DE19707985C2 - Schwungradanordnung mit einem Dämpfungsmechanismus, welcher eine mit Trockenschmiermittel gefüllte ringförmige Kammer aufweist - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpfungsmechanis­ mus und eine Schwungradanordnung.

Bei Kraftfahrzeugen ist oftmals ein Dämpfungsmechanismus in einem an der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors befestigtem Schwungrad-Kupplungsmechanismus zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet, um durch den Motor erzeugte Drehmoment­ schwankungen zu absorbieren. Der Dämpfungsmechanismus kann entweder in einer Kupplungsscheibenanordnung oder einem Schwungrad eines Schwungrad-Kupplungsmechanismus angeordnet sein. Der Dämpfungsmechanismus umfaßt Antriebs- und Ab­ triebselemente, welche relativ zueinander drehbar sind sowie elastische Elemente, wie etwa Schraubenfedern, um die Rela­ tivrotation dieser Elemente zu begrenzen. Zudem ist ein Mechanismus vorgesehen, welcher eine Reibung erzeugt, um bei der Relativrotation dieser Elemente auftretende Schwingungen zu dämpfen.

Beispielsweise sind zwischen einem ersten und zweiten Schwungrad der Schwungradanordnung angeordnete Bauteile ei­ nes Dämpfungsmechanismus in einer mit viskosem Fluid gefüll­ ten Kammer angeordnet. Aufgrund der Schmierung durch das viskose Fluid wird die Reibung zwischen einem elastischen Element und einem Stützelement und zwischen weiteren glei­ tenden Bereichen am Reibung erzeugenden Mechanismus und der­ gleichen verringert.

Beim oben beschriebenen bekannten Dämpfungsmechanismus muß ein viskoser Fluidfilm zwischen den gleitenden Bereichen des elastischen Elementes und des Stützelementes ausgebildet sein, da ansonsten zwischen den eingreifenden Gleitober­ flächen eine Abnutzung oder ein Verschleiß auftritt. Wenn eine derartige Vorrichtung für eine längere Zeitdauer außer Betrieb ist, kann durch die Schwerkraft der viskose Fluid­ film von einem Teil der Oberflächen abtropfen. Des weiteren kann das viskose Fluid aus der Kammer austreten, wodurch das Schmiervermögen bzw. die Schmierfähigkeit weiter beeinträch­ tigt wird.

Bei dem Dämpfungsmechanismus erfordern die den Dämpfungsme­ chanismus bildenden Schraubenfedern in Umfangsrichtung und Axialrichtung aufgrund ihres Aufbaus einen großen Raum. Dem­ zufolge ist die Anordnung des Dämpfungsmechanismus mit oben bezeichnetem Aufbau bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb problematisch, bei welchen insbesondere der Raum in Axial­ richtung begrenzt ist.

Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 6-174011 (JP 6-174011 C) beschreibt einen Dämpfungsmechanis­ mus, bei welchem ondulierte oder gekrümmte Blattfedern an­ stelle von Schraubenfedern eingesetzt werden, um den Platz­ bedarf zu verringern. Jede ondulierte Blattfeder ist mit ei­ nem Plattenelement ausgebildet, welches konstante Breite aufweist und wellenförmig ist. Die ondulierte Blattfeder be­ steht aus Ringbereichen mit offenen Enden sowie Hebelberei­ chen, welche die offenen Enden der Ringbereiche verbinden, um einen Reihen- bzw. Serienbetrieb der Ringbereiche zu er­ möglichen. Der paarweise angeordnete Hebelbereich verläuft divergierend von einem gemeinsamen Ringbereich und weist ei­ ne höhere Steifheit als der Ringbereich auf.

Die ondulierte Blattfeder ist an einer bogenförmigen Kammer angeordnet, welche durch Antriebs- und Abtriebselement fest­ gelegt ist, um ein Drehmoment vom Antriebselement auf das Abtriebselement zu übertragen. Wenn eine Torsionsschwingung auf das Antriebselement übertragen wird, wird die ondulierte Blattfeder in Rotationsrichtung zusammengedrückt. Hierbei vermindert sich der Öffnungwinkel zwischen den paarweise an­ geordneten Hebelbereichen, so daß ein Biegemoment auf den Ringbereich wirkt. Demzufolge biegen sich der Ringbereich und der Hebelbereich in gleicher Richtung um einen aus der Mitte (Scheitelpunkt) des Ringes gebildeten Drehpunkt. Wenn der Torsionswinkel zunimmt, werden Enden jedes Ringbereiches in Kontakt gebracht und anschließend biegt sich der Ringbe­ reich elastisch um den aus den Enden gebildeten Drehpunkt. Die elastische Energie wird in den vielen Ringbereichen ver­ teilt und gespeichert.

Der Hebelbereich weist eine höhere Steifheit als der Ringbe­ reich und eine gleichförmige Dicke auf. Demzufolge kann der Hebelbereich keine ausreichend hohe elastische Energie spei­ chern. Wenn das auf den Dämpfungsmechanismus übertragene Drehmoment ansteigt, nimmt auch der relative Torsionswinkel zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen zu, so daß die ondulierte Blattfeder in größerem Umfang zusammengedrückt wird. Wenn eine das herkömmliche Drehmoment übersteigende Last auf die ondulierte Blattfeder wirkt, kann an der gebo­ genen Blattfeder eine übermäßig hohe Spannung erzeugt wer­ den, welche zum Bruch der ondulierten Blattfeder führt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Schmierungs­ vermögen in einem Dämpfungsmechanismus zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombina­ tion des Anspruches 1, 18 oder 19 gelöst; die Unteransprüche haben bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung zum In­ halt.

