накладки будут распределены равномерно по периметру соответствующего дискового элемента. В соответствии со следующей формой исполнения изобретения дополнительно к накладкам, обеспечивающим осевое связывание обоих дисковых элементов, могут быть предусмотрены также и осевые распорки, которые преимущественно выполняются за одно целое, по меньшей мере, с одним из дисковых элементов. Эти распорки могут быть также выполнены в виде накладок.

Накладки в соответствии с изобретением могут быть также отлиты во внешней радиальной зоне соответствующего дискового элемента. Эти накладки могут быть, однако, также образованы из материала, который первоначально был в наличие в зоне выемок для приема аккумуляторов энергии.

Отформованные в зоне подобных выемок накладки могут быть предусмотрены внутри и/или радиально вне аккумуляторов энергии. В соответствии с дополнительной независимой идеей изобретения у гасителя крутильных колебаний названного выше вида, который имеет, по меньшей мере, одну входную деталь и одну выходную деталь, из которых, по меньшей мере, одна состоит из двух дисковых элементов, по меньшей мере, один из дисковых элементов может иметь осевые, эластично деформируемые зоны, которые являются составной частью мер предосторожности в части трения. Эти эластично деформируемые зоны могут быть образованы особенно простым способом продолговатыми язычками, которые выполнены как единое целое с дисковым элементом и образованы путем размещения соответствующих вырезов в дисковом элементе. Эти язычки могут проходить в радиальном или в окружном направлении. Однако, они могут проходить в окружном или в радиальном направлении также под углом. Эти язычки могут переходить во фрикционную зону на своем конце, который обращен от конца, связанного с дисковым элементом. Для некоторых случаев применения преимущество может состоять в том, что каждый язычок имеет такую фрикционную зону. В большинстве случаев будет целесообразно, если отдельные язычки будут связаны друг с другом вдоль фрикционной зоны, выполненной кольцеобразно. Эту кольцеобразную фрикционную зону может ограничивать центральная выемка соответствующего дискового элемента, причем в эту выемку может входить приводная ступица гасителя крутильных колебаний. Фрикционный гистерезис предохранительных мер в части трения может быть приведен в соответствие со случаем использования путем соответствующего определения параметров зон, подвергаемых аксиальной эластичной деформации. Язычки, образующие эластично деформируемые зоны, могут преимущественным образом иметь соотношение длины и ширины порядка 2, 5 и 8, преимущественно между 3 и 5. Соотношение между толщиной материала и шириной язычка может составлять предпочтительным образом порядка 2, 5 и 8, преимущественно между 3 и 5.

Особенно дешевая конструкция гасителя крутильных колебаний может быть достигнута за счет того, что фрикционная зона, расположенная на эластичных язычках, находится в непосредственном фрикционном контакте с металлическим узлом, который имеет возможность поворота относительно этой зоны. Однако, преимущество может состоять и в том, что фрикционная зона взаимодействует с кольцом из фрикционного материала.

Зоны, подвергаемые упругой деформации и выполняющие функцию предохранения от трения, могут преимущественным образом быть выполнены из дисковой детали гасителя крутильных колебаний, которая обеспечивает перенос крутящего момента и имеет зажимные устройства для аккумуляторов энергии, действующих между входной деталью и выходной деталью гасителя крутильных колебаний. При подобной конструкции упруго деформируемые зоны, такие как, в частности, язычки, могут опираться с натяжением смещения на узел, имеющий возможность поворота относительно дисковой детали, образующей упругие зоны. Опирание язычков вдоль фрикционной зоны узла, носителем которой они являются, может происходить при этом непосредственно или же при промежуточной установке фрикционного кольца. Для создания трения, вызванного гистерезисом, язычки имеют предварительное натяжение с помощью пружины в осевом направлении дискообразного узла. При радиально расположенных язычках может быть целесообразным, если они будут предусмотрены по меньшей мере частично между двумя соседними крепежными приспособлениями для аккумуляторов энергии - если смотреть в окружном направлении дискообразного узла и соответственно гасителя крутильных колебаний. Подобные язычки могут быть получены путем повторного вырезания из дискообразного узла, причем для образования проходящих радиально язычков могут быть выполнены U-образные вырезы, а именно таким образом, что между боковыми сторонами выреза размещается крепежное приспособление для аккумуляторов энергии, а зона выреза, соединяющая боковые стороны, проходит радиально внутри этого крепежного приспособления.

Упругие язычки, вызывающие трение, могут быть образованы также за счет вырезов, расположенных в окружном направлении, которые преимущественным образом могут быть связаны соответственно с крепежным приспособлением для аккумулятора энергии. Это означает, таким образом, что такой вырез заканчивается внутри крепежного приспособления и является, следовательно, взаимосвязанным с ним.

Несмотря на то, что отдельные язычки могут иметь соответственно собственную зону трения, для множества случаев применения преимущество может состоять в том, что эти язычки в радиальном направлении внутри связаны друг с другом. Это соединение может происходить преимущественным образом по кольцевой зоне, которая может быть выполнена как единое целое с язычками, а именно сформирована из соответствующего дискообразного узла.

