DE3745156C5

DE3745156C5 - Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen

Info

Publication number: DE3745156C5
Application number: DE3745156A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Reik; Johann Jäckel
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 1986-07-05
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2007-07-02
Also published as: DE3745156C2

Abstract

Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen, insbesondere zwischen einem Motor und einer Kuppllung in einem Antriebsstrang, mit zwiszen zwei Schwungradelementen vorzusehender Dämpfungsvorkehrung, wobei das Eingangsteil das erste, mit dem Motor verbindbare, und das Ausgangsteil das zweite, eine Gegenreibfläche zum Angriff einer Reibscheibe der Kupplung aufweisende Schwungradelement ist, gekennzeichnet durch die nachfolgend angeführten Merkmale:
a) die Dämpfungsvorkehrung besitzt eine radial nach außen geschlossene, ringförmige Kammer (30), die radial außen einen Ringkanal (51) bildet, in dem Kraftspeicher, wie Federn, aufgenommen sind.
b) an den seitlichen Begrenzungswandung des Ringkanals (51) sind erste Abstützbereiche zur Beaufschlagung von Enden der Kraftspeicher vorgesehen,
c) in den Ringkanal (51, 151, 251, 551) ragt ein mit dem zweiten Schwungradelement (4, 204, 504) in Drehschluß stehender Flanschkörper (41, 141; 241, 541), der zweite Abstützbereiche zur Beaufschlagung von Kraftspeicherenden bildet, hinein,
d) die zwischen ersten und zweiten Abstützbereichen vorgesehenen Kraftspeicher (45; 145; 245) lassen zwischen den Schwungradelementen...

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen, insbesondere zwischen einem Motor und einer Kupplung in einem Antriebsstrang, mit zwischen zwei Schwungradelementen vorzusehender Dämpfungsvorkehrung, wobei das Eingangsteil das eine, mit dem Motor verbindbare und das Ausgangsteil das andere, eine Gegenreibfläche zum Angriff einer Reibscheibe der Kupplung aufweisende Schwungradelement ist.
Derartige Einrichtungen, wie sie beispielsweise durch die DE 35 20 853 C2 vorgeschlagen wurden, besitzen als Dämpfungsmittel in der Regel zwischen den Schwungradelementen sowohl in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher, wie z.B. Schraubenfedern, die Energie speichern, als auch in Achsrichtung wirksame Kraftspeicher, die im Zusammenwirken mit Reib- oder Gleitbelägen eine Reibung, d.h. eine Hysterese bewirken, die parallel zu den in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern geschaltet ist.
Solche Einrichtungen vermögen zwar bei gewissen Einsatzfällen relativ gute Verbesserungen des Schwingungs- bzw. Geräuschverhaltens zu bewirken, jedoch stellen diese in vielen fällen eine Kompromißlösung dar. So vermögen diese rein mechanischen Lösungen nicht, das breite Spektrum der anstehenden Forderungen bei den verschiedenen Betriebszuständen, die vollkommen unterschiedlichen Schwingungs- und Geräuschverhalten aufweisen, abzudecken. Sie wären also um so aufwendiger und damit teurer, wenn versucht wird, viele Betriebszustände zu erfassen, da für zusätzliche Amplitudenbereiche zusätzliche und jeweils kompliziertere Maßnahmen erforderlich sind. Insbesondere vermögen derartige Einrichtungen nicht, die Dämpfungscharakteristik an mehrere sich verändernde Betriebsbedingungen anzupassen, unter anderem deshalb nicht, weil die den einzelnen Dämpferstufen bzw. den in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern zugeordneten Hysteresen sich nicht in Abhängigkeit der auftretenden Bedingungen verändern können. Sie sind außerdem verschleiß- und störanfällig.
Bei den bisherigen Einrichtungen der eingangs genannten Art ist weiterhin zwischen den Schwungradelementen eine verhältnismäßig geringe drehelastische Relativrotation möglich, weshalb zumindest über einen großen Bereich dieser Relativrotation die Dämpfungsrate der zwischen den Schwungradelementen wirksamen Dämpfungsmittel verhältnismäßig hoch ist. Für viele Einsatzfälle wäre es jedoch vorteilhaft, um eine bessere Dämpfung der Schwingungen zu erzielen, wenn große Relativverdrehungen zwischen den Schwungradelementen vorhanden wären, da nämlich dadurch Schwingungen mit großer Amplitude besser gedämpft werden könnten.
Durch die DE-AS 28 48 748 ist eine elastische Kupplung in Scheibenbauweise vorgeschlagen worden, die ein mit Flüssigkeit füllbares Gehäuse aufweist, in dem Federn sowie spezielle Verdrängungskammern angeordnet sind. Die das Gehäuse bildende Bauteile werden mit der Abtriebswelle eines Motors und die in das Gehäuse hineinragende Mittelscheibe über eine Innennabe unmittelbar mit einer anzutreibenden Welle verbunden. Diese Schrift betrifft also keine Einrichtungen mit zwei Schwungradelementen gemäß der eingangs beschriebenen Art. Eine solche elastische Kupplung in Scheibenbauweise hat weiterhin den Nachteil, daß infolge der Anordnung der Verdrängungskammern für die radial außen in dem Gehäuse vorgesehenen Federn verhältnismäßig wenig Platz in Umfangsrichtung verbleibt, so daß nur ein kleiner Relativverdrehwinkel zwischen dem Gehäuse und der Mittelscheibe möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art zu verbessern, insbesondere deren Dämpfungswirkung, so daß eine optimale Filtrierung der zwischen Motor und Getriebe auftretenden Schwingungen sowohl bei niedrigen, als auch bei hohen Drehzahlen, bei Resonanzdrehzahlen, beim Anlassen bzw. beim Abstellen oder dergleichen erzielt wird. Weiterhin soll die Möglichkeit geschaffen werden, die Dämpfungscharakteristik, d.h. das Maß der Energievernichtung an das unterschiedliche Schwingungs- und Geräuschverhalten eines Fahrzeuges unterverschiedenen Betriebsbedingungen und anderen Einflüssen anpassen zu können. Außerdem soll die erfindungsgemäß Einrichtung in besonders einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar sein. Insbesondere soll durch konstruktive Maßnahmen ein geringer Fertigungsaufwand durch Einsatz eines möglichst hohen Anteils an spanloser Fertigung ermöglicht werden. Auch soll der Verschleiß minimiert und die Lebensdauer verlängert werden. Weiterhin soll eine gedrängte und somit platzsparende Bauweise, insbesondere in axialer Richtung, gewährleistet werden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung die nachfolgend angeführten Merkmale aufweist:

a) die Dämpfungsvorkehrung besitzt eine radial nach außen geschlossene, ringförmige Kammer, die radial außen einen Ringkanal bildet, in dem Kraftspeicher, wie Federn, aufgenommen sind,
b) an den seitlichen Begrenzungswandungen des Ringkanals sind erste Abstützbereiche zur Beaufschlagung von Endender Kraftspeicher vorgesehen,
c) in den Ringkanal ragt ein mit dem zweiten Schwungradelement in Drehschluß stehender Flanschkörper, der zweite Abstützbereiche zur Beaufschlagung von Kraftspeicherenden bildet, hinein,
d) die zwischen ersten und zweiten Abstützbereichen vorgesehenen Kraftspeicher lassen zwischen den Schwungradelementen mindestens eine relative Verdrehung von ± 25 Grad, ausgehend von einer Mittelstellung, zu,
e) das den Ringkanal bildende Schwungradelement besitzt Abschnitte, welche die Kraftspeicher axial übergreifen und fliehkraftmäßig abstützen.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird eine Ausgestaltung der Einrichtung ermöglicht, die eine einwandfreie Führung bzw. Abstützung der im Ringkanal aufgenommenen Federn gewährleistet, so daß diese Federn verhältnismäßig lang ausgebildet werden können und somit ein großer Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen ermöglicht wird. Dadurch kann eine bessere Dämpfung der zwischen den Schwungradelementen auftretenden Schwingungen erzielt werden da aufgrund der möglichen großen Relativverdrehungen zwischen den Schwungradelementen, die zwischen dieser wirksamen Dämpfungsrate über einen großen oder gar über fast den gesamten Verdrehwinkel verhältnismäßig niedrig sein kann. Die Dämpfungsrate kann dabei desto kleiner werden, je größer der mögliche Verdrehwinkel ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Einrichtung können also lange, einstückige Federn mit einer verhältnismäßig geringen Steifigkeit, jedoch mit großem Federweg eingesetzt' werden, welche die zuvor erwähnte geringe Dämpfungsrate ermöglichen. Aufgrund des möglichen großen Verdrehwinkels bei gleichzeitiger geringer Dämpfungsrate können sowohl Schwingungen großer Amplitude bzw. große Wechseldrehmomentspitzen als auch Schwingungen mit kleiner Amplitude bzw. kleinere Wechseldrehmomente gedämpft bzw. filtriert werden. Somit ist praktisch in allen Betriebszuständen des Motors eine einwandfreie Dämpfung der auftretenden Schwingungen möglich.
Für die Montage und die Funktion einer erfindungsgemäß ausgestalteten Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn bei „n" Federn, bzw. Kraftspeichern auf gleichem Durchmesser, wobei 2 ≤ n ≤ 4, die einzelnen Federn bzw. Kraftspeicher sich über 70 – 96 % eines Winkelsektors erstrecken, wobei der Winkelsektor 360 Grad/n beträgt.
Insbesondere bei Verwendung von langen einstückigen Federn kann es für die Montage besonders vorteilhaft sein, wenn diese zumindest annähernd auf den Radius, auf den sie angeordnet werden, vorgekrümmt sind. Dadurch wird das Einlegen in die für die Federn vorgesehenen kanalartigen Aufnahmen erheblich erleichtert, da keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind, um die Federn bei der Montage in einer gekrümmten Lage zu halten.
Für die schwingungsmäßige Entkoppelung der beiden Schwungradelemente ist es besonders vorteilhaft, wenn die radial außen in der Kammer angeordneten Kraftspeicher eine federnde Verdrehsteifigkeit bewirken, die in der Größenordnung von 2 bis 15 Nm pro Grad liegt. Für viele Anwendungsfälle hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Kraftspeicher eine Verdrehsteifigkeit in der Größenordnung von 2 bis 4 Nm pro Grad zwischen den beiden Schwungradelementen erzeugen.
Die Kammer bzw. der Ringkanal kann zumindest im radial äußeren Bereich derart ausgebildet sein, daß die entsprechenden Begrenzungsflächen an den äußeren Querschnitt der Kraftspeicher angeglichen ist. Durch eine derartige Auslegung kann eine zusätzliche Verbesserung der radialen Abstützung sowie der Führung der Kraftspeicher innerhalb der Kammer bzw. des Ringkanals erzielt werden.
Für den Aufbau und die Funktion der Einrichtung kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn eines der die Kammer begrenzenden Bauteile einen Anlasserzahnkranz trägt.
Die Federrate bzw. die Steifigkeit des durch die Federn zwischen den Schwungradelementen gebildeten elastischen Dämpfers kann in der Größenordnung zwischen 2 bis 20 Nm/Grad, vorzugsweise zwischen 4 bis 15 Nm/Grad liegen. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn diese Federrate bzw. Steifigkeit über zumindest einen Verdrehwinkel von 15 Grad zwischen den beiden Schwungradelementen in Zugrichtung und/oder in Schubrichtung vorhanden ist.
Als vorteilhaft kann es sich weiterhin erweisen, wenn der Ringkanal zumindest teilweise mit viskosem Medium, wie einem pastösen Mittel, gefüllt ist. Es kann auch zweckmäßig sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung – in Umfangsrichtung der Einrichtung betrachtet – die Kraftspeicher zwischen den ihnen jeweils zugeordneten Abstützbereichen fliehkraftmäßig abgestützt sind.
Weiterhin kann durch die beim Komprimieren und Entspannen der langen Federn sowie infolge der Bewegung der Bereiche des Flanschkörpers, die in den Ringkanal hineinragen, auftretende Verwirbelung bzw. Verdrängung des im Ringkanal aufgenommenen viskosen Mediums eine viskose bzw. hydraulische Dämpfung erzeugt werden. die in Abhängigkeit der aufgrund von Drehmomentschwankungen bzw. Drehschwingungen zwischen den beiden Schwungradelementen auftretenden Winkelgeschwindigkeiten bzw. -beschleunigungen sich ändert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die durch das viskose Medium verursachte Dämpfung veränderbar ist in Abhängigkeit der Drehzahl des Motors. Es kann also in Abhängigkeit der Winkelgeschwindigkeit zwischen den beiden Schwungradelementen sowie in Abhängigkeit der Drehzahl der Einrichtung das Dämpfungsverhältnis bzw. die Hysterese und damit die gesamte Dämpfungscharakteristik der Einrichtung verändert werden. Durch das im Ringkanal vorgesehene viskose Medium können somit nicht nur Schwingungen großer Amplitude gedämpft werden, die durch hohe Drehmomentstöße bzw. Wechselmomente verursacht werden, sondern auch Schwingungen kleiner Amplitude, die mit entsprechend kleiner Hysterese gedämpft werden müssen und die insbesondere im Lastbetrieb auftreten. Dies kann darauf zurückgeführt werden, daß der sich im viskosen Medium aufbauende Druck abhängig ist von der momentanen Geschwindigkeit, mit der ein bestimmtes Volumen des viskosen Mediums verdrängt wird. Das bedeutet also, daß die Dämpfungskapazität des zumindest im Ringkanal aufgenommenen viskosen Mediums davon abhängig ist, ob zwischen den beiden Schwungmassen Stoßmomente bzw. hohe Wechselmomente oder geringere Momentenschwankungen auftreten. Es kann also praktisch eine selbstätige Regulierung der Dämpfungswirkung erzielt werden.
Durch die Verwendung von vargekrümmten Federn können die in diesen beim Komprimieren auftretenden Spannungen reduziert und weiterhin die Montage erleichtert werden.
Die Abstützbereiche für die Federn im Ringkanal können in vorteilhafter Weise durch am Flanschkörper angeformte radiale Ausleger gebildet werden, die in die radialen Bereiche des Ringkanals einmünden. Die Ausleger können dabei radial außerhalb der Abstützbereiche übergehen in einen die Federn in Umfangsrichtung übergreifenden Steg. Die – in Umfangsrichtung betrachtet – jeweils zwei radiale Ausleger verbindenden Stege können in einer ringförmigen Ausnehmung aufgenommen werden, welche sich radial außen an den Ringkanal anschließt.
Die Stege können – in radialer Richtung betrachtet – in bezug auf den Ringkanal derart ausgebildet sein, daß zumindest bei rotierender Einrichtung die Federn sich im wesentlichen an diesen Stegen radial abstützen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn zumindest einzelne der in den Ringkanal aufgenommenen Kraftspeicher nacheinander zur Wirkung kommen, also eine mehrstufige drehelastische Dämpfung bilden, und die erst nach einem Relativverdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen einsetzenden Federn zunächst über den Flansch in Umfangsrichtung positioniert sind, da dann während des Verdrehwinkels in dem diese Federn nicht komprimiert werden, diese sich mit dem Bauteil drehen, nämlich dem Flansch, an dem sie sich radial abstützen, so daß eine zusätzliche Reibungsdämpfung zwischen diesen Federn und den Begrenzungsflächen des Ringkanals vermieden werden kann.
Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Einrichtung kann gegeben sein, wenn der Ringkanal durch zwei schalenartige Körper gebildet ist, wobei wenigstens einer dieser Körper ein Blechformteil sein kann.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der Ringkanal durch zwei halbschalenartige Blechformteile gebildet ist, wobei diese Bestandteil des mit dem Motor verbundenen Schwungradelementes sein können oder gar dieses Schwungradelement bilden. Ein Vorteil derartiger Blechformteile gegenüber durch Verspanung hergestellten Teilen besteht im wesentlich reduzierten Fertigungsaufwand. Weiterhin sind bei durch Stanzen, Ziehen und Prägen hergestellten Blechteilen eine Vielzahl von günstigen Ausgestaltungsformen möglich, so können z.B. auch Kanalquerschnitte kostengünstig hergestellt werden, die von der rotationssymmetrischen Form abweichen. Auch können die Umfangsabstützungen für die Federn im Ringkanal durch Anprägungen bzw. taschenförmige Anformungen gebildet werden, so daß keine zusätzlichen Elemente erforderlich sind, um diese Funktion sicherzustellen.
Die Abstützungen bzw. Anschläge im Ringkanal für die Endbereiche der Federn können jedoch auch in einfacher Weise durch einzelne Elemente gebildet werden, die in den ansonsten über den Umfang durchgehend ausgebildeten Ringkanal eingesetzt sind. Diese Elemente können durch aufgenietete Klötzchen bzw. Plättchen, durch Formniete oder durch angeschweißte Formteile gebildet sein.
Zur einwandfreien Beaufschlagung der im Ringkanal aufgenommenen Federn ist es angebracht, wenn – in der neutralen Stellung des Dämpfers bzw. der Einrichtung – beidseits eines Flanschauslegers eine taschenförmige Anformung oder ein anderes Anschlagelement vorgesehen ist.
Um – ausgehend von einer mittleren Stellung bzw. einem mittleren Bereich der beiden Schwungradelemente relativ zueinander – zumindest in eine Drehrichtung eine mehrstufige drehelastische Dämpfung zu erhalten, kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest ein Ausleger des Flanschkörpers gegenüber den beidseits von diesem vorgesehenen Abstützungen des Ringkanals – in Umfangsrichtung betrachtet – eine geringere Erstreckung aufweist. Dabei können die Ausleger und die Abstützungen in der erwähnten Ausgangsposition in bezug aufeinander derart angeordnet sein, daß deren Beaufschlagungsbereiche in beiden Drehrichtungen relativ zueinander versetzt sind, so daß sich in beide Drehrichtungen eine mehrstufige drehelastische Dämpfung ergibt. In der erwähnten Ausgangsposition können die Beaufschlagungsbereiche der Ausleger für die Kraftspeicher und der Abstützungen jedoch auch auf einer Seite bündig sein, so daß sich dann lediglich in eine Drehrichtung eine abgestufte drehelastische Dämpfung ergibt.
Die Beaufschlagungsbereiche der Ausleger und der Abstützungen können in bezug auf die Federenden jedoch auch derart zueinander versetzt sein, daß um die Nullage der Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen über einen bestimmten Winkel keine Federung vorhanden ist, so daß dann praktisch keine oder lediglich eine hydraulische bzw. viskose und/oder eine Reibungsdämpfung auftreten kann. Diese Dämpfung kann sehr klein sein.
Eine geringere Erstreckung der Ausleger des Flanschkörpers gegenüber den Abstützungen des Ringkanals ist insbesondere bei Enrichtungen vorteilhaft, bei denen die zunächst nicht komprimierte(n) Feder bzw. Federn durch die Abstützungen des Ringkanals in Umfangsrichtung festgelegt ist bzw. sind.
Bei Einrichtungen, bei denen die erst nach einem relativen Verdrehwinkel zwischen den Schwungradelementen zur Wirkung kommenden Kraftspeicher sich über diesen Relativverdrehwinkel mit dem Flanschkörper verdrehen, kann es zweckmäßig sein, wenn wenigstens ein Ausleger des Flanschkörpers gegenüber den beidseits desselben vorgesehenen Abstützungen im Ringkanal – in Umfangsrichtung betrachtet – eine größere Erstreckung aufweist. Dabei können die Beaufschlagungsbereiche der Ausleger und der Abstützungen lediglich in eine Drehrichtung zueinander versetzt sein oder aber auch in beide Drehrichtungen.
Für die Funktion der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zumindest zwischen einigen der Ausleger des Flanschkörpers und den ihnen zugewandten Federenden Zwischenlagen vorgesehen sind, die zumindest einen Querschnittsbereich aufweisen, der zumindest annähernd an den Querschnitt des die Federn aufnehmenden Ringkanals angepaßt ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Zwischenlagen wirken diese im Ringkanal bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen wie Verdrängungskolben für das in diesem Ringkanal vorgesehene viskose Medium. Zur besseren Führung der Federenden können die Zwischenlagen auf ihrer dem jeweiligen Federende zugekehrten Seite eine in den Innenraum der Federn hineinragende Verlängerung besitzen. Um eine Selbsteinfädelung der Verlängerungen in die Federenden zu ermöglichen, können diese einen leicht konischen Bereich aufweisen, der zum Ende zu in einen einen größeren Kegelwinkel oder eine kalottenförmige Gestalt aufweisenden Abschnitt übergeht. Dadurch kann sichergestellt werden, daß, falls eine Zwischenlage bzw. ein Federnapf im Betrieb aus einem Federende herausrutscht bzw. herausgedrängt wird, beim Entspannen der Feder bzw. bei der Beaufschlagung des Federnapfes letzterer sich wieder in die Feder einfädeln kann, ohne daß diese oder er selbst beschädigt wird.
Dadurch daß die Zwischenlagen bzw. die Federnäpfe im Ringkanal Verdrängungskolben für das viskose Medium bilden, können diese in vorteilhafter Weise zur Steuerung der durch das viskose Medium erzeugten Dämpfung herangezogen werden. So ist es in besonders einfacher Weise möglich, über die kolbenähnlichen Zwischenlagen die Durchflußmenge bzw. das verdrängte Volumen an viskosem Medium über einen bestimmten Relativverdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen zu bestimmen bzw. zu regulieren und somit einen definierten, charakteristischen Dämpfungsverlauf in Abhängigkeit bestimmter Betriebsparameter zu erzielen. Die Veränderung des durch das viskose Medium erzeugten Verdrehwiderstandes kann in einfacher Weise durch Veränderung wenigstens eines Durchflußquerschnittes für das viskose Medium erfolgen. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, daß der Ringkanal wenigstens über Teilbereiche der Längenerstreckung von zumindest einer Feder, die an beiden Enden mit Zwischenlagen bzw. Feder näpfen versehen ist, keinen konstanten Querschnitt besitzt. Bei einer Relativbewegung zwischen dem Ringkanal und einer Zwischenlage kann sich somit der freie Querschnitt zwischen dem Ringkanal und der Zwischenlage in Abhängigkeit des Verdrehwinkels verändern. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn zumindest einige der sich in den Endabschnitten der nicht komprimierten Federn befindlichen Bereiche des Ringkanals gegenüber den übrigen Bereichen dieses Kanals im Querschnitt erweitert sind. Derartige Querschnittserweiterungen können über einen bestimmten Verdrehwinkelbereich progressiv verlaufen oder es können auch die Querschnittsveränderungen schlagartig erfolgen. Um eine einwandfreie Führung der Zwischenlagen und der Kraftspeicher radial außen zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, derartige Querschnittserweiterungen im Bereich der inneren Hälfte des Ringkanales vorzusehen.
Die durch die Zwischenlagen in Verbindung mit dem viskosen Medium erzeugte Dämpfung kann weiterhin durch Einbringen von axialen Ausschitten oder von axialen Ausnehmungen in diese Zwischenlagen verändert werden.
Für die Funktion der Einrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die Ausleger des Flanschkörpers in Umfangsrichtung weisende Nasen besitzen, welche in eine Ausnehmung der Zwischenlagen eingreifen. Die Nasen der Ausleger sind dabei in bezug auf die ihnen jeweils zugeordnete Ausnehmung der Zwischenlagen derart angeordnet bzw. ausgebildet, daß über die Zwischenlagen zumindest die Endbereiche der Federn außer Kontakt gehalten werden mit den radial äußeren Bereichen des Ringkanals. Die Nasen der Ausleger können dabei derart ausgebildet sein, daß bei Beaufschlagung der Zwischenlagen letztere durch die Nasen leicht radial nach innen gezogen werden, und damit von der Ringkanalwandung abgehoben werden. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei hoher Drehzahl zumindest einige der Endwindungen der Federn nicht zur Anlage kommen an den schalenartigen Körpern, welche den Ringkanal bilden, und damit frei Federn können. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Ausnehmungen in den Zwischenlagen im Querschnitt kreisringförmig ausgebildet sind und die Vasen der Ausleger zumindest an die Ausnehmungen angepaßte Bereiche aufweisen. Letzeres kann zum Beispiel durch Anprägen der zuvor ausgestanzten Nasen erfolgen. Die Auslegernehmungen der Zwischenlagen können – in Achsrichtung der Federn betrachtet – kegel- oder kugelartig geformt sein und Sacklöcher bilden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann radial innerhalb des Ringkanals mindestens eine weitere Federgruppe der Dämpfungsvorkehrung vorgesehen sein. Für manche Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn diese weitere Federgruppe mit der im Ringkanal vorgesehenen ersten Federgruppe zwischen den Schwungradelementen in Parallelschaltung angeordnet ist. Die Anordnung der einzelnen Federn der ersten und weiteren Federgruppe zwischen den beiden Schwungradelementen kann dabei derart vorgenommen werden, daß mindestens einzelne Federn beider Federgruppen stufenweise, das heißt winkelversetzt zur Wizkung kommen und/oder mindestens einzelne Federn wenigstens einer Federgruppe stufenweise, das heißt winkelversetzt einsetzen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die im Ringkanal vorgesehene erste Federgruppe und die radial weiter innen angeordnete weitere Federgruppe zwischen den Schwungradelementen in Reihenschaltung angeordnet sein. Die innerhalb dieser Federgruppen parallel geschalteten Federn können dabei ebenfalls verschiedene Stufen bilden, die winkelversetzt zur Wirkung kommen.
Die Koppelung der wenigstens zwei Federgruppen, welche zwischen den Schwungradelementen vorgesehen sind, kann in einfacher Weise mittels eines Flanschkörpers erfolgen, der entsprechende Aufnahmen für die einzelnen Federn aufweist. Diese Aufnahmen können in vorteilhafter Weise dadurch gebildet werden, daß der Flanschkörper radial äußere, durch radiale Ausleger in Umfangsrichtung voneinander getrennte Ausschnitte besitzt, in denen die Federn der ersten Federgruppe aufgenommen sind, sowie radial weiter innen liegende Fenster, in denen die Federn der weiteren Federgruppe vorgesehen sind. Die Ausschnitte und die Fenster können dabei – in Umfangsrichtung betrachtet – derart relativ zueinander angeordnet sein, daß radial innerhalb eines Ausschnittes jeweils ein Fenster liegt. Ausschnitte und Fenster können dabei zumindest annähernd eine gleiche winkelmäßige Erstreckung in Umfangsrichtung aufweisen.
Um einen möglichst großen Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, wenn die erste und/oder die weitere Federgruppe jeweils maximal vier Kraftspeicher aufweist.
Für den Aufbau und die Wirkungsweise der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn radial innerhalb des Ringkanales die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper, wie Blechformteile, aufeinander zu weisende Bereiche besitzen, die für den Flanschkärper einen Durchlaß bilden. Die aufeinander zu weisenden Bereiche können dabei kreisringartige Flächen definieren, die einen kreisringförmigen Durchlaß bzw. Spalt begrenzen, der in den Ringkanal einmündet. Zur Erzielung einer sehr hohen Dämpfung durch das im Ringkanal aufgenommene viskose Medium kann die Durchlaßbreite zumindest annähernd der Dicke des Flanschkörpers entsprechen. Für viele Anwendungsfälle kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn der axiale Abstand zwischen den aufeinander zu weisenden Bereichen 0,1 mm bis 2mm größer ist als die Dicke der darin aufgenommenen Bereiche des Flanschkörpers: Durch den dadurch definierten Spalt kann ein Teil des in dem Ringkanal aufgenommenen viskosen Mediums bei einer plötzlichen Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen radial nach innen entweichen. Durch entsprechende Bemessung des Spaltes kann die durch das im Ringkanal enthaltene viskose Medium hervorgerufene Dämpfungswirkung auf das gewünschte Maß festgelegt werden.
Weiterhin ist es möglich, die aufeinander zu weisenden Bereiche der Gehäusehälften und die darin aufgenommenen Bereiche des Flanschkörpers in bezug aufeinander derart auszubilden, daß zwischen diesen ein in Abhängigkeit des Verdrehwinkels zwischen den Schwungradelementen sich verändernder Spalt vorhanden ist, wobei der durch den Spalt definierte Durchflußquerschnitt mit zunehmendem Verdrehwinkel sich verringern kann, wodurch die durch das viskose Medium erzeugte Dämpfung größer wird. Hierfür kann der Flanschkörper auf zumindest einer Seite in Umfangsrichtung verlaufende und in axialer Richtung sich erhebende Rampen aufweisen, die mit entsprechend ausgebildeten Gegenrampen des ihm auf dieser Seite zugekehrten Gehäusebereiches zusammenwirken, derart, daß wenn die Rampen und Gegenrampen aufeinander zu bewegt werden, der Durchflußquerschnitt für das viskose Medium kleiner wird.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn radial innerhalb des zwischen den aufeinander zu weisenden Bereichen der Gehäusehälften vorhandenen Durchlasses für den Flanschkörper die weitere Federgruppe vorgesehen ist. Zur Aufnahme dieser Federgruppe können die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper axiale Einbuchtungen aufweisen. Für die Funktion der Einrichtung kann es dabei besonders vorteilhaft sein, wenn die axialen Einbuchtungen, der Durchlaß für den Flanschkörper und der Ringkanal ineinander übergehen. Zur einwandfreien Führung der Kraftspeicher der weiteren, inneren Federgruppe kann es zweckmäßig sein, wenn die Einbuchtungen zumindest im radial äußeren Bereich den Umfang des Querschnittes dieser Kraftspeicher angeglichen sind. Der zwischen Ringkanal und den Einbuchtungen vorhandene Spalt bzw. Durchlaß für den Flanschkörper kann im wesentlichen verschlossen sein. Hierfür kann der Flanschkörper einen kreisringartigen Bereich aufweisen, der sich zumindest teilweise radial in diesen Spalt erstreckt. In vorteilhafter Weise kann dieser kreisringartige Bereich des Flanschkörpers im wesentlichen durch sich in Umfangsrichtung radial zwischen den äußeren und den inneren Federn erstreckende Stege gebildet sein, welche die Beaufschlagungsbereiche des Flanschkörpers für die Federn, wie radiale Ausleger, miteinander verbinden.
Zur Erleichterung der Montage der Einrichtung können die Federn der weiteren Federgruppe auf wenigstens annähernd den Durchmesser vorgekrümmt sein, auf den sie angeordnet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es sich um lange Federn handelt. Weiterhin hat das Vorkrümmen der Federn der äußeren und/oder der inneren Federgruppe den Vorteil, daß sie im eingebauten Zustand und bei nicht beanspruchter Einrichtung praktisch biegemomentfrei sind.
Es kann vorteilhaft sein, wenn Federn der weiteren Federgruppe radial außen durch die die Fenster des Nabenkörpers begrenzenden Bereiche geführt sind, so daß diese Federn sich bei rotierender Einrichtung sowie Beaufschlagung hauptsächlich gegen die radial äußeren Konturen der Fenster des Nabenkörpers abstützen und damit praktisch nur in axialer Richtung durch die Einbuchtungen der Gehäuseteile geführt werden, das bedeutet also, mit minimaler Anlagekraft entlang der die Einbuchtungen begrenzenden Wandung gleiten. In vorteilhafter Weise können die Außenkonturen der Fenster durch zwischen den äußeren und den inneren Federn vorhandene Stege des Flanschkörpers, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, gebildet sein. Um eine Anlage der Federenden am Gehäuse zu verhindern, können die einzelnen Fenster bzw. die Stege zum Ende hin radial etwas nach innen gezogen wer den, so daß die beaufschlagten Federenden durch den Flanschkörper von den radial äußeren Bereichen der Einbuchtungen oder des Ringkanals radial zurückgehalten werden.
Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die inneren Federn sich zumindest unter Fliehkrafteinwirkung an den die Einbuchtungen begrenzenden Flächen radial abstützen. Dies kann bei Federn von Vorteil sein, die erst nach einem bestimmten relativen Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen zum Einsatz kommen. Weiterhin kann es für die Funktion der Einrichtung von Vorteil sein, wenn die Fenster des Flanschkörpers für die inneren Federn derart ausgebildet sind, daß sie in Umfangsrichtung weisende Nasen bilden, die unmittelbar in die Federenden eingreifen oder in eine Ausnehmung einer Zwischenlage, die zwischen einem Federende und dem ihm zugeordneten Beaufschlagungsbereich des Flanschkörpers vorgesehen ist. Die Nasen können dabei in bezug auf die Federenden bzw. auf die Zwischenlagen derart ausgebildet sein, daß sie zumindest die Endbereiche der Federn radial nach innen halten, so daß diese bei Beaufschlagung außer Kontakt bleiben mit den radial äußeren Bereichen der Einbuchtungen und/oder den sie übergreifenden Stegen des Flanschkörpers. Dadurch ergeben sich ebenfalls die in Verbindung mit den an den Auslegern des Flanschkörpers angeformten Nasen bereits beschriebenen Vorteile.
Für die. Herstellung der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Einbuchtungen für die weitere Federgruppe ringförmig sind, das heißt, sich über den gesamten Umfang der Einrichtung erstrecken und die Abstützbereiche in Umfangsrichtung für die Kraftspeicher durch in die Einbuchtungen eingebrachte Anschlagelemente gebildet sind. Derartige Anschlagelemente können durch einzelne Elemente gebildet sein, wie sie im Zusammenhang mit den im Ringkanal vorgesehenen Anschlagelementen beschrieben wurden. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Anschlagelemente durch Formniete gebildet sind, deren Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher eben bzw. abgeflacht sind.
Für den Aufbau und die Funktion der Einrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die Federn der inneren Federgruppe in Fenstern zweier Scheiben aufgenommen sind, die mit dem anderen, mit dem Antriebsstrang verbindbaren Schwungradelement in Drehverbindung stehen und axial zwischen sich einen, die radial äußere und die radial innere Federgruppe in Reihe koppelnden Flanschkörper aufnehmen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es für die Funktion und den Zusammenbau der Einrichtung besonders vorteilhaft sein, wenn das eine Schwungradelement das eine, ein Profil aufweisende Bestandteil einer axialen Steckverbindung und das andere Schwungradelement das Gegenprofil der die beiden Schwungradelemente drehschlüssig koppelnden Steckverbindung aufweist. Eine derartige Steckverbindung kann insbesondere bei einer Einrichtung zweckmäßig sein, bei der die Federgruppen der Dämpfungsvorkehrung in einer mit einem viskosen bzw. pastösen Medium zumindest teilweise füllbaren Kammer aufgenommen sind, die im wesentlichen durch die Bauteile des einen mit dem Motor verbindbaren Schwungradelementes gebildet ist und wobei das Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung ein flanschartiges Bauteil ist, das Profilierungen aufweist, die in Eingriff bringbar sind mit an dem anderen Schwungradelement vorgesehenen Gegenprofilierungen, weiterhin eines der Schwungradelemente ein Dichtungselement trägt, das beim Zusammenstecken der beiden Schwungradelemente an einer Fläche des anderen der Schwungradelemente dichtend zur Anlage kommt. Ein derartiger Aufbau gestattet eine Vormontage in zwei Baugruppen, nämlich der mit dem Motor verbindbaren primärseitigen und der über eine Kupplung mit dem Antriebsstrang verbindbaren sekundärseitigen Baugruppe.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das flanschartige Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung, wie Flanschkörper, über die Profilierungen der Steckverbindung mit dem anderen Schwungradelement eine drehschlüssige Koppelung besitzt, axial jedoch nicht festgelegt ist. Durch einen derartigen Aufbau kann der Flansch sich in axialer Richtung frei ausrichten, so daß er bei der Montage der Einrichtung nicht zwischen den beiden Schwungradelementen verspannt wird, wodurch Bauteile der Einrichtung unzulässig beansprucht werden könnten und eine bereits bei kleinen Verdrehwinkeln einsetzende, zum Beispiel im Leerlauf des Motors unerwünschte, hohe Reibungshysterese entstehen würde. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das flanschartige Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung, wie Flanschkörper, axial schwimmend zwischen den beiden Gehäusehälften bzw. den schalenartigen Körpern des mit dem Motor verbindbaren Schwungradelementes montiert ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung kann dadurch ermöglicht werden, daß die durch den Zusammenbau der beiden Schwungradelemente erzeugte Dichtung die mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllte Kammer abdichtet bzw. verschließt gegenüber einem axial zwischen den beiden relativ zueinander verdrehbaren Schwungradelementen befindlichen Ringspalt, der nach außen hin offen sein kann. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Gegenprofilierungen am Außenumfang eines ringscheibenartigen mit dem anderen Schwungradelement verbundenen Bauteils vorgesehen sind.
Das die Kammer abdichtende Dichtungselement besitzt in vorteilhafter Weise wenigstens ein ringscheibenartiges Dichtungsteil. Zweckmäßig kann es sein, wenn das ringscheibenartige Dichtungsteil axial federnd nachgiebig ist, so daß nach dem Zusammenstecken der Schwungradelemente dieses zur Herstellung einer einwandfreien Abdichtung elastisch verformt werden kann. Ein derartiges Dichtungsteil kann von dem mit dem Motor verbindbaren Schwungradelement getragen sein, so daß es nach dem Zusammenstecken der Schwungradelemente an einer Anlagefläche des anderen Schwungradelementes mit Vorspannung anliegt.
Zur Erleichterung der Montage der Einrichtung, kann es zweckmäßig sein, wenn der Innendurchmesser des die Kammer zum Ringkanal hin abdichtenden Dichtungselementes größer ist als der äußere Durchmesser der Gegenprofilierungen der Steckverbindung. Dadurch kann das Dichtungselement beim Zusammenbau der Einrichtung axial über die Gegenprofilierungen geführt werden, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das flanschartige Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung eine mittlere Ausnehmung aufweist, deren Umfangskontur die Profilierungen der Steckverbindung begrenzt und das die Gegenprofilierungen am Außenumfang aufweisende, ringscheibenartige Bauteil auf einer dem motorseitigen Schwungradelement zugewandten Stirnfläche des anderen Schwungradelementes axial festgelegt ist.
Eine einwandfreie Abdichtung der Kammer und ein einfacher Aufbau der Einrichtung kann dadurch erzielt werden, daß das Dichtungselement mit seinem radial äußeren Randbereich an einer radialen Wandung des einen Schwungradelementes axial abgestützt ist, die durch die Gehäusehälfte gebildet ist, welche an den zwischen den beiden Schwungradelementen vorhandenen radialen Ringspalt angrenzt. Dabei kann der radial äußere Randbereich des Dichtungselementes an der radialen Wandung axial festgelegt sein. Für die Funktion des Dichtungselementes kann es angebracht sein, wenn dieses am äußeren Randbereich axial eingespannt ist. Eine derartige Einspannung, die axial federnd sein kann, ermöglicht dem Dichtungselement, ähnlich wie eine Tellerfeder sich um den Einspannbereich zu verschwenken. Die auf dem anderen Schwungradelement vorgesehene Anlagefläche für das Dichtungselement kann in einfacher Weise durch ein kreisringförmiges Bauteil gebildet sein, das zwischen der Stirnfläche des anderen Schwungradelementes und dem die Gegenprofilierungen aufweisenden Bauteil axial eingespannt ist und radial nach außen sich weiter erstreckt als die Gegenprofilierungen. Dieses kreisringförmige Bauteil kann dabei radial außen in Richtung von dem mit den Gegenprofilierungen versehenen Bauteil wegversetzt bzw. getellert sein.
Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn die zwischen den beiden Schwungradelementen wirksame Dämpfungsvorkehrung mindestens eine Reibeinrichtung umfaßt. Diese Reibeinrichtung kann über den gesamten Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen wirksam sein oder aber nur in einem bestimmten Bereich dieses Verdrehwinkels zum Einsatz kommen. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Reibeinrichtung mindestens eine Reibscheibe aufweist, die mit mindestens einem in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeicher zusammenwirkt. Der Kraftspeicher kann dabei derart ausgelegt sein, daß das von ihm auf die Reibscheibe ausgeübte Moment zumindest über einen Teilbereich seines Kompressionsweges ausreicht, um das Reibmoment der Reibscheibe zu überwinden, so daß diese zumindest teilweise zurückgestellt wird.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die zwischen den Schwungradelementen vorgesehene Reibeinrichtung in Umfangsrichtung mit Spiel behaftet ist, das bedeutet also, daß zwischen den Anschlägen der Reibscheibe der Reibeinrichtung und den ihnen zugeordneten Gegenanschlägen ein Spiel vorhanden ist. Dadurch wird der Einsatz der Reibeinrichtung in bezug auf den Einsatz der Kraftspeicher verschleppt.
Um ein über die gesamte Lebensdauer der Einheit möglichst konstantes Reibmoment zu erzielen, kann es angebracht sein, die Reibeinrichtung in der durch die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper gebildeten Kammer für viskoses Medium vorzusehen.
Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn außerhalb des mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllten Raums bzw. Ringkanals zusätzlich eine zwischen den beiden Schwungradelementen wirksame Trockenreibungsdämofungseinrichtung angeordnet ist.
Obwohl es für manche Anwendungsfälle vorteilhaft sein kann, wenn die Reibungsdämpfungseinrichtung mit den Federn der Dämpfungsvorkehrung parallel geschaltet ist, kann es für andere Anwendungsfälle besonders zweckmäßig sein, wenn zwischen den Schwungradelementen mindestens eine mit den zwischen diesen wirksamen Federn in Reihe geschaltete Reibungsdämpfungseinrichtung vorhanden ist. Die Dämpfungswirkung der Reibeinrichtung bzw. Reibungsdämpfungseinrichtung kann dabei über den Verdrehwinkel veränderlich sein, wobei die Dämpfungswirkung mit zunehmendem Verdrehwinkel größer werden kann.
Für die Funktion und den Aufbau der Einrichtung kann es von Vorteil sein, wenn die mit der inneren Federgruppe parallel wirksame Reibungsdämpfung und/oder viskose Dämpfung wesentlich geringer ist als die der äußeren Federgruppe parallel geschaltete viskose Dämpfung und/oder Reibungsdämpfung. Hierfür können äußere Federn an ihren Enden mit Näpfen versehen werden, deren Außenkontur zumindest annähernd der Kontur des Ringkanals entspricht, wodurch eine große Dämpfung durch Fettverdrängung entsteht. Die inneren Federn, zumindest der ersten Stufe, sind ohne Federnäpfe eingesetzt, um zumindest in der ersten Stufe eine geringe Fettverdrängung und damit auch eine geringe Dämpfung zu erzielen. Die mit Spiel eingesetzten Federn der inneren Federgruppe können zur Optimierung der Dämpfung mit oder ohne Federnäpfe eingebaut werden. Weiterhin kann die der äußeren und inneren Federgruppe zugeordnete viskose Dämpfung durch entsprechende Festlegung des Niveaus an viskosem Medium beeinflußt werden. Vorteilhaft kann es sein, wenn der äußere Ringkanal ganz und die inneren Einbuchtungen nur teilweise mit viskosem Medium gefüllt sind. Die hohe Dämpfungswirkung bei Komprimierung der äußeren Federn beginnt daher sofort mit Beaufschlagungsbeginn der Federn. Die der inneren Federgruppe zugeordnete Dämpfung bleibt dagegen gering, da die Federn nur teilweise in das viskose Medium eintauchen.
Für die Funktion und den Aufbau der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte bzw. der motorseitige, schalenartige Körper radial innen einen axialen Ansatz trägt, der in Richtung des mit dem Antriebsstrang verbindbaren Schwungradelementes gerichtet ist und ein Wälzlager trägt, das die beiden Schwungradelemente relativ zueinander verdrehbar lagert. Das mit dem Antriebsstrang verbindbare Schwungradelement kann eine axiale Ausnehmung aufweisen, in die der axiale Ansatz axial hineinragt. Vorteilhaft ist es dabei, wenn diese Ausnehmung einen Sitz bildet zur Aufnahme des äußeren Ringes des Wälzlagers.
Für den Zusammenbau der Einrichtung ist es besonders vorteilhaft, wenn vor dem Zusammenbau der beiden Schwungradelemente, das Wälzlager formschlüssig festgelegt wird an dem mit dem Antriebsstrang verbindbaren Schwungradelement und beim Zusammenbau dieses Wälzlager auf einen Sitz des axialen Ansatzes aufgeschoben wird.
Um eine mehrstufige Federkennlinie zwischen den Schwungradelementen zu erhalten, können wenigstens einzelne Federn einer Federgruppe bzw. eines Dämpfers kürzer sein als der Kreisbogenabschnitt zwischen den mit diesen zusammenwirkenden Anschlägen.
Anhand der 1 bis 10 sei die Erfindung näher erläutert:
Dabei zeigt 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt,
2 eine Ansicht der Einrichtung gemäß Pfeil II der 1 mit Ausbrüchen,
3 einen Schnitt durch eine andere erfindungsgemäße Einrichtung,
3a die Einzelheit "X" der 6 im vergrößerten Maßstab,
4 eine Ansicht der Einrichtung gemäß 6 in Richtung des Pfeiles IV mit Ausbrüchen,
5 einen Halbschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsvariante einer Einrichtung,
6 einen teilweise dargestellten Schnitt gemäß der Linie VI-VI der 5,
7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII der 6, wobei auch Bauteile dargestellt sind, die lediglich aus 5 ersichtlich sind,
8 Details einer erfindungsgemäßen Einrichtung, welche zum Beispiel bei Ausführungsformen gemäß den 1 bis 7 verwendet werden können, die 9 und 10 weitere Schnitte durch erfindungsgemäße Einrichtungen.
Die in den 1 und 2 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 1 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungradelemente 3 und 4 aufgeteilt ist. Das Schwungradelement 3 ist auf einer Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine über Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf dem Schwungradelement 4 ist eine schaltbare Reibungskupplung 7 befestigt. Zwischen der Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 und dem Schwungradelement 4 ist eine Kupplungsscheibe 9 vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht näher dargestellten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 wird in Richtung des Schwungradelementes 4 durch eine am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar sich abstützende Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann das Schwungradelement 4 und somit auch das Schwungrad 2 bzw. die Brennkraftmaschine der Getriebeeingangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden. Zwischen dem Schwungradelement 3 und dem Schwungradelement 4 ist ein erster, radial äußerer Dämpfer 13 sowie ein mit diesem parallel geschalteter zweiter, radial innerer Dämpfer 14 vorgesehen, welche eine Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 ermöglichen.
Die beiden Schwungradelemente 3 und 4 sind relativ 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 des Schwungradelementes 4 und der innere Lagerring 19 des Wälzlagers 16 ist auf einem zentralen, sich axial van der Kurbelwelle 5 weg erstreckenden und in die Ausnehmung 18 hineinragenden zylindrischen Zapfen 20 dem Schwungradelement 3 angeordnet.
Der innere Lagerring 19 ist mittels Preßpassung auf dem Zapfen 20 aufgenommen und zwischen einer Schulter 21 des Zapfens 20 bzw. dem Schwungradelement 3 und einer Sicherungsscheibe 22, die auf der Stirnseite des Zapfens 20 befestigt ist, eingespannt.
