DE3721706A1 - Einrichtung zur daempfung von drehschwingungen - Google Patents
Einrichtung zur daempfung von drehschwingungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Dreh- bzw. Tor
sionsschwingungen, die insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeu
ges zwischen Motor und Getriebe vorgesehen sein kann, mit mindestens einer
zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren Schwungmassen wirksamen
Dämpfungseinrichtung, wobei die eine der Schwungmassen an der Antriebs
welle einer Brennkraftmaschine befestigbar ist und die andere der Schwung
massen über eine Kupplung, wie eine Reibungskupplung mit der Eingangswelle
eines Getriebes verbindbar ist.
Bei derartigen Einrichtungen ist auch vorgeschlagen worden, eine Dämp
fungseinrichtung in einer wenigstens zum Teil mit viskosem Mittel zumin
dest teilweisen füllbaren ringartigen Kammer vorzusehen. Insbesondere kann
durch den Einsatz von viskosem Medium bei solchen Einrichtungen der Ver
schleiß verringert, die Lebensdauer erhöht und darüber hinaus die Dämp
fungskapazität verbessert werden.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, derartige Einrichtun
gen zu verbessern. Es soll insbesondere die Abdichtung der ringartigen
Kammer nach außen hin verbessert werden, um ein Austreten des viskosen
Mediums zu verhindern. Weiterhin soll die Dämpfungscharakteristik derarti
ger Einrichtungen verbessert werden, so daß über den gesamten Drehzahlbe
reich des Motors eine optimale Filtrierung der zwischen Motor und Getriebe
auftretenden Schwingungen möglich ist. Darüber hinaus soll die Verschleiß
festigkeit und somit auch die Lebensdauer derartiger Einrichtungen noch
weiter verbessert werden. Ein zusätzliches Ziel der Erfindung ist es,
einen einfachen Aufbau sowie eine kostengünstige Herstellung von solchen
Einrichtungen zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß wenigstens auf einer
Seite der ringartigen Kammer ein membranartiges Bauteil vorgesehen ist,
welches zweckmäßigerweise in axialer Richtung elastisch sein kann. Eine
axial elastisch verformbare Membran kann in vorteilhafter Weise zwischen
zwei Bauteilen der Einrichtung verspannt werden und zumindest an einem
dieser Bauteile mit Vorspannung dichtend anliegen. Weiterhin hat die
Verwendung eines derartigen membranartigen Bauteils den Vorteil, daß
dieses aufgrund der großen Verformbarkeit bzw. Elastizität in axialer
Richtung eine einwandfreie Überbrückung der Herstellungstoleranzen
zwischen den Bauteilen, an denen es sich abstützt, ermöglicht. Darüber
hinaus kann ein solches membranartiges Bauteil durch Ausgleich des an
Bauteilen der Einrichtung auftretenden Verschleißes die Lebensdauer der
Einrichtung erhöhen.
Bei Einrichtungen, bei denen die beiden Schwungmassen über eine Wälzlager
ung zueinander verdrehbar gelagert sind, kann das membranartige Bauteil
derart angeordnet werden, daß es sich sowohl an einem Bauteil der einen
Schwungmasse als auch an einem Bauteil der anderen Schwungmasse abstützt,
wodurch die beiden Schwungmassen relativ zueinander und somit auch das
Wälzlager verspannt werden. Durch diese axiale Verspannung kann die Le
bensdauer des Wälzlagers erhöht werden. Es kann zweckmäßig sein, wenn die
durch das membranartige Bauteil auf die andere Schwungmasse, welche über
eine Kupplung mit einem Getriebe verbindbar ist, ausgeübte Verspannkraft
der Ausrückkraft der Kupplung entgegengerichtet ist. Für manche Anwen
dungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn diese Verspannkraft
in die gleiche Richtung wirkt wie die Ausrückkraft der Kupplung.
