DE3624498A1 - Torsionsschwingungsdaempfer mit schmiermittelfuellung und hydraulischem endanschlag - Google Patents
Torsionsschwingungsdaempfer mit schmiermittelfuellung und hydraulischem endanschlagInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungs
dämpfer, insbesondere zum Einbau in den Antriebsstrang von
Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Nabenscheibe mit Fen
stern zur Aufnahme von Torsionsfedern, zu beiden Seiten der
Nabenscheibe angeordneten Deckblechen mit korrespondieren
den Fenstern, wobei radial außerhalb der Torsionsfedern
die Nabenscheibe umlaufend geschlossen ausgeführt ist, mit
wenigstens einem radial nach außen abstehenden Fortsatz,
der in eine umfangsmäßig begrenzte Aussparung eines mit
den Deckblechen verbundenen Gegenstückes zur Bildung von
Verdrängungskammern eingreift, welche zumindest teilweise
mit Schmiermittel gefüllt und nach außen abgedichtet sind,
wobei ferner die Deckbleche die Torsionsfedern dicht umfas
sen und radial innerhalb der Torsionsfedern ebenfalls ge
genüber der Nabenscheibe abgedichtet sind.
Ein Torsionsschwingungsdämpfer der obengenannten Bauart ist
beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 28 48 748
bekannt. Bei diesem bekannten Torsionsschwingungsdämpfer
wird bei jeder Relativbewegung zwischen der Nabenscheibe
und den Deckblechen ein Verdrängungsvorgang ausgeführt.
Dabei spielt es keine Rolle, ob die Verdrehwinkelausschläge
groß oder klein sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsions
schwingungsdämpfer der obengenannten Bauart dahingehend zu
verbessern, daß einerseits die Dämpfungswirkung insbe
sondere im Bereich der maximalen Winkelausschläge wirksam
ist und andererseits eine besonders wirksame Dämpfung er
zielt wird auch im Hinblick auf die Verwendung von Schmier
mitteln wie Öl oder Fett.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen
des Hauptanspruches gelöst. Durch die Anordnung von einfach
herzustellenden Kanälen zwischen dem Bereich der Torsions
federn und den Aussparungen, die als Endanschlag fungie
ren, kann das im Torsionsschwingungsdämpfer untergebrach
te Schmiermittel ohne größere Widerstände direkt in die
Verdrängungskammern einfließen, und zwar über Fenster, die
in Umfangsrichtung kleiner ausgeführt sind als die entspre
chende Aussparung. Dadurch wird erreicht, daß bei geringe
ren Amplituden der gegenseitigen Verdrehung praktisch kei
ne Dämpfung stattfindet und erst im Bereich der Endan
schläge das eingefüllte Schmiermittel als hydraulischer
Endanschlag wirksam wird. Gleichzeitig ist gewährleistet,
daß das im Bereich der Endanschläge verdrängte Schmiermit
tel unmittelbar nach der Rückwärtsbewegung der Einzelteile
des Torsionsschwingungsdämpfers wieder in die freiwerden
den Räume nachfließen kann, so daß bei der darauffolgenden
Schwingung bereits wieder eine einwandfreie Dämpfung statt
finden kann. Auf diese Weise ist auch gewährleistet, daß
diese Art von Endanschlag auch beispielsweise mit Fett als
Schmiermittel wirksam ist.
Zur leichteren Herstellung der Einzelteile und zur leichte
ren Abstimmung bezüglich der Funktion wird vorgeschlagen,
jedes Deckblech zweigeteilt auszuführen, wobei die jeweils
inneren Deckbleche scheibenförmig parallel zur Nabenscheibe
und nahe dieser verlaufen, die Fenster für die Torsions
federn aufweisen, sich bis zum Gegenstück erstrecken und
im Bereich der Aussparung Fenster aufweisen zum Eintritt
des Schmiermittels und die äußeren Deckbleche die inneren
sowie die Torsionsfedern dicht umschließen und auf die Na
benscheibe zu offene Kanäle aufweisen, die von dem die Tor
sionsfedern aufnehmenden Raum bis zu den Fenstern der inne
ren Deckbleche reichen. Damit können einerseits die inne
ren Deckbleche sowohl zur Aufnahme der Federn und zum Ein
satz der Federn herangezogen werden als auch zur Ausbildung
von exakten Fenstern für den Durchtritt des Schmiermittels
und zur Steuerung der Endanschläge. Die äußeren Deckbleche
übernehmen dann die Funktion der Abdichtung nach außen und
die Darstellung der Kanäle zur Zufuhr des Schmiermittels
aus den radial inneren Bereichen in die radial äußeren Be
reiche des Torsionsschwingungsdämpfers.
