DE3901471A1 - Doppelstossdaempferschwungrad, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelstoßdämp­ ferschwungrad, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, von der Art, die zwei koaxiale Massen enthält, die im Verhältnis zueinander drehbar gegen elastische Elemente montiert sind.

Bei einem Doppelschwungrad, wie es z. B. im Dokument FR-A-25 71 461 beschrieben ist, sind die elastischen Elemente an einem Kreisumfang mit großem Durchmesser angebracht, und die Winkelverschiebung zwischen den beiden Massen ist groß.

Daraus ergibt sich, daß die elastischen Elemente starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, insbesonde­ re unter Einwirkung der Zentrifugalkraft.

Um den durch diese Beanspruchungen verursachten Ver­ schleiß und Lärm zu reduzieren, kann daran gedacht werden, die elastischen Elemente im Innern eines dichten Hohlraums anzuordnen, der mit einer Schmier­ flüssigkeit gefüllt ist.

Es kann auch wünschenswert sein, zur Erzielung einer guten Filtrierung der Vibrationen eine Flüssigkeits­ dämpfung einzusetzen.

Ein Problem in Verbindung mit der Flüssigkeitscha­ rakteristik entsteht, wenn man daran denkt, die Schmierflüssigkeit zum Zweck der Flüssigkeitsdämp­ fung einzusetzen, denn die gleiche Flüssigkeit kann nicht gleichzeitig für die Schmierung der elasti­ schen Elemente und für die Flüssigkeitsdämpfung mit zufriedenstellenden Ergebnissen eingesetzt werden.

Vorliegende Erfindung hat den Zweck, diese Schwie­ rigkeiten zu beseitigen und somit ein Doppelstoß­ dämpferschwungrad mit geschmierten elastischen Ele­ menten zu schaffen, welches über eine Flüssigkeits­ dämpfung mit guten Charakteristiken verfügt und gleichzeitig weitere Vorteile bietet.

Gemäß der Erfindung ist ein Doppelstoßdämpfer­ schwungrad der vorbezeichneten Art dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastischen Elemente kombiniert im Innern eines ersten dichten Hohlraums angeordnet sind, der mit einer ersten Flüssigkeit gefüllt ist und von den beiden Massen begrenzt wird, und daß eine Flüssigkeitsdämpfung mechanisch zwischen den beiden Massen eingefügt ist und einen zweiten dich­ ten Hohlraum enthält, der mit einer zweiten Flüssig­ keit gefüllt ist, welche sich von der ersten Flüs­ sigkeit unterscheidet, und der von den beiden Massen begrenzt wird, wobei der genannte zweite Hohlraum im Innern des ersten Hohlraums liegt.

Aufgrund der Erfindung ist die Flüssigkeitsdämpfung abgetrennt und kann mit einer Flüssigkeit gefüllt werden, deren Beschaffenheit sich von der der Schmierflüssigkeit für die elastischen Elemente unterscheidet.

Diese Dämpfung kann bei Einsatz einer Flüssigkeit hoher Viskosität in einem geringen Volumen und unter Gewährleistung einer hohen Dämpfung angeordnet wer­ den.

Man wird verstehen, daß die Anordnung gemäß der vor­ liegenden Erfindung wirtschaftlich ist, denn mit einer Flüssigkeit hoher Viskosität können die Ferti­ gungstoleranzen für die Flüssigkeitsdämpfung ziem­ lich groß sein.

Außerdem besteht nicht die Gefahr, daß Teilchen auf­ grund des Verschleißes der verschiedenen Stücke, insbesondere in Höhe der elastischen Elemente, die Flüssigkeitsdämpfung verschmutzen, die mit kali­ brierten Durchtritten versehen ist und daher im Laufe der Zeit über stabile Eigenschaften verfügen kann.

Der Hohlraum der Flüssigkeitsdämpfung ist vorzugs­ weise teilweise gefüllt.

Es wird möglich, gleichzeitig ein geringes Dämp­ fungsmoment und somit eine geringe Hysterese bei geringen Verschiebungen zwischen den beiden Massen und eine große Hysterese bzw. ein großes Dämpfungs­ moment bei höheren Verschiebungen zu erzielen.

