DE10118821B4

DE10118821B4 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE10118821B4
Application number: DE10118821.8A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Bernhard (FH) Schierling
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2021-04-18
Also published as: FR2823547B1; DE10118821A1; FR2823547A1

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement (1) und einem abtriebsseitigen Übertragungselement (8), die über eine Energiespeichereinrichtung (7) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Energiespeichereinrichtung (7) in einem radialen Abstand von einer Mittenachse (4) der Übertragungselemente (1, 8) angeordnet ist, wobei die Übertragungselemente (1, 8) über eine axialelastische Koppelvorrichtung (11) miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei die Koppelvorrichtung (11) vollständig radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung (11) dem abtriebsseitigen Übertragungselement (8) zugeordnet ist, wobei das abtriebsseitige Übertragungselement (8) über radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordnete axialelastische Federelemente (13) in Form von Blattfedern axialelastisch mit einer Nabenscheibe (9) verbunden ist, die in die Energiespeichereinrichtung (7) eingreift.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem abtriebsseitigen Übertragungselement, die über eine Energiespeichereinrichtung gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Energiespeichereinrichtung in einem radialen Abstand von einer Mittenachse der Übertragungselemente angeordnet ist, wobei die Übertragungselemente über eine axialelastische Koppelvorrichtung miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei die Koppelvorrichtung vollständig radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist.
Ein Torsionsschwingungsdämpfer ist z. B. aus der EP 0 464 997 B1 bekannt. Die axialelastische Anbindung der Übertragungselemente aneinander dient dabei im wesentlichen dazu, antriebsseitige Taumelbewegungen einer Kurbelwelle nicht oder zumindest nur gedämpft abtriebsseitig weiterzuleiten.
Bei der EP 0 464 997 B1 ist die Koppelvorrichtung als flexible Platte ausgebildet, die von radial innen über im wesentlichen den gesamten radialen Erstreckungsbereich des Torsionsschwingungsdämpfers verläuft. Aufgrund dieses Aufbaus benötigt der Torsionsschwingungsdämpfer der EP 0 464 997 B1 eine große Axialerstreckung und weist hiermit verbunden ein großes Bauvolumen auf.
Aus der EP 0 826 899 A2 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem abtriebsseitigen Übertragungselement vorbekannt. Die Übertragungselemente sind über einen als Feder ausgebildeten Energiespeicher gegeneinander verdrehbar. Des Weiteren ist eine Tellerfeder angeordnet, die dazu dient, den Austritt von Schmiermittel aus einer Fettkammer zu verhindern. Eine Dämpfung von Taumelbewegungen erfolgt nicht.
Die DE 198 51 819 A1 betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem abtriebsseitigen Übertragungselement. Die Übertragungselemente sind über eine Federanordnung gegeneinander verdrehbar.
Des Weiteren ist eine Tellerfeder angeordnet, die zur fluiddichten Abdichtung einer Kammer dient, nicht jedoch als axialelastische Koppelvorrichtung wirken kann.
In der DE 37 21 711 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer gezeigt, wobei ein antriebsseitiges Übertragungselement und ein abtriebsseitiges Übertragungselement über eine Federanordnung gegeneinander verdrehbar sind. Ferner ist eine Tellerfeder angeordnet, die zusammen mit einer Dichtung eine Kammer abdichtet, jedoch nicht als axialelastische Koppelvorrichtung zur Dämpfung von Taumelbewegungen wirkt.
Aus der DE 196 09 041 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem abtriebsseitigen Übertragungselement vorbekannt. Die Übertragungselemente sind über eine Federanordnung gegeneinander verdrehbar. Ferner ist eine Tellerfeder vorgesehen, die zur Abdichtung einer Fettkammer dient. Eine axialelastische Koppelvorrichtung zur Dämpfung von Taumelbewegungen ist nicht realisiert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Torsionsschwingungsdämpfer zu schaffen, der trotz eines kompakteren Aufbaus eine effiziente Dämpfung von Taumelbewegungen ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch einen Torsionsschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Koppelvorrichtung dem abtriebsseitigen Übertragungselement zugeordnet ist, wobei das abtriebsseitige Übertragungselement über radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung angeordnete axialelastische Federelemente in Form von Blattfedern axialelastisch mit einer Nabenscheibe verbunden ist, die in die Energiespeichereinrichtung eingreift.
Das abtriebsseitige Übertragungselement ist in der Regel axialsteif, die Energiespeichereinrichtung als Torsionsfedersatz ausgebildet.
Es ist z. B. möglich, dass die Koppelvorrichtung mit einer Axiallagerung für eine Nabenscheibe zusammenwirkt, die in die Energiespeichereinrichtung eingreift. In diesem Fall ist die Axiallagerung vorzugsweise spielbehaftet und mittels eines Federelements vorgespannt.
Prinzipiell ist es möglich, einlagige Blattfedern zu verwenden. Falls höhere Drehmomente übertragen werden sollen, ist jedoch eine gewisse Mindestdicke der Blattfedern erforderlich, wobei sich fertigungstechnische Vorteile ergeben, wenn die Blattfedern mehrlagig angeordnet sind, die einzelnen Blattfedern also eine geringere Dicke aufweisen.
Die Federelemente können im Wesentlichen tangential zur Mittenachse verlaufen. Alternativ oder zusätzlich können die Federelemente aber auch zumindest teilweise radial verlaufen. In diesem Fall kann das abtriebsseitige Übertragungselement in einem anderen radialen Abstand mit den Federelementen verbunden sein als die Nabenscheibe. Insbesondere ist es möglich, das abtriebsseitige Übertragungselement radial weiter innen mit den Federelementen zu verbinden als die Nabenscheibe.
Das abtriebsseitige Übertragungselement kann radial innen eine Verzahnung zum Verbinden mit einer Abtriebswelle aufweisen. Alternativ kann das abtriebsseitige Übertragungselement aber auch als Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrades ausgebildet sein. Im letzteren Fall weist die Sekundärschwungmasse vorzugsweise radial außen Befestigungselemente zum Verbinden mit einer Kupplung auf.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen sowie den übrigen Ansprüchen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung

1 einen Torsionsschwingungsdämpfers,
2 und 3 alternative Detailausgestaltungen des Torsionsschwingungsdämpfers von 1 und
4 und 5 weitere Torsionsschwingungsdämpfer.

Gemäß 1 weist ein Torsionsschwingungsdämpfers ein antriebsseitiges Übertragungselement 1 auf, das - z. B. über Schraubbolzen 2 - mit einer Kurbelwelle 3 einer Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Im Betrieb rotiert das antriebsseitige Übertragungselement 1 daher um eine Mittenachse 4.
Am antriebsseitigen Übertragungselement 1 ist radial außen ein Deckblech 5 angeordnet. Das antriebsseitige Übertragungselement 1 und das Deckblech 5 bilden einen Aufnahmeraum 6 für eine Energiespeichereinrichtung 7, die in einem radialen Abstand von der Mittenachse 4 angeordnet ist. In der Regel ist der Aufnahmeraum 6 als Fettkammer ausgebildet, auch trockenlaufende Torsionsschwingungsdämpfers sind aber bekannt. Die Energiespeichereinrichtung 7 ist in der Regel als Torsionsfedersatz ausgebildet.
Ein abtriebsseitiges Übertragungselement 8 ist mit einer Nabenscheibe 9 verbunden, die sekundärseitig in den Torsionsfedersatz 7 eingreift. Das abtriebsseitige Übertragungselement 8 ist in der Regel axialsteif. Es ist gemäß 1 als Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrades ausgebildet. Es weist daher radial außen Befestigungselemente 10 auf, mittels derer es mit einer in den Figuren nicht dargestellten Kupplung verbindbar ist.
Die Übertragungselemente 1, 8 sind über den Torsionsfedersatz 7 gegeneinander verdrehbar. Die Übertragungselemente 1, 8 stehen dabei über eine axialelastische Koppelvorrichtung 11 miteinander in Wirkverbindung. Hierzu ist gemäß 1 die Koppelvorrichtung 11 als Axiallagerung für die Nabenscheibe 9 ausgebildet. Zur Realisierung der Axiallagerung ist diese einerseits spielbehaftet, andererseits aber mittels eines Federelements 12 vorgespannt. Das Federelement 12 kann dabei gemäß 2 beispielsweise als gewellter Drahtring oder aber gemäß 3 z. B. als Ringfeder ausgebildet sein. In beiden Fällen aber ist durch die Axiallagerung gewährleistet, dass die Koppelvorrichtung 11 vollständig radial innerhalb des Torsionsfedersatzes 7 angeordnet ist.
Auch bei der Ausführungsform gemäß 3 ist die Nabenscheibe 9 axialsteif ausgebildet, aber spielfrei gelagert. Auch das abtriebsseitige Übertragungselement 8 ist axialsteif. Auch gemäß 3 ist es wieder als Sekundärschwungmasse ausgebildet.
Gemäß 4 wird die axialelastische Anbindung der Übertragungselemente 1, 8 aneinander dadurch erreicht, dass das abtriebsseitige Übertragungselement 8 über axialelastische Federelemente 13 axialelastisch mit der Nabenscheibe 9 verbunden ist. Die Federelemente 13 sind dabei gemäß 4 ersichtlich wieder vollständig radial innerhalb des Torsionsfedersatzes 7 angeordnet.
Gemäß 4 werden acht separate Federelemente 13 verwendet, die als Blattfedern ausgebildet sind und - zumindest im wesentlichen - tangential zur Mittenachse 4 verlaufen. Weder die Zahl der Federelemente 13 noch deren tangentialer Verlauf sind jedoch zwingend. So wäre es insbesondere beispielsweise möglich, mehr oder weniger Federelemente 13 vorzusehen und/oder Federelemente 13 zu verwenden, die auch eine Radialkomponente aufweisen.
Ferner sind ersichtlich die Federelemente 13 gemäß 4 einlagig angeordnet. Eine derartige Vorgehensweise ist für eine Übertragung kleinerer Drehmomente vollständig ausreichend. Bei größeren Drehmomenten hingegen sollten die Federelemente 13 mehrlagig angeordnet sein.
In 5 ist nun eine weitere Ausführungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers dargestellt, bei dem das abtriebsseitige Übertragungselement 8 radial innen eine Verzahnung 14 aufweist. Mittels der Verzahnung 14 ist das abtriebsseitige Übertragungselement 8 insbesondere mit einer Abtriebswelle (Getriebeeingangswelle) drehfest verbindbar.
Auch bei der Ausführungsform gemäß 5 ist die Nabenscheibe 9 spielfrei gelagert. Die Nabenscheibe 9 ist mit dem abtriebsseitigen Übertragungselement 8 aber wieder über axialelastische Federelemente 13 verbunden. Auch gemäß 5 sind die Federelement 13 radial innerhalb des Torsionsfedersatzes 7 angeordnet. Gemäß 5 verlaufen die Federelemente 13 aber zumindest teilweise radial, so dass das abtriebsseitige Übertragungselement 8 in einem anderen radialen Abstand mit den Federelementen 13 verbunden ist als die Nabenscheibe 9. Insbesondere ist das antriebsseitige Übertragungselement 8 gemäß 5 radial weiter innen mit den Federelementen 13 verbunden als die Nabenscheibe 9.
Bezugszeichenliste