Durch die Erfindung wird die Speicherkapazität für elasti­ sche Energie der ondulierten Blattfeder erhöht.

Des weiteren wird durch die vorliegende Erfindung die an die ondulierte Blattfeder angreifende Zugspannung vermindert, so daß ein Bruch der Blattfeder verhindert wird.

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Dämpfungsmechanismus ein Antriebselement und ein Ab­ triebselement auf, welches einen begrenzten relativen Dreh­ versatz zum Antriebselement ausführen kann. Ein Kammergehäu­ se ist zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen angeord­ net, wobei ein erster Bereich des Kammergehäuses mit dem Antriebselement verbunden ist und mit diesem rotieren kann. Ein im Kammergehäuse angeordneter Dämpfungsmechanismus ver­ bindet die Antriebs- und Abtriebselemente elastisch, um ei­ nen relativen Drehversatz zwischen den Elementen zu begren­ zen und eine Torsionsschwingung zu dämpfen. Ein pulvriges Feststoffschmiermittel ist im Kammergehäuse angeordnet.

Vorzugsweise weist der Dämpfungsmechanismus ein elastisches Element auf, welches die Antriebs- und Abtriebselemente ela­ stisch verbindet, wobei das elastische Element entsprechend dem relativen Drehversatz zwischen den Antriebs- und Ab­ triebselementen zusammendrückbar ist.

Bevorzugt umfaßt das elastische Element eine ondulierte Blattfeder.

Vorzugsweise greifen radiale Außenbereiche der ondulierten Blattfeder in eine innere Radialfläche des Kammergehäuses ein und erzeugen eine Reibungsdämpfung entsprechend der Kom­ pression der ondulierten Blattfeder.

Bevorzugt besteht das pulvrige Feststoffschmiermittel aus Molybdendisulfid.

Vorzugsweise besteht das pulvrige Feststoffschmiermittel aus Wolframdisulfid.

Bevorzugt weist das Antriebselement ein erstes Schwungrad und das Abtriebselement ein zweites Schwungrad auf.

Vorzugsweise umfaßt der Dämpfungsmechanismus eine ondulierte Blattfeder und besteht das Kammergehäuse aus ersten und zweiten Antriebsplatten, welche eine ringförmige Kammer im Kammergehäuse bilden, wobei die ondulierte Blattfeder in der ringförmigen Kammer angeordnet ist.

Bevorzugt weist der Dämpfungsmechanismus ferner ein ange­ triebenes Element auf, welches in die ringförmige Kammer läuft und in einen Bereich der ondulierten Blattfeder ein­ greift.

Vorzugsweise ist die ringförmige Kammer an deren Innenflä­ chen mit zwei Sets von gegenüberliegenden Vorsprüngen ausge­ bildet, welche in Umfangsrichtung verlaufen, wobei die Vor­ sprünge die ringförmigen Kammer zumindest in zwei Unterkam­ mern unterteilen, jede Unterkammer eine darin angeordnete ondulierte Blattfeder aufweist und ein Bereich der ondulier­ ten Blattfedern in die gegenüberliegenden Vorsprünge ein­ greift.

Vorzugsweise umfaßt der Dämpfungsmechanismus ferner ein an­ getriebenes Element, welches in die ringförmige Kammer ver­ läuft und in einen Bereich der ondulierten Blattfeder nahe der gegenüberliegenden Vorsprünge eingreift.

Bevorzugt weist die ondulierte Blattfeder mehrere dünnblat­ tige Federelemente auf, von denen jedes einen Ringbereich mit offenen Enden sowie ein Paar von Hebelbereichen auf­ weist, welche divergierend von den offenen Enden verlaufen und eine höhere Steifheit als der Ringbereich haben. Die dünnblattigen Federelemente werden miteinander verbunden und wirken in Reihe. Der Hebelbereich hat einen ersten und einen zweiten Bereich, wobei der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist.

Bevorzugt kann die ondulierte Blattfeder alternativ eine er­ ste Reihe von Ringbereichen und eine zweite Reihe von Ring­ bereichen umfassen, wobei die erste Reihe von Ringbereichen der zweiten Reihe von Ringbereichen gegenüberliegende offene Enden aufweist. Mehrere Hebelbereiche können einstückig mit und zwischen den ersten und zweiten Reihen von Ringbereichen ausgebildet sein, wobei die Hebelbereiche eine höhere Steif­ heit als die ersten und zweiten Ringbereichreihen haben. Die Hebelbereiche können zudem einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist.

Vorzugsweise besteht der erste Bereich der Hebelbereiche im allgemeinen aus einem zentralen Bereich jedes Hebelbereiches und der zweite Bereich umfaßt Endbereiche der Hebelbereiche, welche den ersten und zweiten Ringbereichreihen benachbart sind.

Bevorzugt ist der erste Bereich der Hebelbereiche der ersten Ringbereichreihe benachbart sowie der zweite Bereich der Hebelbereiche der zweiten Ringbereichreihe benachbart.

Bevorzugt weist der Dämpfungsmechanismus einen Reibung er­ zeugenden Mechanismus auf, um eine Hysteresis-Schwingungs­ dämpfung zu erzeugen.