Für den Aufbau und die Lebensdauer der Einrichtung kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn die ringartige Kammer, die mit viskosem Medium
zumindest teilweise füllbar ist, auf der einen Schwungmasse, welche mit
dem Motor verbindbar ist, vorgesehen ist. Dadurch kann die thermische Be
lastung des viskosen Mediums erheblich reduziert werden. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß die andere Schwungmasse, welche über eine Reibungs
kupplung mit der Getriebeeingangswelle verbindbar ist, die beim Betätigen
der Kupplung auftretende Reibungswärme im wesentlichen aufnimmt und ab
führt, so daß diese Reibungswärme nur zu einem geringen Teil eine ther
mische Auswirkung auf die motorseitige Schwungmasse hat.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die dem membranartigen Bauteil
gegenüberliegende Wandung, welche die ringartige Kammer begrenzt, zumin
dest im wesentlichen durch einen radialen Flansch einer der Schwungmassen
gebildet ist. Dieser Flansch kann dabei gleichzeitig zur Befestigung
dieser Schwungmasse am Motor dienen. Die äußere Wandung der ringartigen
Kammer kann in vorteilhafter Weise durch einen ringförmigen, sich axial
erstreckenden Ansatz einer der Schwungmassen gebildet sein, wobei diese
Schwungmasse zweckmäßigerweise diejenige Schwungmasse ist, welche mit dem
Motor verbindbar ist.
Weiterhin kann es für den Aufbau und die Funktion der Einrichtung von
Vorteil sein, wenn der radial äußere Bereich der axial elastischen Mem
brane am axialen Ansatz der einen Schwungmasse befestigt ist, die Membrane
sich radial nach innen hin erstreckt und an einem Bauteil mit Vorspannung
dichtend abstützt. Dieses Bauteil kann von der anderen Schwungmasse getra
gen durch einen Reibring bzw. Dichtungsring gebildet sein.
Besonders vorteilhaft kann es für den Aufbau der Einrichtung sein, wenn
auf der der ringartigen Kammer abgewandten Seite der axial elastischen
Membrane ein ringförmiges Bauteil vorgesehen ist, an dem sich die elasti
sche Membrane zumindest über einen Teilbereich ihrer radialen Erstreckung
axial abstützen kann. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die radiale Er
streckung des ringförmigen Bauteils nach innen hin zumindest annähernd bis
zur Füllhöhe an viskosem Medium bei rotierender Einrichtung reicht. Be
sonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn das ringförmige Bauteil am
axialen Ansatz der einen Schwungmasse befestigt ist. Dabei kann in vor
teilhafter Weise die elastische Membrane axial zwischen dem ringartigen
Bauteil und dem axialen Ansatz eingespannt werden, so daß für beide Bau
teile die gleichen Befestigungsmittel, wie z.B. Niete verwendet werden
können. Zur Abdichtung der Ringkammer und für die Funktion der Einrichtung
kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn sich die elastische Membrane
radial nach innen hin über das ringförmige Bauteil hinauserstreckt und
sich an einem der Bauteile der Einrichtung mit Vorspannung abstützt.
Dieses Bauteil kann von der anderen Schwungmasse getragen oder durch diese
gebildet sein. Das membranartige Bauteil bzw. die Membrane kann in vor
teilhafter Weise durch eine Metallmembrane gebildet sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die elastische Membrane durch
die bei rotierender Einrichtung auf das viskose Medium einwirkende Flieh
kraft axial verformbar sein. Dadurch kann die axiale Verspannung des
membranartigen Bauteils in Abhängigkeit der Drehzahl zumindest in einem
Drehzahlbereich des Motors verändert werden. Hierfür kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn die elastische Membrane und das ringförmige Bau
teil, an dem sich die Membrane axial abstützen kann, in radialer Richtung
zumindest über einen Teilbereich des ringförmigen Bauteils einen abwei
chenden Verlauf aufweisen. Die beiden Bauteile können dabei derart ausge
staltet werden, daß zwischen der elastischen Membran und dem ringförmigen
Bauteil ein nach innen hin offenener, keilförmiger Spalt vorhanden ist.