Das Lager 16 ist gegenüber dem Schwungradelement 4 axial gesichert, indem es unter Zwischenlegung zweier im Querschnitt L-förmiger Ringe 23,24 axial zwischen einer Schulter 25 des Schwungradelementes 4 und einer über Niete 26 mit dem zweiten Schwungradelement 4 fest verbundenen, ringförmigen Scheibe 27 eingespannt ist.
Die beiden Ringe 23,24 bilden eine thermische Isolierung, die den Wärmefluß von der mit der Kupplungsscheibe 9 zusammenwirkenden Reibfläche 70 des Schwungradelementes 4 zum Lager 16 unterbricht bzw. zumindest vermindert.
Die radial nach innen weisenden Schenkel 23a,24a der Ringe 23,24 erstrecken sich teilweise radial über den inneren Lagerring 19 und stützen sich axial an diesem ab, wodurch sie gleichzeitig als Dichtung für das Lager 16 dienen. Um eine einwandfreie Abdichtung des Lagers 16 sicherzustellen, werden die radial verlaufenden Schenkel 23a,24a jeweils durch einen Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder 28,29 axial in Richtung der Stirnflächen des inneren Lagerringes 19 beaufschlagt.
Das Schwungradelement 3 bildet ein Gehäuse, das eine ringförmige Kammer 30 begrenzt, in der die Dämpfer 13,14 aufgenommen sind. Das die ringförmige Kammer 30 aufweisende Schwungradelement 3 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 31,32, die radial außen mittels Schrauben 33 miteinander verbunden sind. Die Schrauben 33 sind im radialen Bereich der Stirnflächen bzw. Stoßflächen 34,35 über die die beiden Gehäusehälften 31,32 aneinander anliegen, vorgesehen. Die Stoßflächen 34,35 befinden sich radial außerhalb des ersten Dämpfers 13. Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 30 nach außen hin ist ein Dichtring 36 vorgesehen, der axial zwischen den beiden Stoßflächen 34,35 und radial innerhalb der Schrauben 33 angeordnet ist. Zur Aufnahme des Dichtringes 36 besitzt das Gehäuseteil 31 eine axiale Ringnut 37. Zur genauen Positionierung der beiden Gehäuseteile 31,32 bei der Montage sind außerdem Zylinderstifte 38 vorgesehen, die radial außerhalb des Dichtringes 36 in axial fluchtenden Bohrungen der beiden Gehäuseteile 31,32 aufgenommen sind.
Das dem Motor zugekehrte Gehäuseteil 31 besitzt am Außenumfang eine Schulter 39, auf der ein Anlasserzahnkranz 40 aufgeschrumpft ist. Die beiden Gehäuseteile 31,32 können aus Gußeisen hergestellt werden. Falls ein geringes Trägheitsmoment des ersten Schwungradelementes 3 erwünscht ist, kann zumindest eines der Gehäuseteile 31,32 aus einer Leichtmetallegierung, wie Aluminiumguß hergestellt werden. Derartige Leichtmetallgußteile haben den Vorteil, daß sie durch ein Druck- bzw. Preßverfahren hergestellt und ohne große Nacharbeit verwendet werden können.
Die beiden Dämpfer 13,14 besitzen ein gemeinsames Ausgangsteil in Farm eines radialen Flansches 41, der axial zwischen den beiden Gehäusehälften 31,32 angeordnet ist. Der Flansch 41 ist, wie dies insbesondere aus 2 hervorgeht; mit seinen radial inneren Bereichen über eine axiale Steckverbindung 42 mit dem ringförmigen Scheibenteil 27 drehfest verbunden; welches auf der Stirnseite des in Richtung der Kurbelwelle 5 weisenden axialen Ansatzes 43 des Schwungradelmentes 4 über die Niete 26 befestigt ist. Zur genauen radialen Positionierung bei der Montage ist zwischen dem ringförmigen Scheibenteil 27 und dem axialen Ansatz 43 ein Zentrierungssitz 43a vorgesehen.
Der Flansch 41 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 44 auf, welche die Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 45 des äußeren Dämpfers 13 bilden. Radial innerhalb der – in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen den Auslegern 44 vorhandenen Ausschnitte 46 für die Schraubenfedern 45 besitzt der Flansch 41 bogenförmige Fenster 47, in denen die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 48 des inneren Dämpfers 14 aufgenommen sind. Radial zwischen den Ausschnitten 46 und den Fenstern 47 bildet der Flansch 41 in Umfangsrichtung verlaufende Stege 49, die die radialen Ausleger 44 bzw. die in Umfangsrichtung zwischen den Fenstern 47 vorhandenen radialen Bereiche 50 des Flansches 41 miteinander verbinden. Die radialen Bereiche 50 bilden die Beaufschlagungsbereiche des Flansches 41 für die Schraubenfedern 48.
Die ringförmige Kammer 30 bildet radial außen eine ringkanalartige bzw. torusähnliche Aufnahme 51, in die radial die Ausleger 44 des Flansches 41 eingreifen.
Die ringkanalartige Aufnahme 51 für die Kraftspeicher 45 ist im wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen 52,53 gebildet, welche in die radialen Bereiche der Gehäuseteile 31,32 eingebracht sind und in die die beidseits des Flansches 41 überstehenden Bereiche der Krafspeicher 45 axial eintauchen. Radial nach innen wird die ringkanalartige Aufnahme 51 durch die Stege 49 des Flansches 41, abgesehen von einem geringen Spalt 54, verschlossen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 52,53 im Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest annähernd an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 45 angeglichen ist. Die äußeren Bereiche der Einbuchtungen 52,53 können somit für die Kraftspeicher 45 Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an denen sich die Kraftspeicher 45 zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial abstützen können. Durch das Angleichen der durch die Einbuchtungen 52,53 gebildeten Anlagebereiche an den Außenumfang der Kraftspeicher 45 kann der Verschleiß, welcher aufgrund der Reibung der Windungen der Kraftspeicher 45 an den radial äußeren Bereichen der Einbuchtungen 52,53 stattfindet, wesentlich reduziert werden, da die Abstützfläche zwischen Federn 45 und Einbuchtungen 52,53 vergrößert ist. Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 45 sind beidseits der Ausleger 44 in die Einbuchtungen 52,53 Umfangsanschläge 55,55a eingebracht, welche in Umfangsrichtung Abstützbereiche für die Kraftspeicher 45 bilden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Umfangsanschläge 55,55a – in Umfangsrichtung betrachtet – die gleiche winkelmäßige Erstreckung wie die Ausleger 44 des Flansches 41. Die Umfangsanschläge 55,55a sind durch an die Einbuchtungen 52,53 angepaßte Bauteile 56,57 gebildet, die mittels Nieten 58 mit den Gehäuseteilen 31,32 fest verbunden sind. Die in Umfangsrichtung betrachteten Endbereiche der Umfangsanschläge 55,55a sind zur besseren Beaufschlagung der Kraftspeicher 45 abgeflacht.
Zwischen den Auslegern 44 und den ihnen zugewandten Enden der Federn 45 sind Federnäpfe 59 vorgesehen (siehe 2), deren Umfang an den Querschnitt der ringkanalartigen Aufnahme 51 angepaßt ist.
Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 51 besitzen die Gehäusehälften 31,32 aufeinander zu weisende, kreisringartige Flächen bildende Bereiche 60,61, zwischen denen ein kreisringförmiger Durchlaß 62 für den Flansch 41 vorhanden ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ist die Breite dieses kreisringförmigen Durchlasses 62 etwas größer als die in diesem enthaltenen Bereiche des Flansches 41, so daß mindestens auf einer Seite des Flansches 41 ein Spalt 54 vorhanden ist.
Radial innerhalb des kreisringförmigen Durchlasses 62 besitzen die Gehäuseteile bzw. Gehäusehälften 31,32 weitere axiale Einbuchtungen 63,64, in welche die beidseits des Flansches 41 überstehenden Bereiche der inneren Schraubenfedern 48 zumindest teilweise eintauchen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 63,64 im Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest im radial äußeren Bereich an den Umfang des Querschnittes der Schraubenfedern 48 angeglichen ist, so daß die Federn 48 zumindest in axialer Richtung durch die Einbuchtungen 63, 64 gehalten bzw. geführt werden.
Ahnlich wie die äußeren Einbuchtungen 52,53 erstrecken sich auch die inneren Einbuchtungen 63,64 über den gesamten Umfang der Einrichtung. Dies ist vorteilhaft, da dann zum Beispiel die vorgegossenen Einbuchtungen 52,53 und 63,64 durch eine Drehoperation bearbeitet werden können. Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher bzw. Schraubenfedern 48 sind in die Einbuchtungen 63,64 Umfangsanschläge 65,66 eingebracht, welche in Umfangsrichtung Abstützbereiche für die Schraubenfedern 48 bilden. Diese Umfangsanschläge 65,66 sind durch an die Einbuchtungen 63,64 angeglichene Bauteile gebildet, die mit den Gehäuseteilen 31,32 über Niete 67 fest verbunden sind. Wie aus 2 zu entnehmen ist, besitzen die beidseits der radialen Bereiche 50 des Flansches 41 vorgesehenen Anschläge 65,66 – in Umfangsrichtung betrachtet – eine geringere winkelmäßige Erstreckung, als diese radialen Bereiche 50, welche die Schraubenfedern 48 beaufschlagen.
Die Stege 49 des Flansches 41 sind in bezug auf die inneren Einbuchtungen 63,64 derart dimensioniert, daß die Schraubenfedern 48 sich zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial an den Stegen 49 abstützen.
Dies ist vorteilhaft, da der Flansch aus Stahl hergestellt werden kann, der zumindest oberflächengehärtet wird, wodurch der. Verschleiß an den radialen Abstützbereichen für die Federn 48 reduziert werden kann. Ein weiterer Vorteil der radialen Abstützung der Federn 48 an den Stegen 49 besteht darin, daß bis zur Anlage der Federn 48 an den Umfangsanschlägen 65,66 die Federn 48 sich mit dem Flansch 41 verdrehen können ohne eine wesentliche Reibung aufgrund der auf sie einwirkenden Fliehkraft an den Gehäuseteilen 31,32 zu erzeugen. Eine derartige Reibung ist in vielen Fällen unerwünscht, da sie die Charakteristik des äußeren Dämpfers 13 verfälscht.
Wie aus 2 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 1 betrachtet, jeweils 3 Federn 45 und 48 vorgesehen, wobei die radial äußeren Federn 45 sich jeweils zumindest annähernd über 110 Grad erstrecken. Die radial inneren Federn 48 erstrecken sich zumindest annähernd über den gleichen Winkel wie die äußeren Federn 45. Im vorliegenden Falle erstreckt sich eine Feder 48 zumindest annähernd über 100 Grad. Die äußeren Federn 45 erstrecken sich also über cirka 91 % des Umfanges der Einrichtung und die inneren Federn 48 über cirka 83 % des Umfanges.
Im nicht montierten Zustand können die Federn 45 und/oder die Federn 48 – in Achsrichtung betrachtet – gerade sein, das bedeutet also, daß bei der Montage diese Federn entsprechend der Form der sie aufnehmenden Einbuchtungen gebogen werden müssen, oder es können aber auch die Federn 45 und/oder die Federn 48 entsprechend der Form der sie aufnehmenden Einbuchtungen bereits eine entsprechende Krümmung aufweisen. Durch die Verwendung von vorgekrümmten Federn 45,48 können die in diesen beim Komprimieren auftretenden Spannungen reduziert und weiterhin die Montage erleichtert werden.
In der ringförmigen Kammer 30 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel, wie zum Beispiel Siliconöl oder Fett vorgesehen. Das Niveau des viskosen Mediums bzw. des Schmiermittels kann dabei – bei drehender Einrichtung 1 – zumindest bis zum Mittelbereich bzw. der Achse der äußeren Federn 45 des Dämpfers 13 reichen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn dieses Niveau zumindest bis an die äußeren Bereiche der Windungen der inneren Schraubenfedern 48 reicht, so daß zumin dest zwischen diesen Windungen und den sie radial abstützenden Bereichen, im vorliegenden Fall die Stege 49 des Flansches 1, eine den Verschleiß reduzierende Schmierung vorhanden ist. Bei der gezeigten Einrichtung 1 ist es vorteilhaft, wenn die Füllung an viskosem Medium bzw. Schmiermittel in etwa bis zur Achse der inneren Schraubenfedern 48 reicht.
Durch die Zuordnung der ringförmigen Kammer 30, welche ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel beinhaltet, zu dem mit dem Motor verbundenen Schwungradelement 3 und durch die räumliche Trennung von dem die Reibungskupplung 7 tragenden Schwungradelement 4 wird ein Einfluß der im Zusammenhang mit der Reibungskupplung entstehenden Wärme auf das viskose Medium bzw. Schmiermittel weitgehend ausgeschaltet.
Weiterhin ist zwischen der ringförmigen Kammer 30 bzw. dem Gehäuseteil 32 und dem Schwungradelement 4 ein nach außen offener Ringkanal 68 vorgesehen, der im Zusammenhang mit Belüftungskanälen 69 die Kühlwirkung weiter verbessert. Die Luftkanäle 69 sind radial innerhalb der Reibfläche 70 des Schwungradelmentes 4 für die Kupplungsscheibe 9 vorgesehen.
Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, besitzt der Flansch 41 eine mittlere Ausnehmung 71, deren Kontur radiale Profilierungen 72 bildet, welche in Eingriff stehen mit Gegenprofilierungen 73, welche am Außenumfang des mit dem Schwungradelement 4 verbundenen ringförmigen Scheibenteils 27 vorgesehen sind. Die die axiale Steckverbindung 42 bildenden Profilierungen 72 und Gegenprofilierungen 73 ermöglichen eine einwandfreie Ausrichtung des Flansches 41 zwischen den beiden Gehäusehälften 31,32, so daß der zwischen dem kreisringförmigen Durchlaß 62 und dem Flansch 41 vorhandene Spalt 54 sehr klein ausgeführt werden kann. auch ermöglicht die Steckverbindung 42 die axialen Toleranzen zwischen den verschiedenen Anlage- bzw. Abstützflächen der Bauteile zu erweitern.
Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 30 ist eine Dichtung 74 zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 32 und der ringförmigen Scheibe 27 bzw. dem axialen Ansatz 43 des Schwungradelementes 4 vorgesehen. Die Dichtung 74 besitzt eine kreisringförmige Scheibe 75, die mit ihrem radial inneren Bereich sich an einer am axialen Ansatz 43 angeformten Schulter 76 und mit ihrem äußeren Bereich sich an einer Fläche 77, die am radial inneren Bereich des ringförmigen Gehäuseteiles 32 angeformt ist, abstützt. Die kreisringförmige Scheibe 75 ist ähnlich einer Tellerfeder axial verformbar. Die kreisringförmige Scheibe 75 wird axial gegen die Schulter 76 und die Fläche 77 durch eine Tellerfeder 78 beaufschlagt, welche axial zwischen der Scheibe 75 und dem Flansch 41 verspannt ist. Durch die Tellerfeder 78 wird auch der Flansch 41 gegen die Fläche 60 gedrückt, wodurch lediglich auf einer Seite des Flansches 41 ein Spalt 54 zwischen der ringkanalartigen Aufnahme 51 an den radial weiter innen liegenden Bereichen der ringförmigen Kammer 30 vorhanden ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, dichtet die Dichtung 74 die ringförmige Kammer 30 zu dem zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorhandenen Ringspalt 68 hin ab. Der Innendurchmesser der die ringförmige Kammer 30 zum Ringspalt 68 hin abdichtenden Scheibe 75 ist größer als der Außendurchmesser der Gegenprofilierungen 73 der Steckverbindung 42.