Vorzugsweise umfaßt der Dämpfungsmechanismus eine in dem Kammergehäuse angeordnete ondulierte Blattfeder und der Rei­ bung erzeugende Mechanismus weist radiale Außenbereiche der ondulierten Blattfeder auf, welche in eine innere Radial­ fläche des Kammergehäuses eingreifen.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist eine ondulierte Blattfeder mehrere dünnblattige Federelemente auf, von denen jedes einen Ringbereich mit of­ fenen Enden und ein Paar von Hebelbereichen umfaßt, die von den offenen Enden divergierend verlaufen und eine höhere Steifheit als der Ringbereich aufweisen. Die dünnblattigen Federelemente sind miteinander verbunden, um in Reihe zu wirken, und der Hebelbereich hat einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich, wobei der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist eine ondulierte Blattfeder eine erste Reihe von Ringbereichen und eine zweite Reihe von Ringbereichen auf, wobei die erste Reihe von Ringbereichen der zweiten Ringbe­ reichreihe gegenüberliegende offene Enden und mehrere Hebelbereiche aufweist, welche einstückig mit und zwischen den ersten und zweiten Reihen von Ringbereichen verlaufend ausgebildet sind, wobei die Hebelbereiche eine höhere Steif­ heit als die ersten und zweiten Ringbereichreihen aufweisen. Die Hebelbereiche haben einen ersten und einen zweiten Be­ reich, wobei der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist.

Vorzugsweise ist der erste Bereich der Hebelbereiche im we­ sentlichen der zentrale Bereich jedes Hebelbereiches und der zweite Bereich umfaßt Endbereiche der Hebelbereiche, welche den ersten und zweiten Ringbereichreihen benachbart sind.

Bevorzugt ist der erste Bereich der Hebelbereiche der ersten Ringbereichreihe sowie der zweite Bereich der Hebelbereiche der zweiten Ringbereichreihe benachbart.

Wenn eine Torsionsschwingung auf den viskosen Dämpfungsme­ chanismus übertragen wird, rotieren die Antriebs- und Ab­ triebselemente zyklisch und relativ zueinander. Bei diesem Vorgang schmiert das pulvrige Feststoffschmiermittel die Gleitbereiche der Dämpfungseinheit, so daß eine Reibung unterdrückt wird. Insbesondere kann eine hohe Schmierwirkung erzielt werden, da das pulvrige Feststoffschmiermittel eine hohe Absorption oder gute Absorptionseigenschaften relativ zu den jeweiligen Elementen aufweist und eine geeignete Haftkraft nach der Absorption beibehalten kann.

Wenn des weiteren der relative Drehwinkel zwischen den An­ triebs- und Abtriebselementen zunimmt, werden die Ringberei­ che der ersten Reihe sowie die Ringbereiche der zweiten Reihe miteinander in Kontakt gebracht, so daß die Relativ­ rotation zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen stoppt. Somit wirken die Ringbereiche beider Reihen als Stopmechanismus. Demgemäß wird das Übertragen einer die vor­ gegebene oder gewählte Last übersteigenden Last auf die on­ dulierte Blattfeder unterdrückt, so daß die Erzeugung einer hohen Zugspannung verhindert wird. Der Dämpfungsmechanismus weist insbesondere einen einfachen Aufbau auf, da die ondu­ lierte Blattfeder als Stopmechanismus des Dämpfungsmechanis­ mus wirkt.

Obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vor­ liegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillier­ ten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Schwungradan­ ordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung, wobei die ringförmige Kammer mit einem Trockenschmiermittel gefüllt ist;

Fig. 2 eine Teilschnitt- sowie Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Schwungradanordnung, wobei eine in der mit Trockenschmiermittel gefüllten ringförmigen Kam­ mer angeordnete ondulierte Feder dargestellt ist;

Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 dargestellten ondu­ lierten Blattfeder, welche aus der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schwungradanordnung entfernt wurde;

Fig. 4 eine Vergleichstabelle verschiedener Eigenschaften unterschiedlicher Trockenschmiermittel, welche bei der vorliegenden Erfindung in der ringförmigen Kam­ mer eingesetzt werden können;

Fig. 5 eine Fig. 3 ähnliche Draufsicht einer ondulierten Blattfeder entsprechend einem zweiten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 eine den Fig. 3 und 5 ähnliche Draufsicht einer on­ dulierten Blattfeder entsprechend einem dritten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Erstes Ausführungsbeispiel

Eine Kupplungseinheit 1 entsprechend einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt und weist im wesentlichen eine flexible Platte 3, ein erstes Schwungrad 4, einen viskosen Dämpfungs­ mechanismus 5, ein zweites Schwungrad 7, welche eine Schwungradanordnung 6 ausbilden, sowie eine Kupplungsdeckel­ anordnung 8 und eine Kupplungsscheibenanordnung 10 auf. Ein (nicht dargestellter) Motor ist auf der linken Seite von Fig. 1 sowie ein (nicht dargestelltes) Getriebe auf der rechten Seite angeordnet.

Die flexible Platte 3 besteht aus einer ringförmigen Platte und weist eine hohe Steifheit in Umfangsrichtung auf, ist jedoch in Axial- oder Biegungsrichtung flexibel. Ein ring­ förmiges Plattenelement 22 ist am inneren Umfangsbereich an der dem Motor nahen Seite der flexiblen Platte 3 durch Nie­ ten 12 befestigt. Das Plattenelement 22 weist einen ringför­ migen gezogenen Bereich 22a auf, welcher mit dem Außenumfang eines Endes der Kurbelwelle 52 in Kontakt ist. Die gezogenen Bereiche 22a verbessern die Zentrierungsgenauigkeit der fle­ xiblen Platte 3 auf der Kurbelwelle 52. Ein innerer Umfangs­ bereich der flexiblen Platte 3 ist zusammen mit dem Platten­ element 22 und einer Scheibe 27 an der Kurbelwelle 52 des Motors durch (nicht dargestellte) Bolzen bzw. Schrauben be­ festigt.