Eine gute Filtrierung der Vibrationen sowohl am Tot­ punkt (Leerlaufbetrieb) wie auch beim Anfahren und Anhalten des Fahrzeugmotors wird somit erzielt.

Die Flüssigkeitsdämpfung kann zwar radial jenseits der elastischen Elemente angeordnet sein, liegt je­ doch vorzugsweise in der Nähe der Achse des Doppel­ schwungrades unterhalb der elastischen Elemente, was einerseits die Möglichkeit eröffnet, die Dichtungen anzubringen, und andererseits die Flüssigkeitsdämp­ fung beim Anfahren des Fahrzeuges wirksamer werden zu lassen, insbesondere wenn der Hohlraum der Dämp­ fung teilweise gefüllt ist.

Nach einem anderen Merkmal kann der zweite Hohlraum mit einer Schale verbunden sein, die sich zur Einwirkung auf die elastischen Elemente eignet.

Die vorzugsweise flach ausgeführte Schale kann die Funktion eines axialen Zwischenstücks zwischen zwei Teilen erfüllen, die Querwände tragen, welche den Hohlraum der Flüssigkeitsdämpfung begrenzen.

Dieser Hohlraum kann durch eine Mittelnabe ver­ schlossen sein, die Zähne trägt, welche am Umfang zwischen zwei an der Innenperipherie der Schale aus­ gebildeten Zähnen eingefügt sind.

Dank der Schale ist es möglich, knappe Fertigungs­ toleranzen einzuhalten, insbesondere beim Schneiden und Schleifen derselben.

Es ist leicht möglich, eine aus Hohlraum/Schale be­ stehende Untergruppe zu bilden, die man in das Inne­ re eines Hohlkörpers einsetzt, der durch einen Deckel der anderen Masse verschlossen ist.

Dadurch werden die Montage- und Einfüllvorgänge ver­ einfacht.

Nach einem anderen Merkmal ist das Doppelschwungrad mit Phaseneinstellscheiben versehen, um die axiale Abmessung des Doppelschwungrades gemäß der Erfindung zu verringern, ohne die Winkelverschiebung zwischen den beiden Massen zu verkleinern.

Die Beschreibung veranschaulicht die Er­ findung unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines Stoß­ dämpferschwungrades gemäß der Erfindung, insbesonde­ re für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 ist eine Halb-Schnittansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1; die

Fig. 3 und 4 sind ähnliche Ansichten wie in den Fig. 1 und 2 für eine andere Ausführungsva­ riante.

In Fig. 1 sieht man bei 1 eine der Massen mit einem Querflansch 2 und einer Mittelnabe 3, die an der Nase der Kurbelwelle A des Fahrzeugmotors durch (nicht dargestellte) Schrauben fest miteinander ver­ bunden sind, welche durch darin vorhandene Öffnungen 4 und 5 hindurchtreten.

Der vorzugsweise flach ausgeführte Flansch 2 ist über Schrauben 6 fest mit einem Hohlkörper 7 mit Querflansch 8 und Längswand 9 verbunden. Die Wand 9 trägt einen Anlasserkranz 10 und ist mit Blindlö­ chern mit Gewinden für die Schrauben 6 versehen. Sie bilden ein Zwischenstück für die parallel zueinander verlaufenden Flansche 2 und 8.

Führungsscheiben 11, 12, hier eine Vielzahl von Blöcken, sind jeweils durch Nietung dicht an den Flanschen 2 und 8 befestigt.

Eine Schale 13, die fest mit einer zweiten Masse 14 verbunden ist, ist in Längsrichtung zwischen diesen beiden Flanschen angeordnet und mit Aufnahme 15 für am Umfang wirksame elastische Elemente 16, in diesem Falle Schraubenfedern, funktionell zwischen den bei­ den Massen 1, 14 eingefügt, versehen.

Im einzelnen sind die Federn 16 durch drehbare Sockel 16′ ohne Spiel in den Aufnahmen 15 und, in Ruhestellung, mit Spiel zwischen den Unterlegschei­ ben 11, 12 montiert.