Согласно дополнительной независимой идее изобретения у гасителя крутильных колебаний, имеющего по меньшей мере один основной гаситель колебаний и один предварительный гаситель колебаний, которые снабжены входной и выходной деталью, предварительный гаситель колебаний может иметь дискообразный аккумулятор энергии с крутильно-упругими кронштейнами. При этом дискообразный аккумулятор энергии жестко соединен с одной стороны с выходной деталью, а с другой стороны с входной деталью предварительного гасителя колебаний, так что эти детали имеют возможность ограниченного поворота относительно друг друга в направлении против направления действия упругих кронштейнов. При этом дискообразный аккумулятор энергии выполнен и расположен таким образом, что он одновременно является составной частью мер по предотвращению трения, чей гистерезис, вызванный трением, определяется аксиальным предварительным натяжением упругих кронштейнов дискообразного аккумулятора энергии. Особое преимущество может состоять при этом в том, что дискообразный аккумулятор энергии установлен с перекосом таким образом, что он создает фрикционное соединение между входной деталью основного гасителя колебаний и выходной деталью основного гасителя колебаний и соответственно входной деталью предварительного гасителя колебаний. Преимущество может состоять при этом в том, что входная деталь предварительного гасителя колебаний образует одновременно выходную деталь основного гасителя колебаний.

Более подробно изобретение поясняется на фиг. 1-10.

На фиг. 1 показан диск сцепления в разрезе;
на фиг. 2 - частичный вид сопряженного диска в соответствии со стрелкой II фиг. 1;
на фиг. 3 - частичный вид согласно стрелке III фиг. 1 в увеличенном масштабе;
на фиг. 3a - вариант исполнения защелкивающего соединения согласно изобретению, рассматриваемый аналогичным образом как и на фиг. 3;
фиг. 4 представляет собой следующую возможность исполнения аксиального фиксирования двух дискообразных узлов, которое в комбинации с решениями может найти свое применение в соответствии с другими фигурами;
на фиг. 5 показан другой вариант фиксирования двух дискообразных узлов в осевом направлении, которое может также найти свое применение в сочетании с решениями, представленными на других фигурах;
фиг. 6 показывает другую возможность исполнения соединения по изобретению;
фиг. 7 представляет вид дискообразного узла с упругими кронштейнами, который может найти применение, в частности, в муфтах сцепления с так называемым предварительным гасителем крутильных колебаний, например, в соответствии с фиг. 1;
на фиг. 8 изображена следующая возможность исполнения гасителя крутильных колебаний;
на фиг. 9 представлен дискообразный узел с вырезами для крепления аккумуляторов энергии, который пригоден как для переноса крутящего момента, так и для получения гистерезиса трения;
на фиг. 10 показана другая возможность исполнения дискообразного узла, который обеспечивает те же функции, что и узел согласно фиг. 9.

Диск сцепления 1, представленный на фиг. 1, имеет входную деталь 2, а также выходную деталь 3, которая связана по принципу привода со ступицей 4, имеющей внутренние зубья. Входная деталь 2 состоит из несущего диска 5 с накладной и из сопряженного диска 6, которые связаны друг с другом посредством соединительных средств 7. Несущий диск 5 с накладкой несет снаружи так называемые пружинные сегменты накладки 8, на которых закреплены фрикционные накладки 9. Пружинные сегменты накладки 8 могут быть выполнены также как единое целое с несущим диском 5 с накладками, как это, например, стало известно из патента ФРГ 886694. Выходная деталь 3 образована фланцеобразной деталью, которая имеет возможность поворота по отношению к входной детали 2 против действия крутильно-упругого гасителя колебаний 10.

Крутильно-упругий гаситель колебаний 10 имеет аккумуляторы энергии в форме пружин 11, которые крепятся в выемках 12, 13, 14 дискообразных узлов 5, 6, 3, из которых - как видно из фиг. 2 - соответственно присутствуют четыре.

Выходная деталь 3 может быть стационарно связана со ступицей 4, как это, например, стало известно из патента ФРГ 897783 или из выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке ФРГ 3601903. Фланцеобразная деталь 3 может быть, однако, связана со ступицей 4 через так называемый предварительный гаситель колебаний, как это, например, стало известно из патента ФРГ 2508878 и из выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке ФРГ 3616301, а также из уровня техники, приведенного в этих источниках.

Соединительные средства 7 образованы накладками, которые выполнены как единое целое с сопряженным диском 6 и расположены аксиально в направлении несущего диска 5 с накладками. Подобная накладка 7 выполнена таким образом, что она может упруго деформироваться в радиальном направлении, то есть она обладает эластичностью пружины. Между накладками 7 и диском 5 предусмотрено автоматически блокирующееся соединение 15, которое выполнено в виде защелкивающегося соединения. Для этого накладки 7 - как видно из фиг. 3 - имеют подрезы 16, образующие блокирующие зоны 17, которые обеспечивают осевое сцепление между обоими дисками 5 и 6. Опорные поверхности, образованные подрезами 16, расположены в плоскости, проходящей перпендикулярно оси вращения диска сцепления 1. Подрезы 16 исходят из боковых кромок 13 накладок 7. Накладки 7 подхватывают своими подрезами или соответственно опорными поверхностями 16 несущий диск 5 с накладками, для этого накладки 7 входят в радиальные вырезы 19 диска 5. Радиальные вырезы 19 в представленном примере исполнения открыты в радиальном направлении наружу. В представленном примере исполнения ширина 20 вырезов 19, рассматриваемая в окружном направлении, приведена в соответствие с шириной 21 накладок 7, так что через накладки 7 одновременно может передаваться крутящий момент между обоими дисками 5 и 6. Таким образом, соединение с возможностью вращения, имеющее место между вырезами 19 и накладками 7, практически не имеет зазора. С обеих сторон выреза 19 опорные поверхности 16 язычка 7 подхватывают дисковую деталь 5. Зоны диска 5, граничащие с вырезом 19 сбоку, образуют таким образом сопряженные опорные поверхности 22, которые аксиально взаимодействуют с опорными поверхностями 16. Как видно из фиг. 1, зона 23 накладки 7, простирающаяся аксиально вдоль диска 5 наружу, образует наклонную поверхность или соответственно поверхность 24, проходящую дугообразно, которая образует контур вхождения в транспортный поток для диска 5 при аксиальном совместном движении с диском 6. Придание определенной формы концевой зоне 23 обеспечивает положение, когда при сборке обеих дискообразных деталей 5 и 6 распределенные по периметру диска 6 накладки 7 упруго деформируются, отклоняясь, соответственно, радиально наружу, причем при достижении определенной аксиальной позиции между обеими дисковыми частями 5 и 6 накладки 7 вводятся в выемки 19 на основе своего предварительного упругого напряжения, в результате чего обеспечивается осевая фиксация между обоими дисками 5 и 6, так как зона 24 языка 7 имеет большую ширину чем соответствующий вырез 19. Вырезы 19 и накладки 7 могут быть согласованы друг с другом таким образом, что накладки 7 после сборки обоих дисков 5 и 6 все еще имеют радиальное предварительное натяжение и, таким образом, опираются на диск 5 с радиальным пружинящим усилием.