Das erste ringförmige Schwungrad 4 ist am radialen Außenende der flexiblen Platte 3 durch (nicht dargestellte) Nieten be­ festigt. Ein Tellerrad bzw. Hohlrad 16 ist am radialen Außenbereich des ersten Schwungrades 4 fixiert.

Der viskose Dämpfungsmechanismus 5 besteht im wesentlichen aus einer ersten Antriebsplatte 18, einer zweiten Antriebs­ platte 19, einem Paar von ondulierten Blattfedern 23 und ei­ nem angetriebenen Element 30. Obgleich lediglich ein Bereich einer ondulierten Blattfeder 23 in Fig. 2 dargestellt ist, ist bei einem zwei ondulierte Blattfedern 23 aufweisenden Ausführungsbeispiel jede ondulierte Blattfeder 23 bogenför­ mig und verläuft jede Blattfeder 23 innerhalb der Schwung­ radanordnung 6 in einem 180° umschließenden Bogen. Mit stei­ gender Anzahl an Federn 23 nimmt die Bogenlänge entsprechend ab.

Die erste Antriebsplatte 18 ist ringförmig und neben der flexiblen Platte 3 angeordnet. Die erste Antriebsplatte 18 ist an ihrem radialen Innenumfang mit einem inneren Umfangs­ vorsprung 18b, welcher zum Getriebe verläuft, sowie mit ei­ nem äußeren Umfangsvorsprung 18c ausgebildet. Die erste An­ triebsplatte 18 ist an ihrem radialen Mittelbereich mit ei­ nem ringförmigen, scheibenförmigen Bereich 18d ausgebildet, welcher radial nach außen, wie in Fig. 1 dargestellt, ver­ läuft. Die zweite Antriebsplatte 19 ist ringförmig und neben der ersten Antriebsplatte 18 angeordnet. Der äußere Umfangs­ bereich 18c der ersten Antriebsplatte 18 und der zweiten An­ triebsplatte 19 sind miteinander in Kontakt und am ersten Schwungrad 4 durch Nieten 31, wie in Fig. 1 dargestellt, fi­ xiert. Ein Dichtungsring 32 ist zwischen den äußeren Um­ fangsbereichen der ersten und zweiten Antriebsplatten 18 und 19 angeordnet. Die zweite Antriebsplatte 19 weist einen In­ nendurchmesser auf, welcher größer als der Innendurchmesser der ersten Antriebsplatte 18 ist.

Ein ringförmiger Raum ist zwischen dem ringförmigen schei­ benähnlichen Bereich 18d der ersten Antriebsplatte 18 und der zweiten Antriebsplatte 19 festgelegt und bildet eine Federkammer 17.

Das angetriebene Element 30 weist einen ringförmigen Bereich 30a und ein Paar von Eingriffsbereichen 30b auf, welche ein­ stückig und radial nach außen vom ringförmigen Plattenbe­ reich 30a verlaufen. Die Eingriffsbereiche 30b sind an diametral gegenüberliegenden Positionen angeordnet und ver­ laufen in die Federkammer 17. Die ersten und zweiten An­ triebsplatten 18 und 19 weisen axial vorstehende Stützbe­ reiche 18a bzw. 19a auf. Die Stützbereiche 18a sind an drei radial beabstandeten Positionen angeordnet und verlaufen jeweils in Umfangsrichtung. Analog sind die Stützbereiche 19a an drei radial beabstandeten Positionen angeordnet bzw. verlaufen in Umfangsrichtung.

Aufgrund obigen Aufbaus wird die ringförmige Federkammer 17 in zwei bogenförmige Unterkammern durch die Stützbereiche 18a und 19a unterteilt, wobei eine ondulierte Feder 23 in jedem der beiden bogenförmigen Unterkammern angeordnet ist.

Nachfolgend wird die Anordnung der ondulierten Blattfeder in jeder bogenförmigen Unterkammer der ringförmigen Federkammer 17 beschrieben. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ist je­ de ondulierte Blattfeder 23 aus einer gewellten Platte mit vorgegebener Axialbreite ausgebildet und weist mehrere Plat­ tenelemente auf, welche aus Ringbereichen 24 und 25 sowie Hebelbereichen 26 ausgestaltet sind. Die radial äußeren Ringbereiche 24 und die radial inneren Ringbereiche 25 sind abwechselnd zueinander angeordnet und haben jeweils offene Enden, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind sowie an der dem anderen Ringbereich (das heißt radial inneren oder äußeren Ringbereich) angeordnet sind. Jedes En­ de des Ringbereiches ist mit dem Ende des radial gegenüber­ liegenden Ringbereiches durch den Hebelbereich 26 verbunden. Die benachbarten Hebelbereiche 26 verlaufen divergierend von den Enden des gleichen Ringbereiches 24 und 25. Jeder Ring­ bereich 24 und 25 weist einen ungleichförmigen Querschnitt auf, so daß die Dicke jedes Ringbereiches 24 allmählich bei Bewegung radial nach außen zum Radialrand des Ringbereiches 24 abnimmt. Analog nimmt die Breite bzw. Dicke jedes Ring­ bereiches 25 allmählich bei Bewegung radial nach innen zum Radialrand des Ringbereiches 25 ab. Demzufolge weisen die Ringbereiche 24 und 25 eine niedrigere Steifheit als der He­ belbereich 26 auf. Der radial äußere Ringbereich 24 weist einen größeren Durchmesser als der radial innere Ringbereich 25 auf. Die radial äußeren Ringbereiche 24 können auf den äußeren Umfangswänden gleiten.