Die zweite Masse 14 besitzt eine Platte 17, die als Gegendruckplatte dient und an der die Reibscheibe (nicht dargestellt) der Kupplung anliegen kann, die drehbar fest mit der Antriebswelle 18 des Getriebes verbunden ist. Radial zwischen der Platte 14 und der Nabe 3 ist ein Lager 19 eingefügt.

Die elastischen Elemente 16 sind gemäß der Erfindung im Innern eines ersten Hohlraums 20 angeordnet, der mit einer ersten Flüssigkeit gefüllt ist und durch die beiden Massen 1-14 begrenzt wird. Eine Flüssig­ keitsdämpfung 30 ist mechanisch zwischen den beiden Massen 1-14 eingesetzt und enthält einen zweiten Hohlraum 40, der mit einer zweiten Flüssigkeit ge­ füllt ist, welche sich von der ersten Flüssigkeit unterscheidet, und begrenzt durch die beiden Massen 1-14, während der Hohlraum 40 der Flüssigkeitsdämp­ fung 30 im Innern des ersten Hohlraums 20 angeordnet ist.

Hier ist der Hohlraum 20 durch Flansche 2-8 begrenzt und die Nabe 3 der ersten Masse 1 und eine Scheibe 31 der zweiten Masse 14 sind fest an der Platte 17 angenietet. Bei 21 sieht man einen der Dichtungsrin­ ge dieses Hohlraums 20, gefüllt mit einer Schmier­ flüssigkeit.

Der Hohlraum 40 ist durch die Scheibe 31, die flache Schale 13, eine zweite Scheibe 32 der zweiten Masse 14 und die Nabe 3 der ersten Masse 1 begrenzt. Dich­ tungen 33 sind vorgesehen, um diesen Hohlraum abzu­ dichten.

Die Scheibe 32 ist an der Scheibe 31 angeschraubt, wobei Schrauben 34 quer durch zu diesem Zweck vorge­ sehene Öffnungen in der Schale 13 verlaufen. Man hat somit verstanden, daß die Schale 13 ein axiales Zwi­ schenstück für die Scheiben 31, 32 bildet und der Hohlraum 46 in Nähe der Achse, radial im Innern der Federn angeordnet ist.

Die Schale besitzt an der Innenperipherie vorteil­ hafterweise Zähne 41, die radial ausgerichtet sind und in das Innere des Hohlraums 40 in Richtung der Achse XX′ eindringen.

Die Nabe 3 besitzt außen Zähne 42, die ebenfalls radial ausgerichtet sind und in den Hohlraum 40 in Richtung der Schale 13 eindringen. Die Zähne 41 und 42 bilden Schaufeln.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wechseln sich die Zähne 42 am Umfang mit den Zähnen 41 ab und zwischen den Zähnen 42 und den Scheiben 31, 32 sowie zwischen den Zähnen 42 und der Innenperipherie 43 der Schale so­ wie zwischen den Zähnen 41 und der Außenperipherie 44 der Nabe 3 sowie zwischen den Zähnen 41 und den Scheiben 31, 32 sind jeweils kalibrierte Durchtritte vorhanden, die entsprechend den zwei Zähnen 41, 42 definiert sind. Alle diese Anordnungen bilden die Flüssigkeitsdämpfung 30 mit Zähnen 41, 42, die im zweiten Hohlraum 40 untergebracht ist. Man wird be­ merken, daß das Spiel zwischen den Zähnen 41 und den Scheiben 31, 32 sehr gering ist.

Der Hohlraum 40 ist vorteilhafterweise teilweise mit einer zweiten Flüssigkeit hoher Viskosität, wie z. B. Silicon, gefüllt. Man wird also verstehen, daß, unter Berücksichtigung der Kammern B, C, D zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen 42, die Kammer C bei einer relativen Rotation der Schale 13 im Ver­ hältnis zur Nabe 3 in Richtung des Pfeils F aus Fig. 2 unter Druck gesetzt wird, während die Kam­ mern B und D drucklos werden und die Luft zwischen die genannten Kammern geleitet wird.