Как видно из фиг. 3, между поверхностями опоры 16, проходящими в окружном направлении или соответственно в тангенциальном направлении, и боковыми поверхностями 25 накладки 7, взаимодействующими с боковыми кромками выреза 19, предусмотрены отверстия 26 для снятия напряжения, которые не допускают образования пиков напряжения в язычках 7.

В смонтированном диске сцепления 1 оба диска 5 и 6 имеют нагрузку, направленную в осевом направлении друг от друга, в результате чего обеспечивается положение, когда опорные поверхности 16 и сопряженные опорные поверхности 22 перетянуты в осевом направлении и, таким образом, обеспечивается безукоризненное осевое позиционирование между обеими деталями 5 и 6. Эта осевая перетяжка может происходить в результате того, что в осевом монтажном пространстве между обоими дисками 5 и 6 предусмотрен аккумулятор энергии. Он может, например, располагаться в осевом направлении между фланцеобразной деталью 3 и одним из дисков 5 и 6, причем он может быть одновременно составной частью фрикционного устройства. Подобные аккумуляторы энергии, которые преимущественно могут быть образованы узлами, выполненными в виде тарельчатых пружин, стали известны из уже упомянутого уровня техники. Такие аккумуляторы энергии могут быть установлены с перетягом также между ступицей 4 и одним из дисков 5 и 6. Такой аккумулятор энергии был предложен, например, в выложенном описании изобретения к неакцептованной заявке ФРГ 4304778.

Как видно из фиг. 3a, накладки 7 и соответственно вырезы 16a, выполненные в накладках 7, имеют такое исполнение, что они обеспечивают положение обоих дисков 5 и 6 относительно друг друга в обоих осевых направлениях.

Вырезы 19 и соответственно язычки 7 выполнены на соответствующей детали 5, 6 таким образом, что они - если смотреть в осевом направлении - размещаются между зонами основания сегментов 8 с накладками. Угловое ограничение проворачивания входной детали 2 и выходной детали 3 может происходить за счет образования блоков витков пружин 11. В представленном примере исполнения согласно фиг. 1 фланцеобразная деталь 3 имеет вырезы 27, через которые накладки 7 проходят насквозь в осевом направлении. Эти вырезы 27 ограничивают, если смотреть в окружном направлении, боковые поверхности 27a, которые для ограничения поворота между входной деталью 2 и выходной деталью 3 упираются в боковые поверхности накладок 7.

В представленном примере исполнения согласно фиг. 1 и 2 накладки 7 выполнены на сопряженном диске 6. Однако, эти накладки могут быть также выполнены на несущем диске 5 с накладками или на обеих дисковых деталях 5 и 6. Так например, половина накладок 7 может быть выполнена на дисковой детали 6, а другая половина - на дисковой детали 5. Тогда дисковая деталь 6 имеет также соответствующие вырезы 19.

Согласно другой возможности исполнения накладки 7 могут служить для осевой фиксации между обоими дисками 5 и 6, а для передачи крутящего момента могут быть предусмотрены дополнительные накладки, которые могут иметь исполнение, например, как представлено на фиг. 4. Накладки 28 согласно фиг. 4 образуют с соответствующей дисковой деталью 5 и/или 6 осевой штекерный разъем 29, практически не имеющий зазора. Осевое сцепление между дисками 5 и 6 может осуществляться через накладки 7, как описано в соответствии с фиг. 1, которые, однако, не обязательно должны обеспечивать в окружном направлении соединение с возможностью поворота между обеими деталями 5 и 6. Накладки 7 и 28 могут быть расположены таким образом, что одна из деталей 5, 6 имеет накладки 7, а другая деталь - накладки 28, или обе детали 5, 6 имеют как накладки 7, так и накладки 28 или только одна из деталей 5, 6 несет как накладки 7, так и накладки 28. Накладки 28 могут служить - аналогично как и в соединении с накладками 7 - для ограничения проворачивания между входной деталью 2 и выходной деталью 3.