1: antriebsseitiges Übertragungselement
2: Schraubbolzen
3: Kurbelwelle
4: Mittenachse
5: Deckblech
6: Aufnahmeraum
7: Torsionsfedersatz/Energiespeichereinrichtung
8: abtriebsseitiges Übertragungselement
9: Nabenscheibe
10: Befestigungselemente
11: Koppelvorrichtung
12: Federelement
13: Federelemente
14: Verzahnung

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement (1) und einem abtriebsseitigen Übertragungselement (8), die über eine Energiespeichereinrichtung (7) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Energiespeichereinrichtung (7) in einem radialen Abstand von einer Mittenachse (4) der Übertragungselemente (1, 8) angeordnet ist, wobei die Übertragungselemente (1, 8) über eine axialelastische Koppelvorrichtung (11) miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei die Koppelvorrichtung (11) vollständig radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung (11) dem abtriebsseitigen Übertragungselement (8) zugeordnet ist, wobei das abtriebsseitige Übertragungselement (8) über radial innerhalb der Energiespeichereinrichtung (7) angeordnete axialelastische Federelemente (13) in Form von Blattfedern axialelastisch mit einer Nabenscheibe (9) verbunden ist, die in die Energiespeichereinrichtung (7) eingreift.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abtriebsseitige Übertragungselement (8) axialsteif ausgebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung (7) als Torsionsfedersatz (7) ausgebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung (11) mit einer Axiallagerung für eine Nabenscheibe (9) zusammenwirkt, die in die Energiespeichereinrichtung (7) eingreift.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerung als spielbehaftete, mittels eines Federelements (12) vorgespannte Lagerung ausgebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13) mehrlagig angeordnet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13) im wesentlichen tangential zur Mittenachse (4) verlaufen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (13) zumindest teilweise radial verlaufen und dass das abtriebsseitige Übertragungselement (8) in einem anderen radialen Abstand mit den Federelementen (13) verbunden ist als die Nabenscheibe (9).
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das abtriebsseitige Übertragungselement (8) radial weiter innen mit den Federelementen (13) verbunden ist als die Nabenscheibe (9).
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1, 2, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das abtriebsseitige Übertragungselement (8) radial innen eine Verzahnung (14) zum Verbinden mit einer Abtriebswelle aufweist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1, 2, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das abtriebsseitige Übertragungselement (8) als Sekundärschwungmasse eines Zweimassenschwungrades ausgebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärschwungmasse (8) radial außen Befestigungselemente (10) zum Verbinden mit einer Kupplung aufweist.