In Umfangsrichtung gegenüberliegende Enden 24b der ondulier­ ten Blattfeder 23 sind mit den Eingriffsbereichen 30b und den Umfangsenden der Stützbereiche 18a und 19a in Kontakt.

Die Federkammer 17 ist mit einem pulverförmigen Feststoff­ schmiermittel gefüllt, welches beispielsweise aus Molybden­ disulfid besteht. Das pulverförmige Feststoffschmiermittel wird mit Luft gemischt und ist demzufolge als Luftsuspension in der Federkammer 17 angeordnet. Das pulverförmige Fest­ stoffschmiermittel haftet sofort an der Oberfläche der Wand der Federkammer 17 an, das heißt den Oberflächen der ersten und zweiten Antriebsplatten 18 und 19, des angetriebenen Elementes 30 sowie der ondulierten Blattfeder 23 und führt zu einer Schmierung der jeweiligen Gleitbereiche.

Die radialen Außenflächen der Ringbereiche 24 jeder ondu­ lierten Blattfeder 23 sind mit der inneren Radialfläche der Federkammer 17 (die Innenfläche der äußeren Umfangswand 18c) in Kontakt, welche einen Reibung erzeugenden Mechanismus festlegt, der ein niedriges Niveau des Hysteresedrehmomentes erzeugt. Das Hysterese-Drehmomentniveau ist aufgrund des pulverförmigen Feststoffschmiermittels niedrig, jedoch aus­ reichend groß, um die Dämpfung von Schwingungen zu unter­ stützen.

Das pulverförmige Feststoffschmiermittel, welches den Dämp­ fungsmechanismus füllt, muß die folgenden Eigenschaften aufweisen:

• 1. Niedriger Reibungskoeffizient und hohes Schmierungsver­ mögen.
• 2. Gute Absorptionseigenschaften bezüglich den Elementen (Metall), beispielsweise sollte das Feststoffschmier­ mittel sofort in der Fläche des metallischen Elementes absorbiert werden.
• 3. Hohe Haftkraft an den Elementen nach der Absorption.

Da das pulverförmige Feststoffschmiermittel immer auf dem Gleitbereich existent ist, kann das Schmierungsvermögen für eine lange Zeit beibehalten werden.

• 1. Niedriges Gewicht und Flugfähigkeit.
• 2. Niedrige Eigenverdichtbarkeit bzw. Kondensierbarkeit.
• 3. Hohe Wärmebeständigkeit.
• 4. Keine lebensgefährlichen Substanzen.

Fig. 4 zeigt die Charakteristika bzw. Eigenschaften ver­ schiedener Feststoffschmiermittel, welche alle bei der vor­ liegenden Erfindung einsetzbar sind. Jedoch ist basierend auf den Charakteristika von Fig. 4 ersichtlich, daß Molyb­ dendisulfid das bevorzugteste Feststoffschmiermittel auf­ grund der guten Absorptionseigenschaften und der hohen Haft­ kraft darstellt. Des weiteren kann Molybdendisulfid bei ho­ her Last eingesetzt werden und ist kostengünstig. Als weite­ re bevorzugte Substanz bietet sich Wolframdisulfid an.

Das zweite Schwungrad 7 weist eine ringförmige Reibungsflä­ che 7a auf, welche dem Getriebe gegenüberliegt. Das zweite Schwungrad 7 hat Verbindungsöffnungen 7b, welche zwischen den gegenüberliegenden Flächen verlaufen. Der ringförmige Bereich 30a des angetriebenen Elementes 30 ist am radialen Innenbereich des zweiten Schwungrades 7 durch Nieten 29 be­ festigt. Innenumfänge des zweiten Schwungrades und des ange­ triebenen Elementes 30 werden durch den inneren Umfangsvor­ sprung 18b der ersten Antriebsplatte 18 mittels eines Lagers 28 getragen. Das Lager 28 ist hinsichtlich des Schmiermit­ tels abgedichtet und dient als Dichtung zwischen dem inneren Umfangsbereich der ersten Antriebsplatte 18 und den Innenum­ fängen des angetriebenen Elementes 30 sowie des zweiten Schwungrades 7.

Die Kupplungsdeckelanordnung 8 ist neben der Reibungsfläche 7a des zweiten Schwungrades 7 angeordnet. Die Kupplungs­ scheibenanordnung 10 ist zwischen dem zweiten Schwungrad 7 und dem Kupplungsdeckel 8 positioniert. Die Kupplungsschei­ benanordnung 10 ist mit einer (nicht dargestellten) Getrie­ beantriebswelle verbunden.

Die Funktionsweise wird nachfolgend erläutert.

Ein Drehmoment wird von der Kurbelwelle 52 des Motors auf das erste Schwungrad 4 durch die flexible Platte 3 und an­ schließend durch den viskosen Dämpfungsmechanismus 5 auf die Abtriebsplatte und das zweite Schwungrad 7 übertragen. Wenn eine Torsionsschwingung auf den viskosen Dämpfungsmechanis­ mus 5 übertragen wird, rotieren die ersten und zweiten An­ triebsplatten 18 und 19 zyklisch relativ zum angetriebenen Element 30 und die ondulierten Blattfedern 23 werden in Um­ fangsrichtung zusammengedrückt. Hierbei nimmt der Divergenz­ winkel der paarweise angeordneten Hebelbereiche 26 ab und die Ringbereiche 24 und 25 sowie die Hebelbereiche 26 werden in gleicher Richtung um Drehpunkte gebogen, welche aus den in Umfangsrichtung verlaufenden Außenbereichen der Ringbe­ reiche 24 und 25 der ondulierten Blattfedern 23 gebildet sind. Bei diesem Vorgang wird eine niedrige Steifheit er­ zeugt.