Как видно из фиг. 5, накладки 7 и/или накладки 28 могут быть выполнены из материала диска 5 и/или диска 6, который присутствовал первоначально в зоне окон 12, 13 для крепления аккумулятора энергии. Для этого при вырубке окон 12 и/или 13 накладки образуются с помощью соответствующих обрезанных краев, которые затем загибаются в осевом направлении для образования накладок 7 и/или накладок 28. Накладки 7 и соответственно накладки 28, выполненные в зоне окон 12, 13, могут быть предусмотрены дополнительно к накладкам 7 и/или 28, которые выполнены в радиальной наружной зоне по меньшей мере одного из дисков 5, 6. Итак, возможно любое размещение и соответственно комбинация между накладками 7 и/или 28, предусмотренными в зоне окон 12, 13, и накладками 7 и/или 28, предусмотренными радиально снаружи. Как видно из фиг. 6, соединительные средства 107 могут быть также выполнены таким образом, что они имеют зону 117, выполненную в радиальном направлении по типу крючка, к которой в осевом направлении примыкает наклонная поверхность 124.

Накладки и соответственно язычки 7, 28, выполненные в зоне окон 12 и/или 13, могут быть предусмотрены в зоне этих окон также радиально вне аккумулятора энергии 11.

На фиг. 6a представлена следующая возможность исполнения накладок 217, для образования осевого штекерного соединения 229. Накладка 217 имеет зоны зацепления крючками 216, которые подхватывают диск 5 в осевом направлении. Накладка 217 выполнена таким образом, что она обладает эластичностью в окружном направлении, если смотреть по ее осевой длине, так что ее длина может уменьшаться, в результате чего при осевом сведении обоих дисков 5 и 6 зоны зацепления и соответственно фиксации 216 могут быть перемещены на сторону диска 5, направленную от диска 6. После сборки обоих дисков 5 и 6 зоны фиксации 216 опираются в осевом направлении по обе стороны от выреза 219 на диске 5, в котором крепится накладка 217, упругая деформируемость накладки 217 обеспечивается вырезом 226, который может быть выполнен V-образно. С помощью этого выреза 226 накладка 217 разделяется на две лапы, из которых по меньшей мере одна должна иметь возможность упругой деформации и окружном направлении. Зона язычка 217, выступающая за пределы диска 5, образует по обе стороны наклонную поверхность вхождения 224, которая облегчает процесс введения в вырез 219 и обеспечивает упругую деформацию язычка 217 при сборке обоих дисков 5 и 6. Лапы накладок 217 могут в зоне выреза 219 ограничивать в окружном направлении ширину в незатянутом состоянии, которая несколько больше, чем соответствующая ширина выреза 219. В результате этого гарантируется, что в смонтированном состоянии обоих дисков 5 и 6 между боковыми поверхностями выреза 19 и лапами язычка 217 остается состояние перетяжки. Вырез 219 может иметь замкнутый контур и может быть выполнен в форме шлица.

Итак, основная идея описанных выше возможностей соединения между двумя дискообразными листовыми деталями 5, 6, которые, например, служат для нагружения аккумуляторов энергии 11, состоит в том, что обе листовые детали выполняются таким образом, что вследствие простого соединения этих обеих деталей образуется автоматическая блокировка между ними, так что по меньшей мере в осевом направлении эти обе детали связаны друг с другом. Согласно описанному это может быть достигнуто таким образом, что листовые детали будут иметь зоны, которые взаимодействуют таким образом, что они образуют автоматически зацепляющуюся блокировку, как например, защелкивающееся соединение. При этом эта блокировка может одновременно обеспечивать перенос вращающегося момента между обеими листовыми деталями. Таким образом, в случае исполнения листовых деталей согласно изобретению не требуется дополнительная пластичная деформация в определенных зонах этих листовых деталей для того, чтобы обеспечивать осевое сцепление между ними. В результате этого гасители колебаний можно изготавливать очень простым и дешевым способом. В частности, на линии сборки подобных гасителей колебаний не требуются клепальные машины и/или машины, выполняющие чеканку, как это, например, имеет место в конструкциях, у которых обе дискообразные листовые детали соединены друг с кругом посредством промежуточных заклепок.

По сравнению с известными конструкциями, имеющими выполненные за одно целое с дискообразной деталью соединительные накладки, которые после осевого соединения обеих соответствующих дисковых деталей проходят чеканку, существенным преимуществом конструкции согласно изобретению является то, что дисковые детали могут быть полностью подвергнуты закалке, например, цементированы. В известном уровне техники такая возможность отсутствует, так как там зоны, подвергаемые чеканке, не могут быть доведены до высокого уровня твердости, поскольку иначе по меньшей мере следует ожидать образования трещин в зоне выполнения чеканки. В известном уровне техники зоны, подвергаемые чеканке, не могут быть, таким образом, подвергнуты закалке, или же они должны после закалки вновь быть подвергнуты неполному отжигу или же если дисковые детали будут зацементированы, то в зонах, подвергаемых чеканке, не может происходить науглероживание.

Соединение согласно изобретению между обеими дискообразными листовыми деталями не ограничено представленными конструкциями, а применяется в общих чертах в конструкциях гасителей колебаний, у которых две дискообразные листовые детали должны быть спозиционированы по меньшей мере в осевом направлении посредством геометрического замыкания. Таким образом, соединение по изобретению может быть также применено к конструкциям, которые, например, стали известны из патента Великобритании N 1492982, из европейского патента N 0200633 или из выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке Франции N 2411999.