In vorteilhafter Weise verlaufen die axialen Projektionen
der in Umfangsrichtung weisenden Kanten von Fortsatz und
Fenster einen Winkel zueinander auf. Dadurch wird der Ein
satz der Schmiermittelverdrängung und somit der Einsatz
des hydraulischen Endanschlages kontinuierlich einsetzen.
Bei der Anordnung eines solchen Torsionsschwingungsdämpfers
innerhalb eines Zweimassensystems kann die Primärmasse als
ein äußeres Deckblech ausgebildet sein, wobei dann die bei
den inneren Deckbleche und das andere äußere Deckblech zu
sammen mit dem dazwischen angeordneten Gegenstück axial
hintereinander angeordnet sind und dicht mit der Primärmas
se verbunden sind. Die Verbindung kann vorzugsweise durch
Vernieten erfolgen.
Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Torsionsschwingungs
dämpfer als Teil einer Kupplungsscheibe;
Fig. 2 den Teilschnitt II-II gemäß Fig. 1;
Fig. 3 den Längsschnitt durch ein Zweimassensystem mit ent
sprechendem Torsionsschwingungsdämpfer;
Fig. 4 den Teilschnitt IV-IV gemäß Fig. 3.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die obere Hälfte eines Längs
schnittes durch einen Torsionsschwingungsdämpfer 1 inner
halb einer Kupplungsscheibe sowie den Teilschnitt II-II.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 besteht aus einer Naben
scheibe 3, die über eine Verzahnung drehfest auf einer Ge
triebewelle angeordnet ist. Die Nabenscheibe 3 weist meh
rere am Umfang verteilte Fenster 5 zur Aufnahme von Tor
sionsfedern 7 auf. Beiderseits der Nabenscheibe 3 sind
Deckbleche 8 und 9 angeordnet, die im vorliegenden Fall
beispielsweise als Gußteile ausgeführt sein können. Die
Deckbleche 8 und 9 verlaufen parallel zur Nabenscheibe 3
und weisen im Bereich der Torsionsfedern 5 Ausbuchtungen
auf zur Darstellung von Fenstern 14 und 15 für die Beauf
schlagung der Torsionsfedern 5. Radial außerhalb des Außen
umfangs der Nabenscheibe 3 sind die beiden Deckbleche 8
und 9 fest miteinander verbunden. Dabei weist das Deckblech
8 beispielsweise einteilig ein Gegenstück 23 auf. Wie ins
besondere in Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich, sind am
Außenumfang der Nabenscheibe 3 vorzugsweise mehrere am Um
fang verteilte Fortsätze 19 vorgesehen, die in entsprechen
de Aussparungen 21 des Gegenstückes 23 mit Spiel in
Umfangsrichtung eingreifen. Dabei bilden die Kanten 35 der
Fortsätze 19 mit den Kanten 45 der Aussparungen 21 Ver
drehwinkelbegrenzungen bei maximaler Drehmomentbeaufschla
gung zwischen der Nabenscheibe 3 und den Deckblechen 8 und
9 (die nicht dargestellten Reibbeläge der Kupplungs
scheibe sind mit dem Deckblech 8 drehfest verbunden). Am
Innenumfang der beiden Deckbleche 8 und 9 sind Dichtungen
27 angeordnet, so daß der Innenraum innerhalb der beiden
Deckbleche 8 und 9 sowie des Gegenstückes 23 mit den Tor
sionsfedern 7 zumindest teilweise mit einem Schmiermittel
gefüllt werden kann, welches für verschleißarmen Betrieb
der Torsionsfederung sorgt. Dieses Schmiermittel kann
gleichzeitig als sogenannter hydraulischer Endanschlag
verwendet werden, indem die Fortsätze 19 der Nabenscheibe
3 und die Aussparungen 21 des Gegenstückes 23 Verdrängungs
kammern 25 bilden. Durch entsprechende geringe radiale und
axiale Spalte zwischen den relativ zueinander verdreh
baren Teilen ist bei relativer Verdrehung eine Verdrän
gungsarbeit gegenüber dem Schmiermittel in Form von Öl
oder Fett zu leisten. Damit jedoch Torsionsschwingungen
mit geringen Amplituden möglichst nicht gedämpft werden
und andererseits jedoch das Einfließen des Schmiermittels
möglichst unbehindert in die Verdrängungsräume erfolgen