Bei einer derartigen Ausgestaltung kann bei Rotation der Einrichtung in
vorteilhafter Weise der zwischen der Membrane und dem ringförmigen Bauteil
vorhandene Spalt durch die auf das viskose Medium einwirkende Fliehkraft
verändert werden, das bedeutet, daß die Membrane durch den Druck des
viskosen Mediums verformt wird. Die Verformung der Membrane kann dabei bis
zu deren Anlage am ringförmigen Bauteil erfolgen.
Für die Funktion der Einrichtung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn
die axial elastische Membrane axial vorgespannt ist und als Kraftspeicher
für eine zwischen den beiden Schwungmassen wirksame Reibeinrichtung dient.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Vorspannung der elastischen Mem
brane drehzahlabhängig ist, so daß die durch die Reibeinrichtung erzeugte
Reibungsdämpfung veränderbar ist. Zweckmäßig kann es hierfür sein, wenn
mit steigender Drehzahl die von der elastischen Membrane auf die Reibein
richtung ausgeübte Kraft reduziert wird. Es kann jedoch auch für manche
Anwendungsfälle vorteilhaft sein, wenn zumindest in einem Drehzahlbereich
mit steigender Drehzahl die durch die elastische Membrane erzeugte Rei
bungsdämpfung zunimmt. Es kann also durch die erfindungsgemäße Ausge
staltung auch die Dämpfungswirkung der durch die elastische Membrane
beaufschlagten Reibeinrichtung veränderbar sein.
Anhand der Figur sei die Erfindung näher erläutert.
Die in der Figur im Schnitt dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung
1 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in
zwei Schwungmassen 3 und 4 aufgeteilt ist. Die Schwungmasse 3 ist auf
einer Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine
über Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf der Schwungmasse 4 ist eine
schaltbare Reibungskupplung 7 befestigt. Zwischen der Druckplatte 8 der
Reibungskupplung 7 und der Schwungmasse 4 ist eine Kupplungsscheibe 9
vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht näher dargestell
ten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7
wird in Richtung der Schwungmasse 4 durch eine am Kupplungsdeckel 11
schwenkbar sich abstützende Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch Betätigung
der Reibungskupplung 7 kann die Schwungmasse 4 und somit auch das Schwung
rad 2 bzw. die Brennkraftmaschine der Getriebeeingangswelle 10 zu- und
abgekuppelt werden. Zwischen der Schwungmasse 3 und der Schwungmasse 4 ist
eine erste, nach dem Verdrängungsprinzip mit Hilfe eines viskosen Mediums
arbeitende hydraulische Dämpfungseinrichtung 13 sowie eine mit dieser
parallel geschaltete, weitere mechanische Dämpfungseinrichtung 14 vorge
sehen, welche eine Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3
und 4 ermöglichen.
Die beiden Schwungmassen 3 und 4 sind verdrehbar zueinander über eine
Lagerung 15 gelagert. Die Lagerung 15 umfaßt ein Wälzlager in Form eines
einreihigen Kugellagers 16. Der äußere Lagerring 17 des Wälzlagers 16 ist
in einer Ausnehmung 18 der Schwungmasse 4 und der innere Lagerring 19 des
Wälzlagers 16 ist auf einem zentralen, sich axial von der Kurbelwelle 5
weg ertreckenden und in die Ausmehmung 18 hineinragenden zylindrischen
Zapfen 20 der Schwungmasse 3 angeordnet.
Der innere Lagerring 19 ist mit einer Preßpassung auf dem Zapfen 20 aufge
nommen und zwischen einem sich an einer Schulter 21 des Zapfens 20 bzw.
der Schwungmasse 3 axial abstützenden Ring 21 a und einer Sicherungsscheibe
22, die auf der Stirnseite des Zapfens 20 befestigt ist, eingespannt.
Das Lager 16 ist gegenüber der Schwungmasse 4 axial gesichert, indem es
unter Zwischenlegung zweier im Querschnitt L-förmiger Ringe 23, 24 axial
zwischen einer Schulter 25 der Schwungmasse 4 und einer über Abstandsbol
zen 26 mit der zweiten Schwungmasse 4 fest verbundenen Scheibe 27 einge
spannt ist.