Ступица 4 диска сцепления 1 имеет наружный профиль 31, который находится в зацеплении с внутренним профилем 32, выполненным на фланцеобразной детали 3. Профили 31, 32 образованы зубчатым венцом, причем между наружным зубчатым венцом 31 корпуса ступицы 4 и внутренним зубчатым венцом 32 фланца 3 в окружном направлении имеется зазор профиля зуба, который соответствует зоне действия предварительного гасителя колебаний 33. В части формы исполнения зубчатого венца 31, 32 дается ссылка на выполненное описание к неакцептованной заявке ФРГ N 2814240, а также на уже приведенный уровень техники.

Фланец 3 имеет возможность поворота относительно корпуса ступицы 4 против силы воздействия пружинного элемента 34, а именно, через угол кручения, соответствующий зазору, имеющему место между зубчатыми венцами 31 и 32. Пружинный элемент 34 выполнен в виде листового диска, который, как видно на фиг. 7, имеет радиальную внутреннюю зону 35 для неподвижного сцепления со ступицей 4, от которого отходят упруго деформируемые кронштейны 36, которые проходят в окружном направлении. Упругие кронштейны 36 переходят у концевой зоны, которая расположена на расстоянии от внутренней зоны 35, в зону сопряжения 37, которая служит для получения поворотного соединения с фланцем 3. Зоны соединения 37 могут быть образованы участками, выполненными в виде язычков, которые проходят радиально и одновременно наклонены в осевом направлении, как это видно на фиг. 1. Участки 37 входят практически без зазора в соответствующие выемки 38 фланца 3. Зоны соединения 37 могли бы иметь также выступы, отогнутые в осевом направлении, которые в осевом направлении входят в выемки 38. Внутренняя радиальная зона 35 выполнена в виде кольца, которое для жесткого сцепления с корпусом ступицы 4 имеет внутренний зубчатый венец, который находится практически в беззазорном зацеплении с соответствующей зоной наружного зубчатого венца 31. Зона 40 корпуса ступицы 4, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом 39 пружинного элемента 34, смещена относительно зоны 41 зубчатого венца, которая находится в зацеплении с внутренним зубчатым венцом фланца 3, в радиальном направлении, в результате чего между обеими зонами зубчатого зацепления 40 и 41 наружного зубчатого венца 31 возникает осевой буртик, на который может опереться в осевом направлении кольцеобразная зона 35. Пружинный элемент 34, вырезанный из тонкого листового круга, выполнен таким образом, что в несмонтированном состоянии кронштейны 36 проходят в осевом направлении рампообразно относительно кольцеобразной внутренней зоны 35, а именно аналогично тому, как в осевом направлении поднимается резьба. При монтаже диска сцепления 1 кронштейны 36, если смотреть в осевом направлении, упруго деформированы, в результате чего пружинный элемент 34 будет удерживаться с упругим натяжением аксиально между буртиком зубчатого венца 31 корпуса ступицы 4 и диском 5. Радиально снаружи кронштейны 36 несут опорную зону 42, которая образована желобообразным углублением и прилегает к диску 5 с осевым напряжением смещения.

Как видно из фиг. 7, упругие кронштейны 36 соединены друг с другом в радиальном направлении снаружи также с помощью кольцеобразной зоны 43. Пружинный элемент 34 может иметь также больше чем два кронштейна, например, три или четыре.

С помощью осевого усилия, которое оказывает пружинный элемент 34 на диск 5, диск 6, предусмотренный на другой стороне фланца 3, вытягивается аксиально в направлении этого фланца и соответственно наружного зубчатого венца 31. В результате этого опять же аксиально зажимается фрикционное кольцо 44, предусмотренное между диском 6 и обращенной к нему торцевой поверхностью наружного зубчатого венца 31. Кольцо 44 сцентрировано на корпусе ступицы 4 и имеет выполненную в виде конуса или усеченного конуса поверхность 45, которая взаимодействует с сопряженной поверхностью 46 диска 6, выполненной также в виде усеченного конуса. Осевой натяг пружинного элемента 34 и обе поверхности 45 и 46, выполненные в виде усеченного конуса, обеспечивают положение, когда оба диска 5 и 6, а также детали, связанные с ними, будут удерживаться относительно корпуса ступицы 4 или относительно оси вращения диска сцепления 1, спозиционированными в радиальном направлении. В результате этого может быть гарантировано, что по меньшей мере при выключенной муфте сцепления, то есть при ненагруженных в осевом направлении фрикционных накладках 9 возможно центрирование имеющего несущий диск с накладками узла относительно корпуса ступицы 4.

Поверхность, выполненная в форме усеченного конуса 45, могла бы быть выполнена непосредственно на корпусе ступицы 4, так что затем отпала бы необходимость во фрикционном кольце 44, причем затем имело бы место так называемое трение сталь о сталь.

Радиально вне внутреннего зубчатого венца 32 аксиально между фланцем 3 и сопряженным диском 6 зажат аккумулятор энергии в форме тарельчатой пружины 47, в результате чего фланец 3 отжимается в направлении несущего диска 5 с накладками. Для осевой опоры фланца 3 несущий диск с накладками 5 имеет осевые образования в форме желобков 48, выполненных тиснением, которые в представленном примере исполнения согласно фиг. 1 предусмотрены в радиальной зоне аккумулятора энергии 10. В представленном примере исполнения фланец 3 опирается непосредственно на образования 48 таким образом, что между этими обоими узлами также имеет место так называемое трение сталь о сталь. Способ действия основного гасителя колебаний 10, за которым можно проследить по углу поворота между входной деталью 2 и корпусом ступицы 4, аналогичен способу действия предварительного гасителя колебаний 33, как это представлено в уже упоминавшемся уровне техники, который касается гасителя крутильных колебаний с основным гасителем и предварительным гасителем колебаний.