kann, sind die Deckbleche 8 und 9 mit Kanälen 29 versehen,
welche in Richtung auf die Nabenscheibe 3 hin offen ausge
führt sind und jeweils vom Bereich der Torsionsfedern 7
bis in die Verdrängungskammern 25 reichen. Diese Kanäle 29
enden in Fenstern 32 bzw. 33, die in radialer Richtung
etwa dem Außendurchmesser der Fortsätze 19 entsprechen und
die in Umfangsrichtung kürzer ausgeführt sind als die
umfangsmäßige Erstreckung der Aussparungen 21 im Gegenstück
23. Die Kanten 35 der Fortsätze 19 und die Kanten 45 der
Aussparung 21 sind üblicherweise im wesentlichen radial
verlaufend, während die Kanten 37 der Fenster 33 vorzugs
weise schräg ausgeführt sind, so daß der Einsatz des
hydraulischen Endanschlages bei Bewegung der Kanten 35 auf
die Kanten 45 zu allmählich erfolgt. Wie insbesondere aus
Fig. 2, rechte Hälfte ersichtlich, erfolgt bei Rechts
drehung der Nabenscheibe 3 gegenüber dem Gegenstück 23 aus
der dargestellten Position heraus zunächst keine
hydraulische Dämpfung, da die Verdrängungskammer 25 über
das Fenster 33 geöffnet bleibt. Bei zunehmender Annäherung
der Kante 35 an die Kante 45 erfolgt durch die schräge
Kante 37 des Fensters 33 gegenüber der Kante 35 des Fort
satzes 19 ein allmählicher Abschluß des Verdrängungsraums
25 nach außen hin, so daß in dieser Verdrängungskammer der
hydraulische Druck allmählich ansteigt. Hat nun die Kante
35 die Kante 37 völlig überfahren, so steht die Ver
drängungskammer 25 nur noch über radiale und axiale Spalte
zwischen der Nabenscheibe 3 und den Deckblechen 8 und 9
mit dem übrigen Innenraum in Verbindung. Entsprechend der
Ausbildung dieser Spalte muß eine hydraulische Verdrän
gungsarbeit vollbracht werden, um eine weitere relative
Verdrehung durchführen zu können. Bei der Rückwärtsbewegung
der Nabenscheibe 3 und beim Beginn des Öffnens des Fensters
33 kann sofort Schmiermittel in die Verdrängungskammer 25
nachfließen und die Verdrängungsarbeit wird sofort unter
brochen. Dabei können die Kanäle 31 gemäß Fig. 2 in Um
fangsrichtung umlaufend ausgeführt sein.
Je nach Art der gewünschten Dämpfung im Bereich des End
anschlages kann natürlich - wie am Beispiel des Fensters
32 dargestellt - die entsprechende Kante radial verlaufen.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer
2 Teil eines Zweimassensystems. Funktionelle Unterschiede
zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind
hierbei nicht anzutreffen. Der Aufbau unterscheidet sich
jedoch in einigen Punkten. Das Zweimassensystem besteht
aus der Primärmasse 10 und der Sekundärmasse 39, die über
ein Lager 40 drehbar gegeneinander gelagert sind und in
Achsrichtung fixiert sind. Die Primärmasse 10 ist drehfest
mit der nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraft
maschine verbunden und fungiert als das eine äußere Deck
blech des Torsionsschwingungsdämpfers 2. In axialer
Richtung schließt sich an die Primärmasse 10 das eine inne
re Deckblech 12, das Gegenstück 24, das andere innere
Deckblech 13 sowie das andere äußere Deckblech 11 an.
Sämtliche Teile sind im Bereich ihres Außendurchmessers
über Niete 41 fest und dicht untereinander vernietet. Zwi
schen den beiden inneren Deckblechen 12 und 13 ist die Na
benscheibe 4 angeordnet, die mit den beiden inneren Deck
blechen 12 und 13 über Torsionsfedern 7 in Umfangsrichtung
verbunden ist und die mit ihrer radial innen angeordneten
Verzahnung 42 drehfest auf einer Verzahnung 43 der
Sekundärmasse 39 aufgesetzt ist. Die Nabenscheibe 4 sowie
die inneren Deckbleche 12 und 13 sind mit Fenstern 6 bzw.
16 und 17 zur Aufnahme der Torsionsfedern 7 ausgestattet.