Die beiden Ringe 23, 24 bilden eine thermische Isolierung, die den Wärme
fluß von der mit der Kupplungsscheibe 9 zusammenwirkenden Reibfläche 4 a
der Schwungmasse 4 zum Lager 16 unterbricht bzw. zumindest vermindert.
Die Schwungmasse 3 trägt radial außen einen axialen ringförmigen Ansatz
28, der einen Ringraum 29 begrenzt, der zur ersten Dämpfungseinrichtung 13
gehört.
Der Ringraum 29 ist radial außen durch den axialen Fortaatz 28 und seit
lich durch von diesem radial nach innen verlaufende und zwischen sich die
Dämpfungseinrichtung 13 aufnehmende Wandungen 31 und 32 begrenzt. Die
seitliche Wandung 31 ist durch den äußeren Bereich des radialen Flansches
33 der Schwungmasse 3, welcher vom Zapfen 20 sich erstreckt, gebildet. Die
seitliche Wandung 32 ist durch eine im wesentlichen unelastische bzw.
starre, scheibenförmige Abdeckung 32 gebildet, die sich radial nach innen
zwischen den radialen Flansch 33 und die Schwungmasse 4 erstreckt und
radial außen an der Schwungmasse 3 bzw. am Fortsatz 28 mittels Niete 34
befestigt ist.
Die radial äußere hydraulische Dämpfungseinrichtung 13 besitzt über den
Umfang des ringförmigen Raumes 29 gleichmäßig verteilte segmentförmige
Bauteile 35, welche den Ringraum 29 in mehrere segmentförmige Kammern
unterteilen.
Der Ringraum 29 bzw. die segmentförmigen Kammern sind radial nach innen
hin durch ein kreisringförmiges Bauteil 37 begrenzt. Das kreisringförmige
Bauteil 37 weist einen Ringbereich 38 auf, dessen Dicke an den axialen
Abstand zwischen den beiden Wandungen 31, 32 des Ringraumes 29 angepaßt
ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Ringraum radial nach innen hin
im wesentlichen abgedichtet ist. An seinem radial äußeren Umfang weist das
kreisringförmige Bauteil 37 radiale Ausleger 39 auf, welche jeweils in
eine segmentförmige Kammer eingreifen, so daß diese in zwei Einzelkammern
unterteilt wird. Die radialen Ausleger 39 sind an den Querschnitt des
Ringraumes 29 angepaßt, so daß die beidseits eines radialen Auslegers 39
vorhandenen Einzelkammern, abgesehen von den eventuell vorhandenen
Leckverlusten aufgrund von Herstellungstoleranzen, praktisch gegeneinander
abgedichtet sind.
Die segmentförmigen Bauteile 35 haben an der inneren Mantelfäche eine in
Umfangsrichtung verlaufende Nut 35 a, welche zwischen den einem derartigen
segmentförmigen Bauteil 35 beidseits benachbarten Einzelkammern eine
Verbindung hergestellt, so daß das viskose Medium, welches in diesen
Einzelkammern aufgenommen ist, von einer Einzelkammer in die andere Ein
zelkammer gedrängt werden kann. Die hierfür erforderliche Verdrängungsar
beit für das viskose Medium erzeugt eine Dämpfung zwischen den beiden
Schwungmassen 3, 4. Das kreisringförmige Bauteil 37, welches gleichzeitig
das Ausgangsteil der hydraulischen Dämpfungseinrichtung 13 bildet, besitzt
an seinem radial inneren Bereich radiale Vorsprünge 48, die in entspre
chend angepaßte Ausschnitte 49 eingreifen, welche an der äußeren Periphe
rie der mit der zweiten Schwungmasse drehfest verbundenen Scheibe 27
eingebracht sind. Dadurch wird bei einer Relativverdrehung zwischen den
beiden Schwungmassen 3, 4 das kreisringförmige Bauteil 37 gegenüber den
segmentförmigen Bauteilen 35 verdreht.