Die Steckverbindung 42 und die Dichtung 74 ermöglichen einen besonders einfachen Zusammenbau der Drehmomentübertragungseinrichtung 1, indem nämlich zunächst die beiden Schwungradelemente 3 und 4 vormontiert werden und danach durch axiales Zusammenstecken und Befestigung der Sicherungsscheibe 22 auf der Stirnseite des Zapfens 20 axial miteinander verbunden werden. Hierfür wird zunächst die Dichtung 74 auf dem Schwungradelement 3 vormontiert und das Wälzlager 16 auf dem Schwungradelement 4 formschlüssig festgelegt. Beim Zusammenbau der beiden Schwungradelemente 3 und 4 wird der innere Wälzlagerring 19 auf den Sitz 20a des axialen Ansatzes 20 des Gehäuseteiles 31 aufgeschoben und die Gegenprofilierungen 73 mit den Profilierungen 72 in Eingriff gebracht. Weiterhin kommt während des Zusammenschiebens der beiden Schwungradelmente 3 und 4 der radial innere Bereich der Dichtscheibe 75 zur Anlage an der durch die Schulter 76 gebildeten Gegendichtfläche, so daß die Dichtscheibe 75 entgegen der Kraft der Tellerfeder 78 in sich verschwenkt wird und mit Vorspannung gegen die Schulter 76 anliegt. Die endgültige axiale Festlegung der beiden Schwungradelemente 3 und 4 relativ zueinander erfolgt, wie bereits erwähnt, durch Befestigung der Scheibe 22 am Zapfen 20.
Zur Verringerung des Verschleißes im Kontaktbereich zwischen den Windungen der Federn 45 und 48 und den ihnen zugeordneten Einbuchtungen 52,53 bzw. 63,64 können zumindest in diesen Kontaktbereichen die Oberflächen der diese Einbuchtungen begrenzenden Teile 31,32 eine größere Härte aufweisen. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, daß diese Berührungsbereiche induktivgehärtet, einsatzgehärtet, laserstrahlgehärtet oder flammgehärtet werden. Bei sehr hohen Beanspruchungen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn die die Einbuchtungen begrenzenden Teile 31,32 zumindest in den vorerwähnten Kontaktbereichen eine den Abriebverschleiß verringernde Beschichtung aufweisen. Eine solche Beschichtung kann zum Beispiel durch chemisches Vernickeln, durch Verchromen oder durch Beschichtung mit Kunststoff oder Molybdän gebildet sein. Die aufgebrachte Beschichtung kann weiterhin nachträglich geglättet werden, um eine bessere Oberflächenqualität der Einbuchtungen, an denen die Windungen der Federn reiben, zu erhalten. Ein derartiges Glätten kann zum Beispiel durch einen Schleifprozeß oder eine Drehbearbeitung erfolgen.
Im folgenden sei nun die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß den 1 und 2 beschrieben.
Bei einer Verdrehung des Schwungradelementes 4 gegenüber dem Schwungradelement 3 aus der in 2 dargestellten Ruheposition wird der Flansch 41 über die Steckverbindung 42 angetrieben, so daß zunächst die äußeren Federn 45 zwischen den Umfangsanschlägen 55,55a und den radialen Auslegern 44 komprimiert werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 79 in die eine Drehrichtung bzw. 80 in die andere Drehrichtung kommen die Umfangsanschläge 65,66 an den inneren Federn 48 zur Anlage, so daß bei einer weiteren Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 zusätzlich zu den Federn 45 die Federn 48 komprimiert werden. Die gemeinsame Komprimierung der Federn 45 und 48 erfolgt solange, bis die inneren Federn 48 auf Block gehen, wodurch die Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 begrenzt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der maximale Verdrehwinkel, ausgehend von der in
2 dargestellten Ruheposition, in beiden Drehrichtungen in der Größenordnung von 47 Grad. Bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 wird eine Reibungsdämpfung durch Reibung der äußeren Federn 45 an den Flächen der Einbuchtungen 52,53 sowie durch Reibung des Flansches 41 an der Fläche 60 erzeugt. Auch zwischen den radial inneren Federn 48 und deren radialen Abstützbereichen findet eine Reibungsdämpfung statt. Die zwischen den Federn 45,48 und deren radialen Abstützbereichen auftretende Reibungsdämpfung ist drehzahlabhängig, wobei mit zunehmender Drehzahl diese Dämpfung größer wird. Weiterhin wird eine Dämpfung durch Verwirbelung bzw. Verdrängung des in der ringförmigen Kammer 30 enthaltenen viskosen bzw. pastösen Mediums erzeugt. Insbesondere das in der praktisch geschlossenen ringkanalartigen Aufnahme 51 vorhandene viskose Medium erzeugt eine hydraulische bzw. viskose Dämpfung, da die Federnäpfe 59 in der ringkanalartigen Aufnahme kolbenähnlich wirksam sind. Bei einer Kompression der äußeren Federn werden die durch die Ausleger 44 beaufschlagten Federnäpfe 59 in Richtung der sich an den Umfangsanschlägen 55,55a abstützenden Näpfe bewegt, so daß das in den Federn vorhandene viskose Medium im wesentlichen durch den Spalt 54, der ähnlich einer Drossel wirkt, gedrängt wird. Ein weiterer Teil des viskosen Mediums wird zwischen den Federnäpfen 59 und den Wandungen der ringkanalartigen Aufnahme 51 verdrängt. Das zunächst nach innen verdrängte viskose Medium verteilt sich wieder infolge der auf dieses einwirkenden Fliehkraft gleichmäßig über den Umfang. Während der Entspannung der äußeren Federn 45 wird das auf der den Federn 45 abgekehrten Seite der Federnäpfe 59 vorhandene viskose Medium in ähnlicher Weise an den Federnäpfen vorbeigepreßt und durch den Spalt 54 verdrängt und füllt infolge der auf sie einwirkenden Fliehkraft wieder die Federn 45 aus. Die durch das viskose Medium erzeugte Dämpfung ist abhängig von der auf das Medium einwirkenden Fliehkraft, das bedeutet also, daß mit höher werdenden Drehzahlen die Dämpfung zunimmt.
Die in das viskose Medium eintauchenden Bereiche der radial inneren Federn 48 erzeugen ebenfalls eine viskose bzw. hydraulische Dämpfung durch Verwirbelung.
Durch Einbringung von axialen Ausnehmungen bzw. Ausschnitten in zumindest einzelne Näpfe sowie durch entsprechende Dimensionierung des Spaltes 54 bzw. des Außenumfanges der Näpfe, kann die durch das viskose Medium erzeugte Dämpfung verändert bzw. an den jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden. Weiterhin kann die viskose bzw. hydraulische Dämpfung dadurch angepaßt werden, daß lediglich einige der Federn 45 mit Näpfen 59 versehen werden. Auch können zwischen den Federenden wenigstens einer inneren Feder 48 und den radialen Bereichen 50 des Flansches 41 Federnäpfe vorgesehen werden.
Die in 3 und 4 dargestellte Einrichtung besitzt zwei Schwungradelemente 3 und 4, die ähnlich wie bei der Einrichtung gemäß den 1 und 2 über ein Wälzlager 16 zueinander verdrehbar gelagert sind. Die die beiden Schwungradelemente axial sichernde Scheibe 122 ist auf der Stirnseite des axialen Ansatzes 120 mittels Nieten 122a befestigt. Das Zusammenbauen der beiden Schwungradelemente 3 und 4 erfolgt in ähnlicher Weise, wie in Verbindung mit 1 und 2 beschrieben. Das bedeutet, daß das Lager 16 zunächst am Schwungradelement 4 vormontiert wird und beim Zusammenbau der beiden Schwungradelemente 3 und 4 auf den Sitz 120a des axialen Ansatzes 120 aufgeschoben wird. Weiterhin ist vor dem Zusammenbau der beiden Schwungradelemente 3 und 4 auf dem motorseitig vorgesehenen Schwungradelement 3 eine Dichtung 174 vormontiert, und es ist zwischen dem Flansch 141, der das Ausgangsteil der beiden parallel geschalteten Dämpfer 13,14 bildet, und dem scheibenartigen Bauteil 127, der am Schwungradelement 4 über Niete 126 befestigt ist, eine axiale Steckverbindung 142 vorgesehen. Die beiden, die ringförmige Kammer 130 begrenzenden Gehäuseteile 131,132 sind als Gußteile ausgebildet. Das Gehäuseteil 132 besitzt an seinem Umfang einen axialen zylinderförmigen Ansatz 132a, über dessen innere Mantelfläche 135 das Gehäuseteil 132 auf einer äußeren Mantelfläche 134 des Gehäuseteiles 131 zentriert ist. Die axiale Sicherung der beiden Gußgehäuseteile 131,132 erfolgt über radiale Stifte 138, die im Bereich der Zentrierflächen 134,135 eingebracht sind. Das Gehäuseteil 132 trägt einen Anlasserzahnkranz 140, der die Stifte 138 teilweise axial übergreift, so daß diese radial nicht auswandern können.
Die axiale Steckverbindung 142 ist durch am Innenumfang des Flansches 141 angeformte radiale Ausleger 172, die zwischen am Außenumfang des ringscheibenartigen Bauteils 127 angeformte radiale Vorsprünge 173 greifen, gebildet.
Wie insbesondere aus 3a ersichtlich ist, besitzt die zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 132 und dem ringscheibenartigen Bauteil 127 bzw. dem axialen Ansatz 143 des Schwungradelementes 4 vorgesehene Dichtung 174 eine kreisringförmige, axial federnde Scheibe 175, die mit ihrem radial inneren Bereich sich an einem am axialen Ansatz 143 befestigten ringförmigen Bauteil 176 abstützt und mit ihrem radial äußeren Bereich am radial inneren Bereich des Gehäuseteils 132 axial festgelegt ist. Die ähnlich einer Tellerfeder axial verformbare Dichtungsscheibe 175 trägt an ihren radial äußeren und inneren Bereichen eine Beschichtung 175a,175b, wie Kunststoffbeschichtung, die z.B durch Anspritzen aufgebracht ist. Diese Beschichtungen 175a,175b sollen einen geringen Reibwert sowie eine gewisse elastische bzw. plastische Verformbarkeit aufweisen.
Der radial äußere Randbereich der Dichtungsscheibe 175 ist in einen ringförmigen Träger 180 dichtend eingebördelt. Die Einbördelung des äußeren Bereiches der Dichtungsscheibe 175 findet dabei derart statt, daß die Dichtungsscheibe 175 eine Konizitätsveränderung vollführen kann. Die Bereiche 180b des ringförmigen Trägers 180, welche den äußeren Umfang der Dichtungsscheibe 175 umgreifen, sind in einem axialen Einstich bzw. in einem axialen. Rücksprung 177 aufgenommen, der am radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 132 angeformt ist. Zur axialen Festlegung des äußeren Bereiches der Dichtungsscheibe 175 besitzt der ringförmige Träger 180 abgebördelte Bereiche 180a, die den inneren Rand 132b des Gehäuseteils 132 radial umgreifen. Der ringförmige Träger 180 bildet für die tellerfederähnlich verformbare Dichtungsscheibe 175 eine kreisringartige Verschwenklagerung.
Das ringförmige Bauteil 176, welches eine mit der Dichtungsscheibe 175 zusammenwirkende Dichtfläche aufweist, hat einen radial inneren scheibenförmigen Bereich 176a, der zwischen der Stirnfläche des axialen Ansatzes 143 und dem scheibenartigen Bauteil 127 axial eingespannt ist, sowie einen kreisringförmigen äußeren Bereich 176a, an dem die Dichtscheibe 175 mit axialer Vorspannung dichtend anliegt.
Die radial äußeren Bereiche l76b des ringförmigen Bauteils 176 sind gegenüber den radial inneren Bereichen 176a in axialer Richtung von dem die Gegenprofilierungen 173 der Steckverbindung 142 aufweisenden, ringscheibenartigen Bauteil zurückversetzt. Wie aus 3 ersichtlich ist, dichtet die Dichtung 174 die ringförmige Kammer 130 zu dem zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorhandenen Ringspalt 168 hin ab.
Um ein axiales Zusammenstecken der beiden Schwungradelemente 3 und 4 zu ermöglichen, ist der Innendurchmesser der Dichtscheibe 175 größer als der Außendurchmesser der radialen Vorsprünge bzw. der Gegenprofilierungen 173. Die Bereiche 17bb des ringförmigen Bauteils 176, an denen sich die Dichtscheibe 175 axial abstützt, erstrecken sich radial nach außen hin weiter als die Gegenprofilierungen 173.
Beim Aufschieben des Wälzlagers 16 auf den Sitz 120a wird die Steckverbindung 142 hergestellt und die Dichtungssscheibe 175 wird durch Anlage an den Gegendichtbereichen 176b axial verspannt.
Zur Verhinderung bzw. Verringerung des Verschleißes an den radialen Abstützbereichen der ringkanalartigen Aufnahme 151 für die Federn 145 ist ein eine hohe Härte aufweisendes Stahlband 181 vorgesehen, das sich über den Umfang der ringkanalartigen Aufnahme 151 erstreckt und die Federn 145 umsdhließt. Das Stahlband 181 ist zylindrisch ausgeführt und in einer Ausnehmung 182 aufgenommen, die durch einen radialen Einstich bzw. einen radialen Rücksprung gebildet ist. Bei rotierender Einrichtung 101 stützen sich die Federn 145 infolge der auf sie einwirkenden Fliehkraft über ihre Windungen an dem Stahlband 181 ab.
Die Umfangsanschläge 155,155a für die äußeren Federn 145 sowie die Umfangsanschläge 165,166 für die inneren Federn 148 sind durch Formteile, wie Schmiedeteile, Preßformteile gebildet, die einteilig angeformte Niete 158,167 besitzen zur Befestigung an dem jeweiligen Gehäuseteil 131,132.
Wie aus 4 zu entnehmen ist, besitzen die beidseits eines Auslegers 144 des Flansches 141 vorgesehenen Anschläge 155,155a eine größere Erstreckung in Umfangsrichtung als die Ausleger 144, wobei bei dem gezeigten Ausführungsbeipsiel in der in 4 dargestellten Ruheposition der Einrichtung die Ausleger 144 gegenüber den Anschlägen 155,155a mittig angeordnet sind, das bedeutet, daß die Anschläge 155,155a die Ausleger 144 beidseits um ein gleiches Maß überragen.
Die Umfangsanschläge 165,166, die beidseits der radialen Bereiche 150 des Flansches 141 angeordnet sind, besitzen in Umfangsrichtung ebenfalls eine größere Erstreckung als die Bereiche 150, welche zur Beaufschlagung der Federn 148 dienen. Die Anordnung der Anschläge 165,166 in bezug auf die radialen Bereiche 150 ist jedoch derart getroffen, daß die Umfangsanschläge 165,166 in der Ruhestellung der Einrichtung 101 einseitig gegenüber den Bereichen 150 überstehen, wohingegen auf der anderen Seite die Anschläge 165,166 und die radialen Bereiche 150 bündig sein können. Weiterhin ist der Versatz der Anschläge 165,166 in bezug auf die radialen Bereiche 150 derart getroffen, daß zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Anschläge 165 bzw. 166 in entgegengesetzter Drehrichtung gegenüber den ihnen zugeordneten radialen Bereichen 150 des Flansches 141 versetzt sind. Aufgrund dieses Aufbaues bilden die inneren Federn 148 zwei Federgruppen, nämlich 148a und 148, die stufenweise zur Wirkung kommen.