В соответствии со следующей формой исполнения изобретения необходимый аксиальный натяг для получения фрикционного демпфирования для основного гасителя колебаний 10 и/или предварительного гасителя колебаний может быть получен также с помощью упругих зон, выполненных на одной из дисковых деталей. В примере, представленном на фиг. 8, такие зоны 49 выполнены из сопряженного диска 6. Упругие зоны 49 образованы язычками, которые проходят в окружном направлении и образованы с помощью обрезания. В представленном примере исполнения эти язычки 49 предусмотрены радиально внутри аккумулятора энергии 11 гасителя колебаний 10. Язычки 49, являющиеся упругими в осевом направлении, смещены или же отбортованы относительно основного тела диска 6 в состоянии отсутствия внутренних напряжений. При сборке диска сцепления 1 эти язычки 49 упруго деформируются в осевом направлении, так что они опираются на фланец 3 с предварительным натягом. Упругие зоны 49, выполненные как единое целое с диском 6, берут на себя, таким образом, ту же функцию, что и тарельчатые пружины 47, описанные в связи с фигурой 1. В результате соответствующего определения параметров толщины, ширины и длины язычков 49 возникающее в результате этого гистерезисное трение может быть согласовано с соответствующим случаем использования.

Подобные упругие зоны 49, выполненные как единое целое по меньшей мере из одного из боковых дисков 5 и 6 и/или другой дискообразной детали диска сцепления и соответственно гасителя колебаний, могут в общем и целом найти применение в гасителе крутильных колебаний, которые по крайней мере имеют гистерезисное устройство в форме фрикционного устройства.

На фиг. 9 представлен диск 106, который, например, может быть использован в гасителе крутильных колебаний в соответствии с фиг. 1, фиг. 5 или фиг. 8. Диск 106 имеет выемки 113 для крепления пружин, действующих в окружном направлении. Далее, в диске 106 предусмотрены вырезы или вырубки 151, выполненные U-образно и охватывающие сбоку своими боковыми полками окна 113. Вырезы или соответственно вырубки 151 распределены при этом в окружном направлении таким образом, что они в зоне между двумя расположенными в окружном направлении по соседству окнами 113 образуют радиальные язычки и соответственно накладки 149, которые могут в аксиальном направлении упруго, соответственно пружиня, деформироваться или же подвергаться натягу. Язычки 149, образованные путем обрезания, соединены друг с другом радиально внутри с помощью кольцеобразной зоны 152. Эта кольцеобразная зона 152 в смонтированном гасителе крутильных колебаний перетянута в осевом направлении по отношению к детали, которая имеет возможность скручивания относительно диска 106. При этом кольцеобразная зона 152 может аксиально опираться непосредственно или при прокладке другой детали, как например, фрикционного кольца на соответствующую, имеющую возможность проворота деталь. Кольцеобразная зона 152 может образовывать, например, зону 152 согласно фиг. 1, 5 и 8, находящуюся во фрикционном контакте. На фиг. 1 и 5 кольцеобразная зона 152 опирается через фрикционное кольцо 44 на корпус ступицы 4, в то время как на фиг. 8 эта кольцеобразная зона 152 находится во фрикционном контакте непосредственно с корпусом ступицы 104. Как видно из фиг. 1, 5 и 8, эта кольцеобразная зона или же фрикционные зоны, связанные с язычками 149, может быть отбортована конусообразно или конически. Кольцеобразная зона 152 может, однако, также проходить радиально, но практически быть выполнена плоско. Поскольку кольцеобразная зона 152 для создания фрикционного демпфирования непосредственно опирается на металлическую деталь, имеет смысл выполнить эту зону 152 - если смотреть в поперечном сечении - по меньшей мере в зоне опирания бочкообразной, а именно выпуклой по отношению к сопряженной фрикционной поверхности. В результате этого улучшается прирабатываемость фрикционного соединения, а также фрикционная стабильность в течение срока службы. Зона контакта или соответственно опорная зона кольцеобразного участка 152 может, таким образом, быть выполнена аналогично зонам 42 или 48 деталей 34 и 5 фиг. 1, которые опираются также с присутствием трения на другую деталь.

Диск 106 согласно фиг. 9 имеет четыре упругих кронштейна 149. В зависимости от случая применения можно предусмотреть, однако, больше или меньше кронштейнов 149, причем целесообразно, если в наличии будут иметься, по меньшей мере, два подобных кронштейна, которые расположены преимущественным образом диаметрально противоположно. Далее в диске 213 выполнены вырезы 251, 251a, которые в осевом направлении ограничивают упруго деформируемые язычки или соответственно кронштейны 249. Кронштейны 249 расположены тангенциально или в окружном направлении и соединены радиально внутри посредством кольцеообразной зоны 252. Эта кольцеобразная зона 252 может быть выполнена и действовать так, как описано в связи с фиг. 9, участки 251, ограничивающие внутри в радиальном направлении кронштейны 249, выходят в окна 213, то есть таким образом связаны с ними. Участки 251a, которые выполнены в радиальном направлении вне кронштейнов 249, тоже связаны с отверстиями 213, и образуют, таким образом, вместе с ними один взаимосвязанный участок. Упругие кронштейны 249 предусмотрены радиально внутри отверстий или же внутри крепежных приспособлений 213 для аккумуляторов энергии 11.