Die seitliche Wandung 32, welche den Ringraum 29 begrenzt, erstreckt sich
radial nach innen und bildet gleichzeitig das Eingangsteil der drehela
stischen Dämpfungseinrichtung 14. Die drehelastische Dämpfungseinrichtung
14 besitzt weiterhin eine Scheibengruppe, nämlich die beidseits des
flanschartigen Eingangsteils bzw. der Wandung 32 angeordneten Scheiben
27, 50. Die beiden Scheiben 27, 50 sind über die Abstandsbolzen 26 im axi
alen Abstand miteinander drehfest verbunden und an der Schwungmasse 4
angelenkt. In den Scheiben 27, 50, welche das Ausgangsteil der drehelasti
schen Dämpfungseinrichtung 14 bilden sowie im flanschartigen Eingangsteil
32 sind axial fluchtende Ausnehmungen 51, 52 sowie 53 eingebracht, in denen
in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher 54 in Form von Schraubenfedern
aufgenommen sind. Die Kraftspeicher 54 wirken einer relativen Verdrehung
zwischen den beiden Schwungmassen 3, 4 entgegen.
Der Wirkbereich der hydraulischen Dämpfungseinrichtung 13 und der zu
dieser parallel wirksamen mechanischen Dämpfungseinrichtung 14 ist be
stimmt durch die Länge der sich in Umfangsrichtung erstreckenden und in
das flanschartige Bauteil 32 eingebrachten Ausnehmungen 55 für die Ab
standsbolzen 26.
Zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 ist weiterhin eine Reibeinrich
tung 56 vorgesehen, die parallel zur drehelastischen Dämpfungseinrichtung
14 wirksam ist. Diese Reibeinrichtung 56 bewirkt eine Reibungsdämpfung
zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4. Die Reibscheibe 56 a wird durch
die Bolzen 26 angesteuert. Hierfür besitzt die Reibscheibe 56 a Ausschnitte
56 b, in die die Nietköpfe der Bolzen 26 axial eingreifen. Es kann dabei
vorteilhaft sein, wenn zwischen den Ausschnitten 56 b und den Nietköpfen
ein Umfangsspiel vorhanden ist, so daß eine verschleppte Reibung entsteht.
Auf der Stirnfläche 57 des ringförmigen axialen Fortsatzes 28 der Schwung
masse 3 ist eine Membrane 61 befestigt. Die Membrane 61 begrenzt gemeinsam
mit dem axialen Fortsatz 28 und dem radialen Flansch 33 der Schwungmasse 3
eine Ringkammer 60. In dieser Ringkammer 60 ist die hydraulische Dämp
fungseinrichtung 13 sowie die drehelastische Dämpfungseinrichtung 14 als
auch die Reibeinrichtung 56 aufgenommen.
Auf der der Ringkammer 60 abgewandten Seite der Membrane 61 ist ein ring
förmiges Bauteil 58 vorgesehen, das unter Zwischenlegung des radial äuße
ren Bereiches der Membrane 61 auf der Stirnfläche 57 des ringförmigen
axialen Fortsatzes 28 der Schwungmasse 3 mittels Niete 59 befestigt ist.
Das ringförmige Bauteil 58 bildet eine Wandung, die ausgehend von dem
axialen Fortsatz 28 sich radial nach innen, axial zwischen der Schwungmas
se 4 und den Dämpfungseinrichtungen 13, 14 erstreckt.
In der Ringkammer 60 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel vorge
sehen, welches die gleiche Zusammensetzung haben kann, wie das viskose
Medium der hydraulischen Dämpfungseinrichtung 13. Das Niveau des Schmier
mittels in der Ringkammer 60 kann dabei - bei drehender Einrichtung 1 -
bis an die äußeren Windungen der Kraftspeicher 54 der drehelastischen
Dämpfungseinrichtung 14 reichen.
Die Membrane 61 verhindert das Austreten des in der Ringkammer 60 enthal
tenen viskosen Mediums, dichtet also die Ringkammer 60 nach außen hin ab.