Das in der ringförmigen Kammer 130 aufgenommene viskose Medium bzw. Schmiermittel, wie zum Beispiel Siliconöl oder Fett, sollte bei drehender Einrichtung 101 zumindest die ringkanalartige Aufnahme 151 ausfüllen. Vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn das Niveau des viskosen Mediums bzw. Schmiermittels zumindest bis an die äußeren Bereiche der Windungen der inneren Schraubenfedern 148 reicht, wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn die Füllung an viskosem Medium bzw. Schmiermittel in etwa bis zur Achse der inneren Schraubenfedern 148 sieh erstreckt.
Zwischen den Auslegern 144 bzw. den Umfangsanschlägen 155,155a und den ihnen zugewandten Enden der Federn 145 sind Federnäpfe 159, deren Umfang an den Querschnitt der ringkanalartigen Aufnahmen 151 angepaßt ist, vorgesehen. Dadurch wird, wie in Verbindung mit 1 und 2 beschrieben, eine verhältnismäßig große Dämofung durch Verdrängung des in der ringförmigen Kammer 130 vorhandenen viskosen Mediums erzeugt.
Die Federnäpfe 159 besitzen einen leicht konischen Zapfen 159a, der in die Federn 145 axial hineinragt. Das Ende 159b des Zapfens 159a ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kegelig ausgebildet, könnte jedoch auch kalottenartig ausgebildet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung der Federnäpfe 159 findet, sofern ein Napf im Betrieb aus dem Federende herausrutscht, bei Wiederbeaufschlagung des Napfes oder Entspannung der Feder eine Selbsteinfädelung desselben in die Feder statt, so daß die Feder oder der Napf nicht beschädigt werden. Ein Austreten von Federnäpfen 159 kann dann auftreten, wenn die äußeren Federn 145 komprimiert sind und die Einrichtung 101 mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl rotiert. In diesem Betriebszustand kann die zwischen den Federwindungen der Federn 145 und den radialen Abstützbereichen der Gehäusehälften 131,132 für diese Federn vorhandene Reibung derart hoch sein, daß die Federn 145 bei einem plötzlichen Lastwechselstoß sich zumindest nicht voll entspannen können. Durch die von den radialen Auslegern 144 während des Lastwechselstoßes verursachte Verdrängung an viskosem Medium, welches sich unter Fliehkrafteinwirkung außen wieder verteilt, können Federnäpfe 159 aus den Enden der sich nicht entspannenden Federn 145 gedrängt werden.
Im folgenden sei nun die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß den 3 und 4 beschrieben.
Bei einer Verdrehung des Schwungradelementes 4 gegenüber dem Schwungradelement 3 aus der in 4 dargestellten Ruheposition wird der Flansch 141 über die Steckverbindung 142 angetrieben, so daß zunächst die inneren Federn 148b zwischen den Umfangsanschlägen 165,166 und den radialen Be reichen 150 komprimiert werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 179 in die eine Drehrichtung bzw. 190 in die andere Drehrichtung kommen die radialen Bereiche 150 des Flansches 141 an den Enden der inneren Federn 148a zur Anlage, so daß bei einer weiteren Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 die Federn 148a und 148b gemeinsam komprimiert werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 179a in die eine Drehrichtung bzw. 190a in die andere Drehrichtung, werden die äußeren Federn 145 von den radialen Auslegern 144 beaufschlagt, so daß bei einer weiteren Relativverdrehung die Federn zwischen den Umfangsanschlägen 155,155a und den radialen Auslegern 144 komprimiert werden. Bei dem dargestellten Auführungsbeispiel entspricht der Winkel 179 dem Winkel 179a und der Winkel 190 dem Winkel 190a, so daß die Federn 148a und die Federn 145 gleichzeitig wirksam werden. Somit ergibt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 eine zweistufige Federnkennlinie. Die Winkel 179,190,179a,190a können jedoch auch nur teilweise den gleichen Betrag aufweisen oder verschiedene Werte besitzen, so daß eine mindestens dreistufige Federkennlinie in beiden Drehrichtungen oder eine wenigstens zweistufige Federkennlinie in eine Drehrichtung und eine mindestens dreistufige Federkennlinie in die andere Drehrichtung möglich ist.
Weiterhin können die Umfangsanschläge 165,166, wie dies in 4 strichpunktiert mit 165a angedeutet ist, gegenüber den im Flansch zurückgehaltenen Federenden der Federn 148b zurückversetzt sein, so daß dann um die Nullage der Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 über einen bestimmten Winkel keine Federung vorhanden ist, und lediglich eine hydraulische bzw. viskose Dämpfung und/oder eine Reibungsdämpfung auftritt.
Die Höhe bzw. die Charakteristik der hydraulischen bzw. viskosen Dämpfung kann variiert werden, indem man zum Beispiel lediglich einige der äußeren Federn 145 mit Federnäpfen 159 ausstattet, oder indem man an einem Ende mindestens einer Feder 145 keinen Napf 159 vorsieht. Weiterhin können zumindest eine Feder 148a und/oder 148b mit Federnäpfen versehen werden. Weitere, die viskose bzw. hydraulische Dämpfung beeinflussende Faktoren sind die radiale Füllhöhe an viskosem Medium, sowie die Breite des bzw. der vorhandenen Spalte zwischen dem Flansch 141 und den Flächen 160,161 der Gehäusehälften 131,132.
Die hydraulische bzw. viskose Dämpfung durch Verdrängung bzw. Verwirbelung des viskosen Mediums findet in ähnlicher Weise statt, wie in Verbindung mit den 1 und 2 beschrieben.
Wie aus 4 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 101 jeweils vier Federn 145 und 148 vorgesehen, wobei die radial äußeren Federn 145 sich jeweils zumindest annähernd über 78 Grad erstrecken. Die radial inneren Federn 148b erstrecken sich zumindest annähernd über 74 Grad und die Federn 148a zumindest annähernd über 68 Grad des Umfanges. Somit erstrecken sich die äußeren Federn 145 zumindest annähernd über 86 % des Umfanges, wohingegen die inneren Federn 148 sich zumindest annähernd über 79 % des Umfanges erstrecken.
Wie insbesandere aus 4 ersichtlich ist, besitzt das Bauteil 3a des Schwungradelementes 3 am Außenumfang radiale Ausleger 186, in denen jeweils eine Gewindebohrung 187 zur Befestigung einer Reibungskupplung vorgesehen ist. Einige der Ausleger 186 weisen Bohrungen 188 auf zur Aufnahme von Stiften, die eine genaue Positionierung des Kupplungsdeckels auf dem Bauteil 3a bei der Montage sicherstellen.
Die radialen Ausleger 186 ermöglichen eine leichtere Bauweise des Schwungradelementes 4. Weiterhin wird durch die zwischen den radialen Auslegern 186 vorhandenen radialen Rücksprünge 186a eine bessere Kühlung des Bauteiles 3a und der darauf montierten Kupplung erzielt, da zwischen dem Deckel und den Rücksprüngen 186a eine Luftzirkulation stattfinden kann. Radial innerhalb der Reibfläche 4a des Bauteiles 3a sind Belüftungskanäle 169 vorgesehen, welche in den zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorgesehenen radialen Spalt 168 einmünden.
Die radialen Ausleger 186 ermöglichen weiterhin, bei einer vorgegebenen Masse das Bauteil 3a im Bereich der Reibfläche 4a dicker auszugestalten, so daß eine Überhitzung in diesem Bereich vermieden werden kann.
Eine Veränderung der durch das viskose Medium erzeugten Dämpfung kann weiterhin dadurch erzielt werden, daß die ringkanalartige Aufnahme 151 wenigstens über Teilbereiche der Längenerstreckung von zumindest einer Feder 145 keinen konstanten Querschnitt besitzt, so daß in den Bereichen größeren Querschnitts eine geringere Dämpfung und in den Bereichen mit kleinerem Querschnitt eine höhere Dämpfung erzeugt wird. Obwohl diese Querschnittsveränderung der ringkanalartigen Aufnahme 151 an einer beliebigen Stelle vorgesehen werden kann oder gar an mehreren Stellen, ist es besonders zweckmäßig, wenn derartige Querschnittsveränderungen bzw. Querschnittserweiterungen sich in den Endabschnitten der nicht komprimierten Federn 145 befinden. Die Querschnittsveränderungen können dabei schlagartig oder progressiv sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Querschnittserweiterung im Bereich der radial inneren Hälfte der ringkanalartigen Aufnahme 151 vorgesehen werden. Eine derartige Erweiterung ist in 4 gezeigt und mit 189 gekennzeichnet. Diese Erweiterung 189 ist an den Flansch 141 angeformt, welcher die ringkanalartige Aufnahme 151 radial nach innen hin begrenzt bzw. verschließt. Die Erweiterungen können jedoch auch durch entsprechende Formgebung der die ringkanalartigen Aufnahmen 151 begrenzenden Einbuchtungen 152,153 gebildet sein.
Die in den 5 und 6 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 201 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 202, welches in zwei Schwungradelemente 203,204 aufgeteilt ist. Die beiden Schwungradelemente 203 und 204 sind zueinander relativ verdrehbar über eine Lagerung 15 gelagert. Das Schwungradelement 203 bildet ein Gehäuse, das eine ringförmige Kammer 230 begrenzt, in der eine Dämpfungseinrichtung 213 aufgenommen ist.
Das die ringförmige Kammer 230 aufweisende Schwungradelement 203 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 231,232, die radial außen miteinander verbunden sind. Die beiden Gehäuseteile 231,232 sind durch Blechformteile gebildet, die an ihrem äußeren Umfang durch eine Schweißung 238 miteinander verbunden sind. Diese Schweißung 238 dichtet gleichzeitig die ringförmige Kammer 230 radial nach außen hin ab. Zur Verschweißung der beiden Blechformteile 231,232 eignet sich in vorteilhafter Weise eine Widerstandsstumpfschweißung oder eine Kondensatorstoßontladungsschweißung, also eine Verschweißung, bei der die sich in Kontakt befindlichen und zu verschweißenden Bereiche zweier Bauteile durch Anlegen an die Bauteile eines Wechselstroms hoher Stromstärke und niedriger Spannung auf Schweißtemperatur erwärmt und unter Druck vereinigt werden.
Zur Durchführung einer solchen Verschweißung besitzen die beiden schalenartigen Blechformteile 231,232 Stirnbereiche bzw. Stoßflächen 234,235, die in bezug auf die für die Verschweißung verwendete Stromstärke eine definierte Fläche aufweisen. Im Bereich dieser Stoßflächen 234,235 liegen die Gehäuseteile 231,232 axial aneinander an und werden bzw. sind miteinander verschweißt.
Zur genauen radialen Positionierung der beiden Gehäuseteile 231,232 während der Verschweißung besitzt das Gehäuseteil 231 radial außen einen ringförmigen Vorsprung 231a, der eine am Außenumfang des Gehäuseteiles 232 angeformte Zentrierfläche 235a umgreift. Zur genauen Positionierung in Umfangsrichtung während der Verschweißung sind in den Gehäuseteilen 231,232 axiale Ansenkungen 265, 256 eingebracht. In diese Ansenkungen 265,266 können Stifte der Schweißvorrichtung eingreifen, die die beiden Gehäuseteile 231,232 während der Schweißung in einer genauen Winkelposition in bezug aufeinander halten.
Da während der Verschweißung der beiden Blechschalen 231,232 infolge der Schweißnahtbildung eine gewisse axiale Bewegung zwischen diesen Blechschalen stattfindet, kann es vorteilhaft sein, zwischen diesen Blechschalen axiale Anschläge vorzusehen, die erst während des Verschweißens wirksam werden. In 5 ist strichpunktiert ein derartiger, an der Blechschale 232 angeformter Anschlag angedeutet und mit 267 gekennzeichnet. Durch Verwendung derartiger Begrenzungsanschläge 267 ist man nicht so abhängig von der für die Verschweißung verwendeten Stromstärke, das bedeutet, daß man auch mit einer höheren Stromstärke arbeiten kann, da die axiale Lage der beiden Gehäuseteile 231,232 durch die Anschläge 267 bestimmt wird und nicht durch die Stromstärke sowie den während der Verschweißung auf die beiden Gehäuseteile 231,232 aufgebrachten axialen Druck.
Das Ausgangsteil des Dämpfers 213 ist durch einen radialen Flansch 241 gebildet, der axial zwischen den beiden Gehäuseteilen 231,232 angeordnet ist. Der Flansch 241 ist mit seinen radial inneren Bereichen über eine axiale Steckverbindung 242 mit dem ringförmigen Scheibenteil 227, welches auf der Stirnseite des in Richtung des motorseitigen Gehäuseteils 231 weisenden axialen Ansatz 243 des Schwungradelementes 204 über Niete 226 befestigt ist.
Der Flansch 241 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 244 auf, welche die Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 245 des Dämpfers 213 bilden.
Die beiden Gehäuseteile 231,232 bilden radial außen eine ringkanalartige bzw. torusähnliche Aufnahme 251, in die die radialen Ausleger 244 des Flansches 241 eingreifen. Die ringkanalartige Aufnahme 251 für die Kraftspeicher 245 ist im wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen bzw. Anprägungen 252, 253 gebildet, welche in die aus Blech hergestellten Gehäuseteile 231,232 eingebracht sind und in die die beidseits des Flansches 241 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 245 axial eintauchen. Radial nach innen wird die ringkanalartige Aufnahme 251 durch einen ringförmigen Bereich 249 des Flansches 241, abgesehen von einem kleinen Spalt 254, verschlossen.
Wie aus 5 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 252,253 im Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest annähernd an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 245 angeglichen ist. Die äußeren Bereiche der Einbuchtungen 252,253 können somit für die Kraftspeicher 245 Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an denen sich die Kraftspeicher 245 zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial abstützen können.
Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 245 sind beidseits der Ausleger 244 in die Einbuchtungen 252,253 Umfangsanschläge 255,255a eingebracht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Umfangssanschläge 255,255a – in Umfangsrichtung betrachtet – die gleiche Erstreckung wie die radialen Ausleger 244 des Flansches 241. Wie aus 6 ersichtlich ist, sind zwischen den Auslegern 244 und den ihnen zugewandten Enden der Federn 245 Zwischenteile in Form von Federnäpfen 259 vorgesehen, deren Umfang an den Querschnitt der ringkanalartigen Aufnahme 251 angepaßt ist.
Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 251 besitzen die Gehäusehälften 231,232 aufeinander zu weisende, kreisringartige Flächen bildende Bereiche 260,261, zwischen denen ein kreisringförmiger Durchlaß 262 für den Flansch 241 vorhanden ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6, ist die Breite dieses kreisringförmigen Durchlasses 262 nur geringfügig größer als die in diesem aufgenommenen Bereiche des Flansches 241, so daß ein sehr geringer Spalt 254 vorhanden ist.
Wie aus 6 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 201 betrachtet, vier Federn 245 vorgesehen; die sich jeweils zumindest annähernd über 82 Grad des Umfangs erstrecken. Somit erstrecken sich die Federn über zumindest annähernd 90 % des Umfangs der Einrichtung 201.
Zur Reduzierung der in den Federn 245 beim Komprimieren auftretenden Spannungen und Erleichterung der Montage sind die Federn 245 zumindest annähernd auf den Radius, auf dem sie angeordnet werden, vorgekrümmt.
In der ringförmigen Kammer 230 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel vorgesehen. Das viskose Medium soll dabei – bei drehender Einrichtung 201 – zumindest die ringkanalartige Aufnahme 251 ausfüllen.