Von einer bestimmten Winkelverschiebung an ist die Kammer C vollständig mit Flüssigkeit gefüllt, die anschließend über den weiter oben definierten kali­ brierten Durchtritt in die Kammern B und D geleitet wird. Man gelangt somit von einer Luft-Grenzschicht­ bildung (laminage d'air) durch den kalibrierten Durchtritt zu einer Flüssigkeits-Grenzschichtbildung (laminage de fluide), und somit von einem geringen Dämpfungsmoment zu einem hohen Dämpfungsmoment.

Der Funktionsteil 10 der Flüssigkeitsdämpfung ist somit auf das Innere des Hohlraums 40 begrenzt.

Man wird schließlich bemerken, daß eine der Dichtun­ gen 21 zwischen der Innenperipherie des Flanschs 8 und einem axialen Rand 35 der Scheibe 31 angeordnet ist und daß der genannte Rand 35 an einem axialen Rand 36 der Platte 17 zum Eingriff gelangt. Mit Hil­ fe dieses Randes wird das Lager 19 montiert.

Die Montage erfolgt auf nachstehend beschriebene Weise:

• - Annieten der Platte 17 an die Scheibe 31 und Ein­ bau des Lagers 19;
• - Einbau der Nabe 3 am Lager 19;
• - Eingriff der so gebildeten Baugruppe in die zen­ trale Öffnung des Flanschs 8 oder umgekehrt;
• - Einbau der Schale 13 mit den Federn 16, welche sich leicht mit Spiel in die Führungsscheiben 11, 12 einbauen lassen;
• - Druckbeanspruchung der mit der Scheibe 31 verbun­ denen Dichtung 33;
• - Füllen des Hohlraums 40, Verschließen desselben durch die Scheibe 32 und die Schrauben 34;
• - schließlich Füllen des Hohlraums 20 mit einer Schmierflüssigkeit für die Federn 16.

Man wird bemerken, daß die aus Flansch 2, Nabe 3 und Unterlegscheibe 50 bestehende Einheit während des Füllvorganges zusammengedrückt wird. Erst nach er­ folgter Füllung wird das Ganze durch Nieten 51 oder alternativ durch Schrauben befestigt.

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsart unterscheidet sich von der vorangegangenen Ausfüh­ rungsweise insbesondere durch Montage der Baugruppe mit dem Hohlraum 40.

Man wird bemerken, daß der Flansch 8 flach ist und daß der Hohlkörper 7 nicht mehr massiv ist und den Flansch 2 trägt. Somit bildet der Flansch 8 den Deckel des Hohlraums 20. Der Hohlkörper 7 kann in Blech ausgeführt sein.

Man wird auch bemerken, daß die Nabe 3′ des Hohl­ raums sich von der Nabe 3 unterscheidet und daß sie auf dieser mit Hilfe von Verzahnungen 60 angebracht ist.

Damit wird die Bildung einer Baugruppe möglich, die aus der Flüssigkeitsdämpfung 30, dem Hohlraum 40 und der Schale 13 sowie einer Phaseneinstellscheibe 70 besteht, wobei in letzterer, wie weiter unten be­ schrieben wird, spielfrei die Federn 16 eingebaut sind. Diese Baugruppe wird dann in das Teil 7 an der Nabe 3 eingebaut.

Die Gegendruckplatte 17 wird also abschließend am Lager 19 angebracht und die Scheibe 31 wird nach Füllung des Hohlraums 20 und nach dem Anschweißen des Deckels 8 durch Schrauben 61 eingebaut.

Man wird das Vorhandensein der Phaseneinstellscheibe 70 zur Vergrößerung der Winkelverschiebung bemerken.

Diese Scheibe enthält Klammern 71. Betrachtet man zwei aufeinanderfolgende Federn 116, 117, so liegt das Ende 72 der Feder 116 über die Sockel 16′ auf der Schale 13 und das andere Ende 73 auf der Scheibe der Klammer 71 auf. Die Feder 117 ruht mit dem Ende 74 auf der Klammer 71 und mit dem Ende 75 auf der Schale 13.