Hierfür ist die Membrane 61 mit ihren radial äußeren Bereichen zwischen
der Stirnfläche 57 des axialen Ansatzes 28 und dem ringförmigen Bauteil 58
eingeklemmt und erstreckt sich radial nach innen hin über das ringförmige
Bauteil 58 hinaus. Mit seinen radial inneren Bereichen stützt sich die
Membrane 61 mit Vorspannung axial an einem Dichtungsring 62 ab. Der im
Querschnitt L-förmige Dichtungsring 62 ist auf einer Schulter 63 der
Schwungmasse 4, welche axial in Richtung der Schwungmasse 3 weist, aufge
nommen und radial innerhalb der Kraftspeicher 54 der Dämpfungseinrichtung
14 vorgesehen. Der Dichtungsring 62 stützt sich axial an der Scheibe 50
ab, welche am freien Ende der Schulter 63 durch die Bolzen 26 festgelegt
ist.
Bei einer relativen Verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4
kann infolge der axialen Vorspannung der Membrane 61 gegen den radialen
Schenkel des im Querschnitt L- förmigen Dichtungsringes 62 eine Reibungs
dämpfung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 erzeugt werden. Diese
Reibungsdämpfung kann bei mit der Schwungmasse 4 drehfestem Dichtungs
ring 62 zwischen den radial inneren Bereichen der Membrane 61 und dem
radialen Schenkel des Dichtungsringes 62 auftreten.
Der Dichtungsring 62 kann jedoch auch drehfest mit den radialen inneren
Bereichen der Membrane 61 sein, so daß dann die Reibungsdämpfung zwischen
dem Dichtungsring 62 und der Schwungmasse 4 bzw. der Scheibe 50 auftritt.
Die Membrane 61, welche aus Federstahl hergestellt sein kann, kann sich
axial am ringförmigen Bauteil bzw. an der Wandung 58 abstützen, so daß der
sich bei rotierender Einrichtung einstellende Druck im viskosen Medium
über das ringförmige Bauteil, welches im wesentlichen unelastisch bzw.
starr ist, abgefangen werden kann.
Dadurch wird vermieden, daß die Membrane 61 unzulässig verformt wird.
Um eine derartige Verformung zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn die
Füllung mit viskosem Medium radial nach innen nicht wesentlich über den
Innenrand des ringförmigen Bauteils 58 hinausgeht.
Zur Abdichtung der Ringkammer 60 nach außen hin ist weiterhin ein Dich
tungsring 64 zwischen dem axialen Fortsatz 28 und der Membrane 61 vorge
sehen. Der Dichtungsring 64 ist durch einen O-Ring gebildet, der radial
innerhalb der Niete 59 zur Befestigung der Membrane 61 bzw. der Wandung 58
vorgesehen ist.
Weitere Dichtungsringe 65, 66 sind zwischen dem äußeren Lagerring bzw. dem
L-förmigen Isolierring 24 und der Aufnahmebohrung 18 sowie zwischen dem
inneren Lagerring 19 und dem axialen Zapfen 20 vorgesehen.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind das Bauteil 58 und die Membrane 61
derart ausgebildet, daß in radialer Richtung zwischen diesen Bauteilen
58, 61 ein nach innen hin offener, keilförmiger Freiraum bzw. Spalt 67
gebildet ist. Aufgrund dieses Spaltes 67 kann die Membrane 61 infolge der
durch das viskose Medium bei rotierender Einrichtung auf sie ausgeübten
Axialkraft verformt werden und zwar bis der Spalt 67 überwunden ist und
die Membrane 61 zur Anlage an dem ringförmigen Bauteil 58 kommt. Der
Drehzahlbereich, in dem der Spalt 67 durch Verformung der Membrane 61
überwunden wird, ist dabei abhängig von der Höhe der Füllung an viskosem
Medium in der Kammer 60, von der Dichte des viskosen Mediums und von der
axialen Vorspannung sowie der axialen Steifigkeit bzw. Federrate der
elastischen Membrane 61.
Die im radial inneren Bereich der Membrane 61 erzeugte Reibungsdämpfung
zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 ist also abhängig von dem Kräf
teverhältnis zwischen der durch das viskose Medium auf die Membrane 61
ausgeübte Kraft und der von der Membrane 61 dieser Kraft entgegengesetzten
Kraft.