Wie aus 6 ersichtlich ist, besitzt der Flansch 241 eine mittlere Ausnehmung 271, deren Kontur radiale Profilierungen 272 bildet, welche in Eingriff stehen mit Gegenprofilierungen 273, die am Außenumfang des mit dem Schwungradelement 4 verbundenen ringförmigen Scheibenteils 227 vorgesehen sind. Die Gegenprofilierungen 273 sind durch radiale Vorsprünge gebildet, die in entsprechend angepaßte Ausschnitte 272a des Flansches 241 eingreifen. Im Bereich der radialen Vorsprünge 273 sind auch die Niete 226 vorgesehen, die das Bauteil 227 am Schwungradelement 204 festlegen. Die die axiale Steckverbindung 242 bildenden Profilierungen 272 und Gegenprofilierungen 273 ermöglichen eine einwandfreie Ausrichtung des Flansches 241 zwischen den beiden Gehäusehälften 231,232, so daß der zwischen dem kreisringförmigen Durchlaß 262 und dem Flansch 241 vorhandene Spalt 254 sehr klein ausgeführt werden kann.
Auch ermöglicht die Steckverbindung 242, die axialen Toleranzen zwischen den verschiedenen Anlage- bzw. Abstützflächen der. Bauteile zu erweitern.
Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 230 ist eine Dichtung 274 zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 232 und dem Schwungradelement 204 vorgesehen. Die Dichtung 274 unterscheidet sich gegenüber der in Verbindung mit der 3a beschriebenen Dichtung 174 im wesentlichen dadurch, daß die kreisringförmige axial federnde Scheibe 275 vollkommen beschichtet ist und radial außen axial eingespannt ist zwischen einem ringförmigen Bereich 232a des Gehäuseteiles 232 und einer am Gehäuseteil 232 mittels Nietverbindungen 232b befestigten Ringscheibe 280.
Der ringförmige Bereich 232a des Gehäuseteiles 232 erstreckt sich, ausgehend von dem Außendurchmesser der federnden Dichtungsscheibe 275 radial nach innen, wobei zwischen dem ringförmigen Bereich 232a und der Dichtscheibe 275 ein radialer Raum 232c gebildet ist. In diesem radial nach innen hin offenen radialen Raum 232c können die geringen Mengen an viskosem Medium, welche eventuell zwischen dem Innenbereich der Dichtungsscheibe 275 und den Gegendichtbereichen 276b austreten können, aufgefangen werden und bei höheren Drehzahlen – bedingt durch die Fliehkraft – zwischen dem ringförmigen Bereich 232a und der Dichtscheibe 275 wieder in die ringförmige Kammer 230 zurückgedrückt werden. Die Kontaktzonen zwischen den inneren Bereichen der Dichtscheibe 275 und den Gegendichtbereichen 276b sind im axialen Erstreckungsbereich des radialen Raums 232c vorgesehen.
Am inneren Bereich des Gehäuseteils 232 ist ein axialer Rücksprung bzw. ein axialer Absatz 291 angeformt, dessen radial äußere Mantelfläche die äußeren Bereiche der Dichtscheibe 275 axial übergreift.
Die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte 231 trägt innen einen axialen Ansatz 220, auf dem das die beiden Schwungradelemente 203 und 204 relativ zueinander lagernde Wälzlager 16 in ähnlicher Weise wie in 1 aufgenommen ist. Das Blechformteil 231 ist auf einem Sitz 220b des Ansatzes 220 zentriert und stützt sich axial an einer am Anschluß an den Sitz 220b vorgesehenen radialen Fläche 220c des Ansatzes 220 ab.
Die Verbindung zwischen dem Blechformteil bzw. Gehäuseteil 231 und dem axialen Ansatz 220 kann durch eine Verschraubung; eine Vernietung, eine Verschweißung oder eine Verstemmung erfolgen.
Das Zusammenbauen der beiden Schwungradelemente 203 und 204 erfolgt in ähnlicher Weise wie in Verbindung mit 1 und 2 beschrieben, das bedeutet, daß das Wälzlager 16 zunächst auf dem Schwungradelement 204 und die Dichtsscheibe 275 am Schwungradelement 203 vormontiert werden. Beim Aufschieben des Wälzlagers 16 auf den Sitz 220a des Ansatzes 220 wird die Steckverbindung 242 hergestellt und die Dichtungsscheibe 275 durch Anlage an den am Schwungradelement 204 vorgesehenen Gegendichtbereichen 276b axial verspannt. Durch Befestigung der Sicherungsscheibe 222, welche den inneren Lagerring des Wälzlagers 16 radial überlappt, auf der Stirnseite des Ansatzes 220 werden beide Schwungradelemente 203 und 204 axial zueinander gesichert. Die Befestigung der Scheibe 222 kann, ähnlich wie in 6 dargestellt, durch Vernietung erfolgen. Anstatt Niete können jedoch auch Schrauben verwendet werden.
Die hydraulische bzw. viskose Dämpfung durch Verdrängung bzw. Verwirbelung des in der ringkanalartigen Aufnahme 251 vorgesehenen viskosen Mediums findet in ähnlicher Weise statt, wie in Verbindung mit den 1 und 2 beschrieben.
Um zu verhindern, daß beim Verschweißen der beiden Blechgehäuseteile 231,232 die mit diesen in Kontakt sich befindlichen Bauteile – wie insbesondere die bewegbaren Bauteile – mit den Gehäuseteilen stellenweise ver schweißt werden oder eine Gefügeveränderung infolge einer stellenweisen Überhitzung erfahren, ist zwischen diesen Bauteilen und den Blechgehäuseteilen 231,232 eine elektrische Isolierung vorgesehen. Bei den während des Schweißvorganges gefährdeten Bauteilen handelt es sich insbesondere um die in der ringkanalartigen Aufnahme 251 vorhandenen Federn 245, weiterhin den Flansch 241 und die Federnäpfe 259.
Die isolierende Beschichtung kann an den Gehäuseteilen 231,232 vorgesehen sein und/oder an den sich mit diesen in Kontakt befindlichen Bauteilen 245,241,259,255,255a. Die isolierende Beschichtung kann dabei lediglich partiell aufgebracht werden, das bedeutet, lediglich in den Kontaktbereichen zwischen den Gehäuseteilen und den anderen Bauteilen.
Die Isolierung kann in vorteilhafter Weise durch Phosphatieren einzelner Bauteile erzielt werden. Weiterhin können einzelne Bauteile, wie zum Beispiel die Federnäpfe 259 und die Umfangsanschläge 255,255a aus nicht-leitendem Material hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest die Blechteile und/oder der Flansch zur Isolierung phosphatiert sind. Die Federn 245 sind zweckmäßigerweise lackiert, können jedoch auch phosphatiert sein.
Um die Gehäuseteile 231,232 gegenüber den sich mit diesen in Kontakt befindlichen Bauteile zu isolieren, können weiterhin Keramikschichten, Kunststoffbeschichtungen oder auch Fettbeschichtungen verwendet werden. Derartige Beschichtungen können insbesondere auf die Gehäuseteile 231,232 aufgebracht werden.
Sofern die Blechteile 231,232 bei der Isolierbehandlung, wie Phosphatierung, vollkommen beschichtet werden, ist es zweckmäßig, wenn im Bereich der Schweißzonen sowie im Anlagebereich für die Stromzuführung, die in diesen Bereichen zuvor aufgebrachte Isolierschicht zum Beispiel durch eine mechanische Bearbeitung abgetragen wird, so daß in diesen Bereichen eine einwandfreie elektrische Leitfähigkeit vorhanden ist.
Bei der Auswahl der Isoliermittel ist stets darauf zu achten, daß diese sich mit dem in der ringkanalartigen Aufnahme 251 eingebrachten viskosen Medium vertragen.
Die Verwendung einer Phosphatschicht als Isolierschicht ist besonders vorteilhaft, da diese verschleißmindernd und selbstschmierend wirkt.
Das Gehäuseteil 231 besitzt weiterhin am Außenumfang einen Sitz 239, auf dem ein Anlasserzahnkranz 240 aufgenommen ist. Der Anlasserzahnkranz 240 ist über den Umfang betrachtet, zumindest stellenweise mit dem Gehäuseteil 231 durch eine Schweißung 240a verbunden. Dies ist bei der Blechausführung des Gehäuseteiles 231 vorteilhaft, da aufgrund der begrenzten Wandstärke des Gehäuseteiles 231 der Sitz 239 sich nicht über die volle Zahnkranzbreite erstreckt.
Wie aus 5 weiterhin zu entnehmen ist, besitzt das motorseitige Gehäuseteil 231 eine größere Materialstärke als das Gehäuseteil 232.
Wie aus 7 ersichtlich ist, können die Umfangsanschläge 255,255a gemäß 5 ersetzt werden durch in die Blechformteile 231,232 eingeprägte Anformungen, wie Taschen 255c,255d. Diese Taschen 255c,255d können in vorteilhafter Weise zur Positionierung der beiden Gehäuseteile 231,232 bei der Verschweißung miteinander benutzt werden. Es sind hierfür an der Schweißvorrichtung entsprechende Vorsprünge vorzusehen, die an die Taschen 255c,255d angepaßt sind. Diese Vorsprünge können dabei die Elektroden bilden, die den erforderlichen Schweißstrom in die Gehäuseteile 231,232 einleiten. Durch diese Vorsprünge kann weiterhin der für die Verschweißung erforderliche axiale Druck auf die Gehäuseteile 231,232 aufgebracht werden. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn diese Vorsprünge in der Schweißvorrichtung derart vorgesehen sind, daß sie während der Verschweißung stets einen vorbestimmten Abstand einnehmen, wodurch auch sichergestellt werden kann, daß die beiden Gehäuseteile 231,232 nach der Verschweißung eine definierte axiale Lage relativ zueinander aufweisen. Dies ist wichtig in bezug auf die in der ringkanalartigen Aufnahme 251 vorgesehenen Federn 245 und insbesondere in bezug auf den zwischen den beiden Bereichen 260,261 und dem dazwischen vorgesehenen Flansch 241 einzuhaltenden, definierten Abstand, der die durch die Einrichtung erzeugte hydraulische bzw. viskose Dämpfung beeinflußt.
Das in 8 dargestellte Detail einer Einrichtung 301 zeigt einen Flansch 341, der am Außenumfang radiale Ausleger 344 angeformt hat. Über die Ausleger 344 können, wie in Verbindung mit den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde, Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 345,345a beaufschiagt werden. Die Kraftspeicher 345,345a sind in einer ringkanalartigen Aufnahme 351 aufgenommen, die durch Bauteile des Schwungradelementes 303 gebildet ist. Die Feder 345a wird unmittelbar durch den radialen Ausleger 344 beaufschlagt, wohingegen zwischen der Feder 345 und dem radialen Ausleger 344 ein Federnapf 359 angeordnet ist.
Der Ausleger 344 besitzt in Umfangsrichtung weisende Anformungen in Form von Zapfen bzw. Nasen 344a,344b.
Der Federnapf 359 besitzt eine Ausnehmung 359a, in die die Nase 344a eingreift. Die Nase 344a und die Ausnehmung 359a sind derart ausgebildet und angeordnet, daß zumindest bei Beaufschlagung der Feder 345 der Napf 359 und über diesen der Endbereich der Druckfeder 345 durch die Nase 344a gegenüber den radial äußeren Bereichen der ringkanalartigen Aufnahme 351 zurückgehalten bzw. abgehoben wird. Hierfür bildet der radial innere Bereich der Nase 344a eine schräge Auflauframpe 344c, die mit einem Abstützbereich 359b des Federnapfes 359 zusammenwirkt. Durch die Auflauframpe 344c der Nase 344a wird der Federnapf 359 radial nach innen beaufschlagt bzw. gezogen.
Die Nase 344 besitzt radial innen eine Anschrägung 344d, welche mit der Endwindung der Feder 345a zusammenwirkt und diese radial nach innen beaufschlagt bzw. drängt.
Bei Verwendung eines Federnapfes 359 ist es vorteilhaft, wenn zumindest der Querschnitt der Auflauframpe 344c an die Kontur der Ausnehmung 359a angepaßt ist, so daß auch bei Verdrehung des Federnapfes 359 eine einwandfreie Anlage desselben an der Nase 344a bzw. dem Ausleger 344 gegeben ist.
Anformungen bzw. Nasen 344a oder 344b können auch in vorteilhafter Weise an den radialen Auslegern und/oder den radialen Bereichen der Flansche gemäß den 1 bis 7 vorgesehen werden.
Derartige Nasen 344a,344b haben den Vorteil, daß auch bei höheren Drehzahlen zumindest die Endbereiche, das bedeutet also einige Windungen der Schraubenfeder radial außen außer Kontakt mit anderen Bauteilen bzw. Bereichen gehalten werden, so daß diese Federwindungen frei federn können, das bedeutet also, keine Reibungsdämpfung erzeugen.
Weiterhin kann durch derartige Nasen 344a,344b sichergestellt werden, daß auch in Drehzahlbereichen, in denen die normalerweise vorhandene Reibung zwischen den Windungen der Federn und ihren radialen Abstützflächen derart groß ist, daß die Windungen nicht mehr federn können, zumindest die Endbe reiche der Federn noch eine Elastizität bzw. Federung aufweisen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um die in diesen Drehzahlbereichen auftretenden hochfrequenten Schwingungen mit kleiner Winkelamplitude zu dämpfen.
Bei der in 9 schematisch dargestellten Ausführungsvariante einer Einheit 401 ist zur Abdichtung der zumindest teilweise mit einem viskosen Medium gefüllten ringförmigen Kammer 430 der Flansch 441 unmittelbar am axialen Ansatz 443 des Schwungradelementes 404 dichtend aufgenietet, und es ist weiterhin axial zwischen dem Flansch 441 und der dem Schwungradelement 404 zugewandten radialen Seitenwand 432 der ringförmigen Kammer 430 eine Dichtung 474 vorgesehen.
Radial innerhalb der seitlichen Wandung 432 und axial zwischen dem Flansch 441 und einem von diesem axial beabstandeten radialen Bereich 404a des Schwungradelementes 404 ist eine Reibeinrichtung 490 vorgesehen, die sich außerhalb der mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllten ringförmigen Kammer 430 befindet. Diese trockene Reibeinrichtung 490 besitzt eine Reibscheibe 494 sowie beidseits derselben vorgesehene Reibringe 494a,494b, wobei der Reibring 494b axial zwischen der Reibscheibe 494 und dem Flansch 441 angeordnet ist. Auf der der Reibscheibe 494 abgekehrten Seite des Reibringes 494b ist eine Anpreßscheibe 493 angeordnet, die beaufschlagt wird von einer Tellerfeder 492, welche axial verspannt ist zwischen dem radialen Bereich 404a und der Anpreßscheibe 493.
Die Reibscheibe 494 besitzt an ihrem Außenumfang radiale Profilierungen 495, die in Eingriff stehen mit an dem radialen Innenrand der Wandung 432 angeformten Gegenprofilierungen 495a. Die Profilierungen können dabei je nach Anwendungsfall spielfrei ausgebildet sein oder aber in Umfangsrichtung ein gewisses Verdrehsoiel zwischen der Reibscheibe 494 und der Wandung 432 zulassen, so daß dann die Reibeinrichtung 490 erst nach dem Einsatz zumindest einer der Federn des Dämpfers 413 wirksam werden kann.
Bei der in 10 schematisch dargestellten Einheit 501 ist radial innerhalb des Dämpfers 513 und angrenzend an die ringkanalartige Aufnahme 551 beidseits des Flansches 541 jeweils eine Dichtung 574,574a vorgesehen, die mit entsprechenden Bereichen der benachbarten Teile 532,531, welche die ringkanalartige Aufnahme 551 begrenzen, dichtend zusammenwirken.
Radial innerhalb der Dichtungen 574,574a ist der Flansch 541 unter Zwischenlegung von Reibririgen 594a;594b axial zwischen zwei Scheiben 593,594 eingespannt. Die Scheibe 594 ist über Abstandsbolzen 567 mit dem Schwungradelement 504 fest verbunden. Die axial zwischen dem Flansch 541 und dem radialen Bereich 504a des Schwungradelement 504 angeordnete Anpreßscheibe 593 wird durch eine Tellerfeder 592 beaufschlagt, die axial zwischen dieser Anpreßscheibe 593 und dem radialen Bereich 504a eingespannt ist. Radial innen besitzen die Tellerfeder 592 und die Anpreßscheibe 593 Ausschnitte, welche die Abstandsbolzen 567 zumindest teilweise umgreifen, so daß die Tellerfeder 592 und die Anpreßscheibe 593 gegenüber dem Schwungradelement 504 drehgesichert sind.