Man wird bemerken, daß sich die Klammern 71 mit den Führungsscheiben 11, 12 abwechseln und daß die Pha­ seneinstellscheibe in der Ebene der Schale 13 liegt.

In der Praxis ist die Feder 116 weniger steif als die Feder 117 und Zähne 118 der Nabe 13 eignen sich zum Zusammenwirken mit den Klammern 71 zum Antrieb der Phaseneinstellscheibe 70 und zum Zusammendrücken der Feder 117 mit größerer Steifigkeit nach Errei­ chen des Spiels zwischen der Schale 13 und den Füh­ rungsscheiben. Diese Anordnung vergrößert die Win­ kelverschiebung weiter.

Dank diesen Anordnungen wird es bei gleicher axialer Abmessung wie für ein ungeschmiertes Doppelschwung­ rad möglich, eine große Winkelverschiebung zu erzie­ len.

Tatsächlich wird bei einem bestimmten axialen Ab­ stand, wenn man Schraubenfedern 16 in den dichten Hohlraum einsetzt, für einen bestimmten axialen Abstand der Durchmesser der Federn verringert.

Die Einhaltung des Lastenheftes ist nicht mehr mög­ lich, insbesondere was das Moment und die auszufüh­ rende Winkelverschiebung zwischen den beiden Massen anbelangt.

Dank den Phaseneinstellelementen kann man schließ­ lich das gleiche Moment übertragen, während man gleichzeitig wenigstens die gleiche relative Winkel­ verschiebung zwischen den beiden Massen erzielt.

Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern schließt alle Ausführungsvarianten ein.

Insbesondere können die Federn 116 und 117 identisch sein.

Claims (6)

1. Doppelstoßdämpferschwungrad, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, von der Art, die zwei koaxiale Massen (1, 14) enthält, welche im Verhältnis zueinander drehbar gegen elastische Elemente (16, 116, 117) mon­ tiert sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die elastischen Elemente (16, 116, 117) in Kombination miteinander im Innern eines ersten dichten Hohlraums (20) angeordnet sind, der mit einer ersten Flüssigkeit gefüllt ist und von den genannten Massen (1, 14) begrenzt wird, und daß eine Flüssigkeitsdämpfung (30) (Getriebe mit viskoser Dämpfung) mechanisch zwischen den beiden Massen (1, 14) eingefügt ist und einen zweiten dichten Hohl­ raum (40) enthält, der mit einer zweiten Flüssigkeit gefüllt ist, die sich von der ersten Flüssigkeit unterscheidet, und der von den genannten Massen (1, 14) begrenzt wird, wobei der genannte zweite Hohl­ raum (40) im Innern des ersten Hohlraums (20) liegt.

2. Doppelschwungrad gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hohlraum (40) in Nähe der Achse (XX′) des Doppel­ schwungrades unterhalb der elastischen Elemente (16, 116, 117) angeordnet ist.

3. Doppelschwungrad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdämpfung (30) fest mit einer Schale verbunden ist, die zur zweiten Masse (14) ge­ hört und axial zwischen zwei Flanschen (3, 8) ange­ ordnet ist, die zur ersten Masse (1) gehören und den ersten Hohlraum (20) verschließen.

4. Doppelschwungrad gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hohlraum (40) von zwei Scheiben (31, 32) begrenzt wird, die beiderseits der Schale (13) angeordnet und an dieser angefügt wird.

5. Doppelschwungrad gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hohlraum (20) von einem Hohlkörper (7) begrenzt wird, der einen der Flansche trägt und durch einen Deckel (2, 8) verschlossen ist, welcher den anderen Flansch bildet.

6. Doppelschwungrad gemäß einem der vorangegan­ genen Ansprüche, bei dem die elastischen Elemente (16, 116, 117) in Aufnahmen (15) der Schale (13) und in Führungsscheiben angebracht sind, die fest mit der ersten Masse verbunden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden elastischen Elementen eine Phaseneinstellscheibe (70) eingefügt ist.