Die Einrichtung kann dabei derart ausgelegt sein, daß ab einer bestimmten
Drehzahl die Membrane 61 auf den Dichtungsring bzw. Reibring 62 praktisch
keine axiale Kraft mehr ausübt oder gar von diesem Ring 62 abhebt, so daß
dann die im Bereich des Dichtungsringes 62 auftretende Reibungsdämpfung
aufgehoben ist.
Die Abstimmung zwischen der Füllmenge an viskosem Medium und der Feder
steifigkeit sowie Vorspannung der Membrane 61 kann dabei derart gewählt
werden, daß unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Motors die Membrane 61 eine
erhöhte Reibungsdämpfung zwischen den beiden Schwungmassen erzeugt, wohin
gegen im Bereich der Leerlaufdrehzahl bzw. oberhalb dieser Leerlaufdreh
zahl eine erheblich geringere oder keine Reibungsdämpfung durch die Mem
brane 61 zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 erzeugt wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zusätzlicher Abstützring
bzw. Reibring 68 vorhanden, der auf der dem radialen Schenkel des Dich
tungsringes 62 abgewandten Seite der Membrane 61 vorgesehen ist und sich
an der Schwungmasse 4 axial abstützt. An diesem Reibring 68 können die
radial inneren Bereiche der Membrane 61 bei ausreichend hoher Drehzahl der
Einrichtung 1 sich abstützen, so daß dann eine Reibungsdämpfung zwischen
dem Ring 68 und den radial inneren Bereichen der Membrane 61 auftritt.
Diese Reibungsdämpfung zwischen dem Ring 68 und der Membrane 61 tritt
zweckmäßigerweise in einem Drehzahlbereich auf, der oberhalb der Leerlauf
drehzahl des Motors liegt.
Als Medium für die hier nach dem Verdrängerprinzip arbeitende Dämpfungs
einrichtung kann ein pastenförmiges Mittel, wie Fett, oder ein flüssiges
Mittel, wie Schmiermittel, Öl od. dgl. verwendet werden. Dabei braucht
nicht in allen Fällen die gesamte Kammer mit dem Medium gefüllt sein,
sondern es kann ausreichen, wenn das Medium - unter Fliehkraft - lediglich
die radialen Bereiche, in denen sich die nach dem Verdrängerprinzip ar
beitende Einrichtung befindet, zumindest teilweise ausfüllt. Dabei kann es
vorteilhaft sein, daß dann, wenn eine mittels Schraubenfedern wirksame
Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, die Schraubenfedern zumindest teil
weise in das Medium eintauchen, um Verschleiß zu reduzieren. Vorteilhaft
kann es weiterhin sein, wenn bei der Verwendung von flüssigem Medium die
Menge derart abgestimmt ist, daß nach dem Abstellen des Motors das sich
im unteren Bereich der Kammer sammelnde flüssige Medium nicht bis an
denjenigen radialen Bereich heranreicht, in welchem sich die Abdichtung
der Kammer befindet, so daß beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 nach
Abstellen des Motors eine sich im unteren Bereich der Kammer 60 sammelnde
Flüssigkeit von unten her nicht bis an den Bereich der Dichtungen 62
heranreicht. Dadurch wird verhindert, daß Leckage auftritt. In gleicher
Weise ist es vorteilhaft, wenn bei Verwendung von pasten- bzw. fettförmi
gem Medium ebenfalls lediglich eine solche Menge verwendet wird, daß auch
bei einem durch hohe Betriebstemperaturen flüssig gewordenen Mittel und
nach Abstellen des Motors sich durch Fortfall der Fliehkrafteinwirkung im
unteren Bereich der Kammer 60 sammelnde, flüssig gewordene Fett nicht über
die Dichtung hinausreicht. Das nach Abkühlung wieder erstarrende Medium
verteilt sich unter der Fliehkrafteinwirkung wieder und durch die ent
sprechend vorgenommene Dosierung bzw. Befüllung kann die Wirkung der
hydraulischen Dämpfung sowie die Schmierwirkung augenblicklich nach dem
Start des Motors wieder einsetzen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele be
grenzt, sondern es beziehen sich erfinderische Merkmale, insbesondere,
soweit sie bei anderen als nach dem Verdrängerprinzip arbeitenden Dämp
fungseinrichtungen, wie z.B. anderen hydraulischen Dämpfern zwischen
mindestens zwei Schwungmassen anwendbar sind, auch auf derartige Einrich
tungen.