Die Vorspannkraft der Tellerfeder 592 bestimmt das Moment, bei welchem der Flansch 541 gegenüber dem Schwungradelement 504 sich verdrehen bzw. durchrutschen kann. Die Bauteile 592 bis 594b bilden also in Verbindung mit den radial inneren Bereichen des Flansches 541 eine kraftschlüssige Kupplung bzw. Rutschkupplung 590.
Zur Begrenzung der Verdrehung zwischen dem Flansch 541 und dem Schwungradelement 504 kann der Flansch an seinem. Innenbereich Vorsprünge aufweisen, welche – in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen die Abstandsbolzen 567 radial eingreifen. Durch Anschlag dieser radialen Vorsprünge des Flansches 541 an den Abstandsbolzen 567 kann die Relativverdrehung begrenzt werden. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn keine derartigen, die Relativverdrehung zwischen Flansch 541 und Schwungradelement 504 begrenzenden Mittel vorhanden sind. In solchen Fällen ist die kraftschlüssige Kupplung 590 derart ausgelegt, daß das von dieser übertragbare Moment größer ist als das vom Motor abgegebene Nominaldrehmoment.
Gemäß einer Weiterbildung der in 10 dargestellten Einrichtung können bei einer begrenzten Relativverdrehung zwischen dem Flansch 541 und dem Schwungradelement 504 zusätzliche Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern zwischen den beiden Scheiben 593,594 und dem Flansch 541 wirksam werden. Diese Federn können in entsprechenden Ausnehmungen der beiden Scheiben 593,594 sowie des Flansches 541 aufgenommen werden, wobei diese Ausnehmungen – in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen den Abstandsbolzen 567 eingebracht sein können. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Ein richtung ist es zweckmäßig, wenn die im Bereich der kraftschlüssigen Kupplung bzw. Reibeinrichtung 590 vorgesehenen Federn eine wesentliche höhere Federrate aufweisen als die Federn des äußeren Dämpfers 513.
Auch die durch die Reibeinrichtung 590 erzeugte Reibungsdämpfung soll wesentlich. größer sein als die im Verdrehwinkelbereich des Dämpfers 513 vorhandene Reibungsdämpfung, die unter anderem durch die Dichtungen 574,574a, welche am Flansch 541 anliegen, erzeugt wird.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen kann eine mehrstufige Federkennlinie zwischen den entsprechenden Schwungradelementen auch dadurch erzielt werden, daß wenigstens einzelne Federn einer Federgruppe bzw. eines Dämpfers kürzer sind als der winkelmäßige Abstand zwischen den mit diesen zusammenwirkenden Anschlags- bzw. Beaufschlagungsbereichen. Auch kann durch Verwendung solcher gegenüber den sie aufnehmenden Ringkanalsektoren bzw. Ausschnitten oder Fenstern kürzeren Federn ein ausgehend von einer Mittelstellung bzw. Ruhestellung zwischen den beiden Schwungradelementen rückstellungsfreier Verdrehwinkelbereich geschaffen werden. Letzteres kann z.B. bei einer Ausführungsform gemäß den 5 und 6 dadurch erzielt werden, daß die Federn 245 in Umfangsrichtung eine kleinere winkelmäßige Erstreckung aufweisen, als der Winkel zwischen den Auslegern 244 bzw. den Anschlägen 255,255a.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. sondern umfaßt auch Varianten, die durch Kombination von einzelnen in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merkmalen bzw. Elementen gebildet werden können.

Claims

Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen, insbesondere zwischen einem Motor und einer Kuppllung in einem Antriebsstrang, mit zwiszen zwei Schwungradelementen vorzusehender Dämpfungsvorkehrung, wobei das Eingangsteil das erste, mit dem Motor verbindbare, und das Ausgangsteil das zweite, eine Gegenreibfläche zum Angriff einer Reibscheibe der Kupplung aufweisende Schwungradelement ist, gekennzeichnet durch die nachfolgend angeführten Merkmale: a) die Dämpfungsvorkehrung besitzt eine radial nach außen geschlossene, ringförmige Kammer (30), die radial außen einen Ringkanal (51) bildet, in dem Kraftspeicher, wie Federn, aufgenommen sind. b) an den seitlichen Begrenzungswandung des Ringkanals (51) sind erste Abstützbereiche zur Beaufschlagung von Enden der Kraftspeicher vorgesehen, c) in den Ringkanal (51, 151, 251, 551) ragt ein mit dem zweiten Schwungradelement (4, 204, 504) in Drehschluß stehender Flanschkörper (41, 141; 241, 541), der zweite Abstützbereiche zur Beaufschlagung von Kraftspeicherenden bildet, hinein, d) die zwischen ersten und zweiten Abstützbereichen vorgesehenen Kraftspeicher (45; 145; 245) lassen zwischen den Schwungradelementen (3, 4; 203, 204) mindestens eine relative Verdrehung von ± 25 Grad, ausgehend von einer Mittelstellung; zu, e) das den Ringkanal bildende Schwungradelement besitzt Abschnitte, welche die Kraftspeicher axial übergreifen und fliehkraftmäßig abstützen f) in der ringförmigen Kammer (30) ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel, wie z.B. Silikonöl oder Fett vorgesehen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei „n" Kraftspeichern (45, 145, 245) auf gleichem Durchmesser, wobei 2 ≤ n ≤ 4, die einzelnen Kraftspeicher (45, 145, 245) sich über 70 bis 96% eines Winkelsektor erstrecken, wobei der Winkelsektor 360 Grad/n beträgt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den kanalartigen Aufnahmen (51, 152, 251, 551) angeordneten Federn (45, 145, 245) zumindest annähernd auf den Radius, auf den sie angeordnet werden, vorgekrümmt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn an vom Flanschkörper gebildeten, radialen Auslegern, die in den radialen Bereich des Ringkanals einmünden, abstützbar sind.
Einrichturg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn an vom Flanschkörper gebildeten radialen Auslegern, die im radialen Bereich des Ringkanals enthalten sind, abstützbar sind und daß diese Ausleger übergehen in einen die Federn in Umfangsrichtung übergreifenden Steg.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg enthalten ist in einer über den Ringkanal hinausgehenden radialen Ausnehmung desselben.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal aus zwei schalenartigen Körpern gebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der schalenartigen Körper ein Blechformteil ist.
Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal durch zwei halbschalenartige Blechformteile gebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen für die Federn durch in den ansonsten über den Umfang durchgehend ausgebildeten Ringkanal eingesetzte Elemente gebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen durch – in der neutralen Stellung des Dämpfers – beidseits der Ausleger sich befindliche Formniete gebildet sind.
Einrichtug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen durch taschenförmige Anformungen erzeugt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ausleger des Flanscchkörpers gegenüber den beidseits von diesem vorgesehenen Abstützungen den Ringkanals – in Umfangsrichtung betrachtet – eine geringere Erstreckung aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ausleger des Flanschkörpers gegenüber den beidseits desselben vorgesehenen Abstützungen im Ringkanal – in Umfangsrichtung betrachtet – eine größere Erstreckung aufweist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zumindest einzelnen Auslegern und Federn Zwischenlagen vorgesehen sind, deren den Auslegern zugekehrten Querschnittsflächen derjenigen des die Federn aufnehmenden Ringkanals angepaßt sind.
Einrichung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen im Ringkanal Verdrängungskolben für das viskose Medium bilden.
Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen einen axialen Ausschnitt oder eine axiale Ausnehmung aufweisen.
Einrichtung nach einem der Ansrüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal wenigstens über Teilbereiche der Längenerstreckung von zumindest einigen Federn keinen konstanten Querschnitt besitzt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der sich in den Endabschnitten der nicht komprimierten Federn befindlichen Bereiche des Ringkanals gegenüber den übrigen Bereichen dieses Kanals im Querschnitt erweitert sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß radial innerhalb des Ringkanals mindetens eine weitere Federgruppe der dämpfungsvorkehrung vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschkörper radial äußere durch radiale Ausleger in Umgfangsrichtung voneinander getrennte Ausschnitte besitzt, in denen die Federn der ersten Federgruppe aufgenommen sind, sowie radial weiter innen liegende Fenster aufweist, die durch radiale Stege getrennt und in denen die Federn der weiteren Federgruppe vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zumindest einzelnen radialen Stegen und Federn zwischenlagen vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleger und/oder die radialen Stege des Flanschkörpers in Umfangsrichtung weisende Nassen aufweisen, welche in eine Ausnehmung der Zwischenlagen und/oder in die Federenden eingreifen.
Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Endbereiche der Federn durch die Nassen derart festgelegt werden, daß sie keinen Kontakt haben mit den sie radial außen übergreifenden Bereichen des Flanschkörpers und/oder des sie aufnehmenden Schwungradelementes.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ringkanal vorgesehene erste Federgruppe und die radial weiter innen angeordnete weitere Federgruppe zwischen den Schwungradelementen in Parallelschaltung angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Federgrupopen stufenweise, d.h. winkelversetzt einsetzen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einzelne Federn wenigstens einer Federgruppe stufenweise, daß heißt winkelversetzt einsetzen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24 oder 26, 27, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ringkanal vorgesehene erste Federgruppe und die radial weiter innen angeordnete weitere Federgruppe zwischen den Schwungradelementen in Reihenschaltung angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung betrachtet, radial innernalb eines Ausschnittes jeweils ein Fenster vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem dar Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung betrachtet, die Ausschnitte und die Fenster zumindest annähernd winkelmäßig gleich sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und weitere Federgruppe jeweils maximal vier Kraftspeicher aufweisen.
Einrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß radial innerhalb des Ringkanales die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper aufeinander zu weisende Bereiche besitzen, die für den Flanschkörper einen Durchlaß bilden.
Einrichtung nach Anspruch 32 dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander zu Bereiche kreisringartige Flächen bilden, die einen kreisrinförmigen Spalt begrenzen, der in den Ringkanal einmündet.
Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite zumindest annähernd der Dicke des Flanschkörpers entspricht.
Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt 0,1 mm bis 2 mm breiter ist als die darin aufgenommenen Bereiche des Flanschkörpers.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper axiale Einbuchtungen zur Aufnahme der inneren Federgruppe aufweisen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 36 dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Einbuchtungen, der Durchlaß für den Flanschkörper und der Ringkanal ineinander übergehen.
Einrichtung nach Anspruch 36 oder 37, , dadurch gekennzeichnet, daß die Einbuchtungen zumindest im radial äußeren Bereich an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher angeglichen sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Federn der weiteren Federgruppe auf wenigstens annähernd den Durchmesser vorgekrümmtt sind, auf den sie angeordnet werden.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und/oder äußeren federn sich zumindest unter Fliehkrafteinwirkung an den sie in Umfangsrichtung übergreifenden Stegen des Flanschkörpers radial abstützen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren federn sich zumindest unter Fliehkraftwirkung an den die Einbuchtungen begrenzenden Flächen radial abstützen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 40, dadurcrh gekennzeichnet, daß die Einbuchtungen ringförmig sind, d.h. über den Umfang der Einrichtung durchgehend sind und die Abstützbereiche in Umfangsrichtung für die Kraftspeicher durch in die Einbuchungen angebrachte Anschlagelemente gebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente durch Formniete gebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungsbereiche der Formniete für die Kraftspeicher eben bzw. abgeflacht sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn der inneren federgruppe in Fensters zweiter Scheiben aufgenommen sind, die mit dem anderen, mit dem Antriebs strang verbindbaren Schwungradelement in Drehverbindung stehen und axial zwischen sich einen die radial äußere und die radial innere Federgruppe in reihe koppelnden Flanschkörper aufnehmen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Schwungradelement das einr, ein Profil aufweisende Bestandteil einer axialen Streckverbindung und das andere Schwungradelement das Gegenprofil der die beiden Schwungradelemente drehschlüssig koppelnden Streckverbindung aufweisen.
Einrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Federgruppen der Dämpfungsvorkehrung in einer mit einem viskosen bzw. pastösen Medium zumindest teilweise füllbaren Kammer aufgenommen sind, welche im wesentlichen durch die Bauteile des einen, mit dem Motor verbindbaren Schwungradelementes gebildet ist und das Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung durch ein flanschartiges Bauteil gebildet ist, das Profilierungen aufweist, die in Eingriff bringbar sind mit an dem anderen Schwungradelement vorgesehenen Gegenorofilierungen, weiterhin eines der Schwungradelemente ein Dichtungselement trägt, das beim Zusammenstecken der beiden Schwungradelemente an einer Fläche des anderen der Schwungradelemente dichtend zur Anlage kommt.
Einrichtung nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschartige Ausgangsteil der Dämpfungsvorkahrung, wie Flanschkörper, über die Profilinierungen der Streckverbindung mit dem anderen Schwungradelement eine drehschlüssige Kopplung besitzt, axial jedoch nicht Festgelegt ist.
Einrichtung nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschartige Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung, wie Flanschkörper, axial schwimmend zwischen den beiden Gehäusehälften bzw. den schalenartigen Körpern des mit dem Motor verbindbaren Schwungradelementes montiert ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 46 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenprofilierungen am Außenumfang eines ringscheibenartigen, mit dem anderen Schwungradelement verbundenen Bauteils vorgesehen sind.
Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des in der Kammer aufgenommenen viskosen Mediums derart bemessen ist, daß die innere zweite Federgruppe in dieses zumindest teilweise eintaucht.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schwungradelementen mindestens eine Reibeinrichtung wirksam ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schwungradelementen mindestens eine in Umfangsrichtung mit Spiel behaftete Reibeinrichtung wirksam ist.
Einrichtung nach Anspruch 54 oder 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibeinrichtung, in der durch die gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper gebildeten Kammer für viskoses Medium aufgenommen ist.
Einrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des mit viskosem Medium, wie pastösem Mittel, zumindest teilweise gefüllten Raums bzw. Ringkanals zusätzlich eine zwischen den beiden Schwungradelementen wirksame Trockenreibungsdämpfungseinrichtung vorgesehen ist.
Einrichtung nacheinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schwungradelementen mindestens eine mit den zwischen diesen wirksamen Federn in Reihe geschaltete Reibungsdämpfungseinrichtung vorhanden ist.
Einrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der inneren Federgruppe parallel wirksame Reibungsdämpfung und/oder viskose Dämpfung wesentlich geringer ist als die der äußeren Federgruppe parallel geschaltete, viskose Dämpfung und/oder Reibungsdämpfung.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einzelne der Federn kürzer sind als der Kreisbogenabschnitt zwischen den Anschlägen.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außen in der Kammer angeordneten Kraftspeicher zwischen den Schwungradelementen eine federnde Verdrehsteifigkeit aufweisen, die in der Größenordnung von 2 bis 15 Nm pro Grad liegt.
Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außen in der Kammer vorgesehenen Kraftspeicher zwischen den Schwungradelementen eine federnde Verdrehsteifigkeit in der Größenordnung von 2 bis 4 Nm pro Grad erzeugen.
Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der die Kammer begrenzenden Bauteile einen Anlasserzahnkranz trägt.
Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal zumindest im radial äußeren Bereich an den Querschnitt der Kraftspeicher angeglichen ist,
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal zumindest teilweise mit viskosem Medium, wie einem pastösen Mittel, gefüllt ist,
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß – in Umfangsrichtung der Einrichtung betrachtet – die Kraftspeicher zwischen den ihnen jeweils zugeordneten Abstützbereichen fliehkraftmäßig abgestützt sind.