In der Primärmasse 10 können ebenfalls Fenster 18 vorgese
hen sein. Radial außerhalb dieser Fenster weist die Na
benscheibe 4 vorzugsweise mehrere am Umfang verteilte
Fortsätze 20 auf, die mit dem Gegenstück 24 Verdrehwinkel
anschläge bilden. Zu diesem Zweck ist das Gegenstück 24
mit Aussparungen 22 versehen. Etwa im Bereich dieser Aus
sparungen 22 sind in den beiden inneren Deckblechen 12 und
13 Fenster 34 angeordnet, die in Verbindung mit den
Kanälen 30 in den äußeren Deckblechen 11 bzw. Primärmasse
10 für die reibungslose Zufuhr des Schmiermittels in die
Verdrängungskammern 26 verantwortlich sind. Dabei ist
parallel zu den Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 2 die
Anordnung so getroffen, daß die Kanten 38 der Fenster 34
umfangsmäßig im Abstand von den Kanten 46 des Gegen
stückes 24 angeordnet sind und mit den Kanten 36 der
Fortsätze 20 einen Winkel bilden. Bei Relativverdrehung
zwischen der Nabenscheibe 4 und den Deckblechen 10, 11,
12, 13 mit kleinem Winkelausschlag wird sich somit keine
Dämpfung einstellen, da die Fenster 34 geöffnet sind. Erst
beim Überfahren der Kanten 36 über die Kanten 38 wird sich
infolge der gegenseitigen Schrägstellung ein Druck in den
Verdrängungskammern 26 aufbauen, der mit zunehmendem
Verdrehwinkel zunimmt. Nach dem Überfahren der Kanten 36
und 38 wird dieser Druck abhängig sein von den Spalten,
die zwischen den relativ beweglichen Teilen noch vorhanden
sind.
Aus Fig. 3 ist weiterhin ersichtlich, daß das äußere Deck
blech 11 als dünnes Blechteil ausgeführt ist und radial
außerhalb der Nieten 41 eine Abdichtung 44 durch Einlage
eines elastischen O-Ringes darstellt. Die Abdichtung im
radial inneren Raum erfolgt über eine Reibeinrichtung 28,
wobei hier beidseitig der Nabenscheibe 4 Reibringe als
Dichtungselemente fungieren, die durch die Anpreßkraft
einer Feder zwischen der Sekundärmasse 39 und dem radial
inneren Bereich des Deckbleches 11 zur Reibungserzeugung
angeordnet ist.
Claims (4)
1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zum Einbau
in den Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen, bestehend
aus einer Nabenscheibe mit Fenstern zur Aufnahme von
Torsionsfedern, zu beiden Seiten der Nabenscheibe an
geordneten Deckblechen mit korrespondierenden Fen
stern, wobei radial außerhalb der Torsionsfedern die
Nabenscheibe umlaufend geschlossen ausgeführt ist mit
wenigstens einem radial nach außen abstehenden Fort
satz, der in eine umfangsmäßig begrenzte Aussparung
eines mit den Deckblechen verbundenen Gegenstückes
zur Bildung von Verdrängungskammern eingreift, wel
che zumindest teilweise mit Schmiermittel gefüllt und
nach außen abgedichtet sind, wobei ferner die Deck
bleche die Torsionsfedern dicht umfassen und radial
innerhalb der Torsionsfedern ebenfalls gegenüber der
Nabenscheibe abgedichtet sind, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest in einem Deckblech (8, 9; 10, 11)
ein in Richtung auf die Nabenscheibe (3, 4) zu offe
ner Kanal (29, 30, 31) angeordnet ist, der den die
Torsionsfedern (7) aufnehmenden Raum mit der Ausspa
rung (21, 22) verbindet und der in einem Fenster
(32, 33, 34) mündet, welches umfangsmäßig kleiner
ausgeführt ist als die Aussparung (21, 22).
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Deckblech aus einem inne
ren (12, 13) und einem äußeren (10, 11) Teil besteht,
wobei die inneren scheibenförmig parallel zur Naben
scheibe (4) und nahe dieser verlaufen, Fenster (16,
17) für die Torsionsfedern (7) aufweisen, sich bis
zum Gegenstück (24) erstrecken und im Bereich der Aus
sparung (22) Fenster (34) aufweisen und die äußeren
(10, 11) die inneren (12, 13) sowie die Torsionsfe
dern dicht umschließen und auf die Nabenscheibe (4)
zu offene Kanäle (30) aufweisen, die von dem die
Torsionsfedern aufnehmenden Raum bis zu den Fenstern
(34) der inneren Deckbleche (12, 13) reichen.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Projektion
der in Umfangsrichtung weisenden Kanten (35, 36; 37,
38) von Fortsatz (19, 20) und Fenster (33, 34) einen
Winkel zueinander aufweisen.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis
3, welcher Teil eines Zweimassensystems ist mit einer
an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigten
Primärmasse und einer an dieser relativ drehbar ge
lagerten Sekundärmasse, dadurch gekennzeichnet, daß
die Primärmasse (10) als das eine äußere Deckblech
ausgeführt ist, die beiden inneren (12, 13) und das
andere äußere Deckblech (11) zusammen mit dem dazwi
schen angeordneten Gegenstück (24) axial hintereinan
der angeordnet und mit der Primärmasse (10) dicht ver
nietet sind.
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