Claims (18)
1. Einrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen, insbesondere im
Antriebsstrang eines Fahrzeuges, mit mindestens einer zwischen zwei
relativ zueinander verdrehbaren Schwungmassen wirksamen Dämpfungs
einrichtung, wobei die eine der Schwungmassen an der Antriebswelle
einer Brennkraftmaschine befestigbar ist und die andere Schwungmasse
über eine Kupplung, wie eine Reibungskupplung, mit der Eingangswelle
eines Getriebes verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dämpfungseinrichtung wenigstens zum Teil in einer mit viskosem
Mittel zumindest teilweise füllbaren ringartigen Kammer vorgesehen
ist und wenigstens auf einer Seite der ringartigen Kammer ein mem
branartiges Bauteil vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Schwungmasse die ringartige Kammer trägt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
andere der seitlichen Wandungen der ringartigen Kammer durch einen
radialen Flansch einer der Schwungmassen gebildet ist und die äußere
Wandung der ringartigen Kammer durch einen ringförmigen, sich axial
von diesem Flansch erstreckenden Ansatz gebildet ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß der radial äußere Bereich des axial elastischen membranar
tigen Bauteils am axialen Ansatz der einen Schwungmasse befestigt
ist, das membranartige Bauteil sich radial nach innen hin erstreckt
und an einem Bauteil mit Vorspannung dichtend abgestützt ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß auf der der ringartigen Kammer abgewandten Seite des axial
elastischen membranartigen Bauteils ein ringförmiges Bauteil vorge
sehen ist, an dem sich das membranartige Bauteil zumindest über
einen Teilbereich seiner radialen Erstreckung axial abstützen kann.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ring
förmige Bauteil am axialen Ansatz der einen Schwungmasse befestigt
ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
elastische membranartige Bauteil axial zwischen dem ringartigen
Bauteil und dem axialen Ansatz eingespannt ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß sich das elastische membranartige Bauteil radial nach innen
über das ringförmige Bauteil hinauserstreckt und sich an einem der
Bauteile der Einrichtung mit Vorspannung abstützt.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß das membranartige Bauteil eine metallische Membrane ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Membrane sich über einen Dichtungsring an der anderen
Schwungmasse abstützt.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß die elastische Membrane durch die bei rotierender Einrich
tung auf das viskose Medium einwirkende Fliehkraft axial verformbar
ist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich
net, daß die elastische Membrane und das ringförmige Bauteil, an dem
sich die Membrane axial abstützen kann, in radialer Richtung zumin
dest über einen Teilbereich des ringförmigen Bauteils einen abwei
chenden Verlauf aufweisen.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
der elastischen Membrane und dem ringförmigen Bauteil ein nach innen
hin offener, keilförmiger Spalt gebildet ist.
14. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Rotation der Einrichtung der zwi
schen der Membrane und dem ringförmigen Bauteil vorhandene Spalt
veränderbar ist.
15. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die axial elastische Membrane axial
vorgespannt ist und als Kraftspeicher für eine zwischen den beiden
Schwungmassen wirksame Reibeinrichtung dient.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor
spannung der elastischen Membrane drehzahlabhängig ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß
mit steigender Drehzahl die von der elastischen Membrane auf die
Reibeinrichtung ausgeübte Kraft reduziert wird.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeich
net, daß die Dämpfungswirkung der durch die elastische Membrane
beaufschlagten Reibeinrichtung veränderbar ist.
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Owner name: LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU BETEILIGUNGS KG, 778 |
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