Wenn der relative Rotationswinkel zunimmt, werden die Enden 24a und 25a jedes Ringbereiches 24 und 25 miteinander in Kontakt gebracht und anschließend die Ringbereiche 24 und 25 um Drehpunkte elastisch verformt, welche durch die Enden 24a und 25a festgelegt sind. Bei diesem Vorgang wird eine hohe Steifheit erzeugt.

Wenn die radial äußeren Ringbereiche 24 miteinander in Kon­ takt gebracht werden sowie die radial inneren Ringbereiche 25 miteinander in Kontakt gebracht werden, wie durch die unterbrochenen Linien in Fig. 3 dargestellt, wird die Kom­ pression der ondulierten Blattfeder 23 beendet. Insbesondere drehen sich die ersten und zweiten Antriebsplatten 18 und 19 nicht relativ zum angetriebenen Element 30. Somit wirken beide Ringbereiche 24 und 25 als Stop- bzw. Anschlagmecha­ nismus des Dämpfungsmechanismus 5. Demgemäß ist es unwahr­ scheinlich, daß eine eine eingestellte oder vorgegebene Last übersteigende Last auf die ondulierten Blattfedern wirkt und folglich wird die Erzeugung einer hohen Spannung verhindert. Insbesondere ist es nicht erforderlich, ein zusätzliches Stopelement, wie etwa einen Anschlagstift, im Dämpfungsme­ chanismus 5 vorzusehen, da die ondulierte Blattfeder 23 selbst als Anschlagmechanismus im Dämpfungsmechanismus 5 wirkt. Somit ist der Aufbau der vorliegenden Erfindung einfacher als beim Stand der Technik.

Wenn die ersten und zweiten Antriebsplatten 18 und 19 rela­ tiv zum angetriebenen Element 30 rotieren, wie oben be­ schrieben, bewegt die Zentrifugalkraft die ondulierte Blatt­ feder 23 radial nach außen, so daß die radial äußeren Ring­ bereiche 24 auf der äußeren Umfangswand 18c gleiten und eine Reibung erzeugen. Der durch den Eingriff zwischen der ondu­ lierten Blattfeder 23 und der äußeren Umfangswand 18c er­ zeugte Reibungsgrad reicht aus, um einen Hysteresiseffekt zu erzielen, welcher die Dämpfung von Schwingungen unterstützt. Jedoch wird der Verschleiß oder das Abnützen der radial äußeren Ringbereiche 24 und der äußeren Umfangswand 18c auf­ grund des anhaftenden pulverförmigen Feststoffschmiermittels unterdrückt. Zudem tritt keine übermäßig große Reibung auf. Ein Verschleiß wird zusätzlich an den Gleitbereichen der ge­ genüberliegenden Enden der ondulierten Blattfedern 23 und der Eingriffsbereiche 30 sowie den Stützbereichen 18a und 19a verhindert, da das pulverförmige Feststoffschmiermittel auch diese Bereiche schmiert.

Da das pulverförmige Feststoffschmiermittel eine hohe Haft­ kraft aufweist, liefert es eine Dichtwirkung, wenn es an den Oberflächen benachbart von Spalten oder Rissen, wie etwa der Fuge zwischen den radial äußeren Bereichen der ersten und zweiten Antriebsplatten 18 und 19 anhaftet. Demgemäß tritt das pulvrige Feststoffschmiermittel nicht aus der Federkam­ mer 17 aus und eine Wartung, wie etwa das Nachfüllen, ist nicht erforderlich.

Der Dämpfungsmechanismus kann auch bei anderen von der Schwungradanordnung abweichenden Vorrichtung eingesetzt wer­ den. Er kann beispielsweise bei einer Kupplungsscheibenan­ ordnung oder einer Überbrückungskupplung eines Drehmoment­ wandlers eingesetzt werden.

Das Feststoffschmiermittel kann auch aus einem anderen Mate­ rial wie bei oben genanntem Ausführungsbeispiel hergestellt werden. Zwei oder mehr Feststoffschmiermittel können als Mischung eingesetzt werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird eine ondulierte Blattfeder 123 mit anderer Form beschrieben. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist die ondu­ lierte Blattfeder 123 aus einer gewellten Platte mit vorge­ gebener Breite gebildet und weist mehrere Federelemente auf, welche in Reihe angeordnet sowie jeweils aus Ringbereichen 124 und 125 und Ringbereichen 126 gebildet ist.

Die radial äußeren und inneren Ringbereiche 124 und 125 sind abwechselnd angeordnet und jeder ist an seiner dem anderen Ringbereich 125 oder 124 gegenüberliegenden Seite mit Enden 124a oder 125a versehen, welche in Umfangsrichtung einen kleinen Raum oder Öffnung bilden. Die Enden 124a und 125 werden wechselweise miteinander durch die Hebelbereiche 126 verbunden. Jeder Ringbereich 124 und 125 weist einen un­ gleichförmigen Querschnitt auf, da die Dicke allmählich bei Bewegung zu dessen Radialrand abnimmt und somit weist der Bereich eine niedrigere Steifheit als der Hebelbereich 126 auf. Der radial äußere Ringbereich 124 weist einen größeren Durchmesser als der radial innere Ringbereich 125 auf. Der äußere Ringbereich 124 kann auf der äußeren Umfangswand 18c (Fig. 1) gleiten.