Как уже упоминалось, упругие участки 49, 149, 249, выполненные из дискообразной детали гасителя крутильных колебаний, какой, в частности, является диск сцепления, могут быть отформованы преимущественным образом на сопряженном диске 6 или на связывающем диске, каким, в частности, является несущий диск 5 с накладками. Подобные упругие зоны, выполненные, в частности, в форме кронштейнов 49, 149, 249, могут быть, однако, предусмотрены на другой дискообразной детали, которая служит для передачи крутящего момента между входной деталью и выходной деталью гасителя крутильных колебаний.

Представленная на фиг. 8 ступица 104 имеет на своей наружной рабочей поверхности два кольцеобразных углубления или паза 150, которые смещены относительно монтажного пространства, имеющегося между дисками 5, 6, в осевом направлении наружу. Эти кольцеобразные углубления служат преградой для смазки или масла, которые могут проникнуть через ступицу 104 в осевое монтажное пространство, имеющееся между обоими дисками 5, 6. Таким образом, пазы для отвода смазки или масла 150 предотвращают попадание масла или смазки, в частности, в зоны деталей, образующих гасители крутильных колебаний, которые должны обеспечить определенный фрикционный гистерезис. Зоны различных деталей, находящиеся во фрикционном зацеплении, были уже описаны применительно к фиг. 1 и 8. Подобные барьеры 150 для смазки или жира имеют преимущество в случае гасителей крутильных колебаний, которые имеют по меньшей мере так называемое трение сталь о сталь между двумя деталями, имеющими возможность проворота относительно друг друга, так как в результате этого может быть обеспечен практически остающийся постоянным фрикционный коэффициент между зонами, находящимися во фрикционном зацеплении. Поэтому для того, чтобы сохранить по меньшей мере приблизительно стабильные условия, необходимо обеспечить сухое трение сталь о сталь. Для того, чтобы обеспечить оптимальную прирабатываемость подобных мест, где происходит трение сталь о сталь, может быть целесообразно, если, по меньшей мере, одна из деталей в осевом направлении перекошенных поверхностей имеет покрытие, оказывающее положительное воздействие, как например, слой фосфата и/или слой, базирующийся на коррозионном порошке.

Изобретение не ограничено представленными и описанными примерами исполнения, а охватывает, в частности, также варианты, которые могут образовываться в результате комбинации признаков, описанных в сочетании с настоящим изобретением и приведенным выше уровнем техники, элементов и способов действия. Далее, отдельные признаки, описанные, в частности, в комбинации с чертежами, а также способы действия, взятые сами по себе, представляют собой самостоятельное изобретение. Таким образом, заявитель оставляет за собой право претендовать на другие, раскрытые в описании признаки, имеющие существенное значение для изобретения.

Изобретение относится к гасителю крутильных колебаний, выполненному по меньшей мере с входной деталью и по меньшей мере с выходной деталью, между которыми предусмотрены демпфирующие средства. Демпфирующие средства имеют накладки. Между некоторыми из накладок и зонами приложения сил имеется автоматическая блокировка. Технический результат - создание простой конструкции, дешевой в изготовлении, с возможностью простого и рационального монтажа и экономии расходов. 36 з.п.ф-лы, 9 ил.

1. Гаситель крутильных колебаний, содержащий по меньшей мере основной гаситель колебаний, который имеет по меньшей мере одну входную деталь и одну выходную деталь, имеющие возможность проворачивания относительно друг друга против действия аккумуляторов энергии, размещенных между ними, причем по меньшей мере одна из упомянутых деталей состоит из по меньшей мере двух обеспечивающих передачу крутящего момента и изготовленных из листа дисковых тел, из которых по меньшей мере одно имеет накладки, проходящие в осевом направлении и выполненные как одно целое с соответствующим дисковым телом для осевого позиционирования дисковых тел, взаимодействующих с зонами приложения сил другого дискового тела, отличающийся тем, что между по меньшей мере некоторыми из этих накладок и соответствующими зонами приложения сил имеется автоматическая блокировка, осуществляемая путем аксиального сцепления дисковых тел. 2. Гаситель крутильных колебаний по п.1, отличающийся тем, что входная и выходная детали гасителя колебаний образованы деталью с фланцем, которая зажата между обоими дисковыми телами в осевом направлении. 3. Гаситель крутильных колебаний по п.1 или 2, отличающийся тем, что выходная деталь гасителя колебаний установлена на ступице, имеющей внутренний профиль. 4. Гаситель крутильных колебаний по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что он снабжен предварительным гасителем колебаний, при этом каждый из указанных гасителей соответственно имеет по меньшей мере одну входную деталь и одну выходную деталь, причем входная деталь основного гасителя образована двумя дисковыми телами, связанными в осевом направлении по меньшей мере с помощью защелкивающегося соединения. 5. Гаситель крутильных колебаний по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что указанные накладки имеют возможность упругой деформации в радиальном направлении. 6. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что накладки в зоне своего соответствующего свободного конечного участка образует по меньшей мере подрез, который после сборки обоих дисковых тел противолежит осевой опорной зоне другого дискового тела. 7. Гаситель крутильных колебаний по п.6, отличающийся тем, что по меньшей мере один подрез накладки исходит из боковой кромки накладки. 8. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что накладки распределены равномерно по периметру дискового тела. 9. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что накладки, обеспечивающие осевое сцепление обоих дисковых тел, служат также для жесткого соединения между обоими дисковыми телами. 10. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что дополнительно к накладкам, обеспечивающим по меньшей мере осевое сцепление обоих дисковых тел, из по меньшей мере одного из дисковых тел отформованы осевые распорки. 11. Гаситель крутильных колебаний по п.10, отличающийся тем, что распорки образованы также и накладками. 12. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что накладки выполнены в радиальной наружной зоне соответствующего дискового тела. 13. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 12, отличающийся тем, что дисковые тела имеют выемки для крепления аккумуляторов энергии и по меньшей мере некоторые из накладок отформованы из материала, первоначально имеющегося в наличии в соответствующем окне. 14. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 13, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из дисковых тел имеет упруго деформируемые зоны для создания трения. 15. Гаситель крутильных колебаний по п.14, отличающийся тем, что упруго деформируемые зоны образованы продолговатыми язычками, выполненными как единое целое из дискового тела. 16. Гаситель крутильных колебаний по п.15, отличающийся тем, что язычки проходят радиально. 17. Гаситель крутильных колебаний по п.15, отличающийся тем, что язычки проходят в окружном направлении. 18. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.14 - 17, отличающийся тем, что язычки на своем конце, обращенном от конца, связанного с дисковым телом, переходят во фрикционную зону накладок. 19. Гаситель крутильных колебаний по п.18, отличающийся тем, что указанная фрикционная зона накладок выполнена в форме кольца и связывает отдельные язычки друг с другом. 20. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 19, отличающийся тем, что дисковые тела выполнены с центральной выемкой для аксиальной ступицы. 21. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.15 - 19, отличающийся тем, что продолговатые язычки имеют соотношение между длиной и шириной порядка 2,5 - 8, преимущественно 3 - 5. 22. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.14 - 20, отличающийся тем, что продолговатые язычки имеют соотношение между шириной язычка и толщиной материала язычка порядка 2,5 - 8, преимущественно 3 - 5. 23. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.18 - 22, отличающийся тем, что фрикционная зона находится во фрикционном контакте непосредственно с металлической деталью гасителей крутильных колебаний. 24. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.17 - 21, отличающийся тем, что фрикционная зона накладок взаимодействует с кольцом из фрикционного материала. 25. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 24, отличающийся тем, что дисковая деталь, обеспечивающая передачу крутящего момента, охватывает зажимные устройства для аккумуляторов энергии, действующих между входной деталью и выходной деталью гасителя крутильных колебаний, а также упруго деформируемые язычки, которые опираются с предварительным натягом на деталь, имеющую возможность поворота относительно дисковой детали. 26. Гаситель крутильных колебаний по п.24, отличающийся тем, что язычки опираются непосредственно на деталь, имеющую возможность проворота. 27. Гаситель крутильных колебаний по п.24 или 25, отличающийся тем, что язычки опираются на деталь, имеющую возможность проворота при прокладке промежуточного кольца. 28. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.15 - 27, отличающийся тем, что язычки имеют предварительный натяг с подпружиниванием в осевом направлении дискового тела. 29. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.16 - 28, отличающийся тем, что радиально проходящие язычки, если смотреть в окружном направлении дискового тела, предусмотрены по меньшей мере частично между двумя соседними зажимными устройствами для аккумуляторов энергии. 30. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.15 - 29, отличающийся тем, что язычки вырезаны из дискообразной детали. 31. Гаситель крутильных колебаний по п.30, отличающийся тем, что вырезы для образования язычков имеют U-образное исполнение, причем боковые полки выреза заключают между собой зажимное приспособление для аккумулятора энергии, а зона выреза, соединяющая боковые полки, проходит радиально внутри этого зажимного приспособления. 32. Гаситель крутильных колебаний по п.30, отличающийся тем, что упругие язычки образованы вырезами, лежащими в окружном направлении, которые соответственно связаны с зажимным приспособлением для аккумулятора энергии. 33. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.15 - 32, отличающийся тем, что язычки связаны друг с другом радиально внутри. 34. Гаситель крутильных колебаний по п.33, отличающийся тем, что соединение язычков осуществляется через кольцеобразную зону дискового тела. 35. Гаситель крутильных колебаний по любому из пп.1 - 34, отличающийся тем, что он снабжен основным гасителем колебаний и предварительным гасителем колебаний, которые соответственно имеют одну входную деталь и одну выходную деталь, а между входной и выходной деталями предварительного гасителя колебаний предусмотрен дискообразный аккумулятор энергии, имеющий в окружном направлении упруго деформируемые кронштейны, который одновременно является составной частью фрикционного устройства, фрикционный гистерезис которого определен кронштейнами, имеющими натяг в осевом направлении. 36. Гаситель крутильных колебаний по п.35, отличающийся тем, что дискообразный аккумулятор энергии имеет радиальную зону, расположенную внутри, от наружного контура которой отходят кронштейны, проходящие в окружном направлении и оказывающие пружинящее действие в осевом, радиальном и окружном направлении. 37. Гаситель крутильных колебаний по п.35 или 36, отличающийся тем, что радиальная внутренняя зона дискообразного аккумулятора энергии жестко связана с ведомой ступицей, упругие кронштейны связаны с входной частью предварительного гасителя колебаний с трением между входной деталью основного гасителя колебаний и дискообразного аккумулятора энергии.