Die paarweise angeordneten Hebelbereiche 126 divergieren von den Enden des gemeinsamen Ringbereiches 124 oder 125. Der Hebelbereich 126 weist eine Dicke auf, welche allmählich ab­ nimmt, wenn man sich von jedem Ende zum Mittelbereich be­ wegt. Somit ist der Mittelbereich des Hebelbereiches 126 dünner als die gegenüberliegenden Enden.

Wenn eine Torsionsschwingung auf den Dämpfungsmechanismus 5 übertragen wird, rotieren die ersten und zweiten Antriebs­ platten 18 und 19 zyklisch relativ zum angetriebenen Element 30 und die ondulierten Blattfedern 23 werden in Umfangsrich­ tung zusammengedrückt. Hierdurch nimmt der Divergenzwinkel der paarweise angeordneten Hebelbereiche 126 ab und die Ringbereiche 124 und 125 als auch die Hebelbereiche 126 wer­ den in gleicher Richtung um Drehpunkte gebogen, welche aus in Umfangsrichtung zentralen Bereichen der Ringbereiche 124 und 125 der ondulierten Blattfedern 23 gebildet sind. Bei diesem Vorgang wird eine niedrige Steifheit erzeugt.

Wenn der relative Drehwinkel zunimmt, werden die Enden 124a und 125a jedes Ringbereiches 124 und 125 miteinander in Kon­ takt gebracht und anschließend die Ringbereiche 124 und 125 elastisch um die durch die Enden 124a und 125a festgelegten Drehpunkte elastisch verformt. Bei diesem Vorgang wird eine hohe Steifheit erzeugt.

Die Vielzahl der Ringbereiche 124 und 125 speichern die dis­ pergierte oder verteilte elastische Energie. Insbesondere kann jeder Ringbereiche 124 oder 125 in einfacher Form ela­ stisch verformt werden, da er eine niedrige Steifheit am zentralen Bereich (Scheitelpunktbereich) aufweist. Demgemäß weist die Vielzahl von Ringbereichen 124 und 125 eine hohe Speicherkapazität für die elastische Energie auf. Des weite­ ren hat der Hebelbereich 126, welcher im zentralen Bereich eine größere Dicke als an den gegenüberliegenden Enden auf­ weist, eine niedrige Steifheit, so daß er einfach elastisch verformbar ist. Demzufolge haben die Hebelbereiche 126 eine hohe Speicherkapazität für die elastische Energie.

Drittes Ausführungsbeispiel

Beim dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, wie in Fig. 6 dargestellt, das Ende des Hebelbereiches 126, welches dem radial äußeren Ringbereich 224 näher ist, dünner als das Ende, welches dem radial inneren Ringbereich 225 näher ist. Dies verringert die Steifheit des Hebelberei­ ches 226 und der Hebelbereich 226 kann eine verbesserte bzw. erhöhte Speicherkapazität für die elastische Energie aufwei­ sen.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung einen viskosen Dämpfungsmechanismus 5 mit ersten und zweiten An­ triebsplatten 18 und 19, einem angetriebenen Element 30, ei­ ner Federkammer 17 und einer ondulierten Blattfeder 23. Die Federkammer ist zwischen den ersten und zweiten Antriebs­ platten 18 und 19 und dem angetriebenen Element 30 ausgebil­ det. Die ondulierte Blattfeder 23 ist in der Federkammer an­ geordnet und kann die ersten und zweiten Antriebsplatten 18 und 19 mit dem angetriebenen Element 30 in Drehrichtung elastisch verbinden sowie eine Torsionsschwingung dämpfen.

Die Federkammer 17 ist mit einem pulvrigen Feststoffschmier­ mittel gefüllt und abgedichtet.

Verschiedene Details der vorliegenden Erfindung können geän­ dert werden ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlas­ sen. Des weiteren dient die vorhergehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erläu­ terung und nicht zur Einschränkung der Erfindung, welche durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fest­ gelegt ist.

Claims (21)

1. Dämpfungsmechanismus 5 mit:
einem Antriebselement (4);
einem Abtriebselement (7), welches einen relativen Dreh­ versatz zum Antriebselement (4) ausführen kann;
einem Kammergehäuse, welches zwischen dem Antriebs- und Abtriebselement (4, 7) angeordnet ist, wobei ein erster Bereich des Kammergehäuses mit dem Antriebselement (4) verbunden ist und sich mit diesem dreht;
einem Dämpfungsmechanismus (5), welcher im Kammergehäuse angeordnet ist und die Antriebs- und Abtriebselemente (4, 7) elastisch verbindet, um einen begrenzten relati­ ven Drehversatz zwischen den Elementen zu erzeugen und eine Torsionsschwingung zwischen den Elementen zu dämp­ fen; und
einem pulverförmigen Feststoffschmiermittel, welches in dem Kammergehäuse angeordnet ist.

2. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dämpfungsmechanismus (5) ein elasti­ sches Element (23) aufweist, um die Antriebs- und Ab­ triebselemente (4, 7) elastisch zu verbinden, wobei das elastische Element (23) entsprechend dem relativen Dreh­ versatz zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen (4, 7) zusammendrückbar ist.

3. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Element (23) eine ondulier­ te Blattfeder aufweist.

4. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß radiale Außenbereiche der ondulierten Blattfeder (23) in innere Radialflächen des Kammergehäu­ ses eingreifen und eine Reibungsdämpfung entsprechend der Kompression der ondulierten Blattfeder (23) erzeu­ gen.

5. Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Feststoff­ schmiermittel aus Molybdendisulfid besteht.

6. Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Feststoff­ schmiermittel aus Wolframdisulfid besteht.

7. Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (4) ein erstes Schwungrad und das Abtriebselement (7) ein zwei­ tes Schwungrad aufweist.

8. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dämpfungsmechanismus (5) eine ondu­ lierte Blattfeder (23) aufweist, und daß das Kammerge­ häuse aus ersten und zweiten Antriebsplatten (18, 19) gebildet ist, welche eine ringförmige Kammer (17) im Kammergehäuse erzeugen, wobei die ondulierte Blattfeder (23) in der ringförmigen Kammer (17) angeordnet ist.

9. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein angetriebenes Element (30), welches in die ringförmige Kammer (17) verläuft, um in einen Bereich der ondulierten Blattfeder (23) einzugreifen.

10. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ringförmige Kammer (17) auf dessen Innenflächen mit zwei Sets von gegenüberliegenden Vor­ sprüngen ausgebildet ist, wobei die Vorsprünge die ring­ förmige Kammer (17) in zumindest zwei Unterkammern un­ terteilen und in jeder Unterkammer eine der ondulierten Blattfedern angeordnet ist, wobei ein Bereich der ondu­ lierten Blattfedern (23) in die gegenüberliegenden Vor­ sprünge eingreift.

11. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein angetriebenes Element (30), welches in die ringförmige Kammer (17) verläuft, um in einen Bereich der ondulierten Blattfeder (23) nahe den gegenüberlie­ genden Vorsprünge einzugreifen.

12. Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ondulierte Blattfeder (23) mehrere dünnblattige Federelemente aufweist, von denen jedes einen Ringbereich (24, 25) mit offenen Enden und ein Paar von Hebelbereichen (26) aufweist, welche divergierend von den offenen Enden verlaufen und eine höhere Steifheit als der Ringbereich aufweisen, wobei die dünnblattigen Federelemente miteinander in Reihe verbunden sind und der Hebelbereich (26) einen ersten und zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ausgebildet ist.

13. Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ondulierte Blattfeder (23) eine erste Reihe von Ringbereichen (24) und eine zweite Reihe von Ringbereichen (25), wobei die erste Reihe von Ringbereichen (24) der zweiten Reihe von Ring­ bereichen (25) gegenüberliegende offene Enden aufweist; sowie mehrere Hebelbereiche (26) aufweist, welche ein­ stückig mit und zwischen den ersten und zweiten Reihen von Ringbereichen verlaufend ausgebildet sind, wobei die Hebelbereiche eine höhere Steifheit als die ersten und zweiten Reihen von Hebelbereichen aufweisen; wobei die Hebelbereiche (26) einen ersten Bereich und einen zwei­ ten Bereich umfassen und der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist.

14. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Bereich der Hebelbereich (26) ein mittlerer Bereich jedes Hebelbereiches (26) ist und der zweite Bereich Endbereiche der Hebelbereiche neben den ersten und zweiten Reihen von Ringbereichen (24, 25) aufweist.

15. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Bereich der Hebelbereiche (26) neben der ersten Reihe von Ringbereichen (24) und der zweite Bereich der Hebelbereiche (26) neben der zweiten Reihe von Ringbereichen (25) angeordnet ist.

16. Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsmechanismus (59) einen Reibung erzeugenden Mechanismus aufweist, um eine Hysterese-Schwingungsdämpfung zu erzeugen.

17. Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dämpfungsmechanismus (5) eine im Kam­ mergehäuse angeordnete ondulierte Blattfeder (23) auf­ weist und daß der Reibung erzeugende Mechanismus radiale Außenbereiche der ondulierten Blattfeder (23) umfaßt, welche in eine innere Radialfläche des Kammergehäuses eingreifen.

18. Ondulierte Blattfeder (23), mit:
mehreren dünnblattigen Federelementen, von denen jede einen Ringbereich (24, 25) mit offenen Enden und ein Paar von Hebelbereichen (26) aufweist, die divergierend von den offenen Enden verlaufen und eine höhere Steif­ heit als der Ringbereich (24, 25) aufweisen,
wobei die dünnblattigen Federelemente miteinander ver­ bunden sind, um in Reihe zu wirken, und
wobei der Hebelbereich (26) einen ersten Bereich und ei­ nen zweiten Bereich aufweist und der erste Bereich dün­ ner als der zweite Bereich ist.

19. Ondulierte Blattfeder (123), mit:
einer ersten Reihe von Ringbereichen (124; 224) und ei­ ner zweiten Reihe von Ringbereichen (125; 225), wobei die erste Reihe von Ringbereichen (124; 224) der zweiten Reihe von Ringbereichen (125; 225) gegenüberliegende offene Enden aufweist; und
mehreren Hebelbereichen (126; 226), welche einstückig mit und zwischen den ersten und zweiten Reihen von Ring­ bereichen (124, 125; 224, 225) ausgebildet sind, wobei die Hebelbereiche (126; 226) eine höhere Steifheit als die ersten und zweiten Reihen von Ringbereichen (124, 125; 224, 225) aufweisen;
wobei die Hebelbereiche (126; 226) einen ersten und ei­ nen zweiten Bereich umfassen und der erste Bereich dünner als der zweite Bereich ist.

20. Ondulierte Blattfeder nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Bereich der Hebelbereiche (126; 226) im wesentlichen ein mittlerer Bereich jedes Hebel­ bereiches (126; 226) ist und der zweite Bereich Endbe­ reiche der Hebelbereiche neben den ersten und zweiten Reihen von Ringbereichen (124, 125; 224, 225) aufweist.

21. Ondulierte Blattfeder nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Bereich der Hebelbereiche (126; 226) neben der ersten Reihe von Ringbereichen (124; 224) und der zweite Bereich der Hebelbereiche (126; 226) ne­ ben der zweiten Reihe von Ringbereichen (125; 225) ange­ ordnet ist.