DE3920587A1 - Daempfungsschwungrad fuer getriebe, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Dämpfungsschwung­ räder für Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, von der Art, die, wie beispielsweise in den Dokumen­ ten FR-A-25 71 461 und US-A-46 63 983 beschrieben, zwei koaxiale Teile, einen Primär- und einen Sekun­ därteil, enthält, die drehbeweglich aneinander befe­ stigt sind, und mit elastischen Mitteln, die am Um­ fang zwischen zwei ringförmigen Bauteilen eingrei­ fen, die jeweils zu diesen gehören.

Zumindest in gewissen Anwendungsfällen ist es von Interesse, daß die Eigenfrequenz dieser Schwungräder möglichst niedrig ist, damit sie möglichst weit von der Leerlaufleistung des oberhalb eingebauten Motors entfernt ist.

Diese Eigenfrequenz richtet sich insbesondere nach der Steifigkeit der mit Spiel versehenen elasti­ schen Mittel.

Sie richtet sich auch nach dem Spiel, das üblicher­ weise als Totpunktspiel bezeichnet wird und welches üblicherweise in Nullpunktnähe vorgesehen wird.

Da bei der diesem Spiel entsprechenden Winkelver­ schiebung kein elastisches Mittel zum Einsatz kommt, reduziert sich in der Tat die entsprechende Steifig­ keit der Einheit um diesen Wert und somit auch die Eigenfrequenz.

Gemäß den oben erwähnten Dokumenten US-A-46 63 983 und FR-A-25 71 461 wird das Totpunktspiel zwischen dem einen der betreffenden ringförmigen Bauteile, in der Praxis einer Schale, die mit Armen versehen ist, welche mit den elastischen Mitteln in Eingriff tre­ ten können, einerseits und den genannten elastischen Mitteln andererseits wirksam, wobei die elastischen Mittel zusammen von dem anderen der genannten ring­ förmigen Bauteile festgehalten und mit einem An­ schlag versehen werden, welches aus zwei Scheiben, den sogenannten Führungsscheiben, besteht.

Aus einer solchen Anordnung ergibt sich, daß dieses Totpunktspiel sich zu Lasten des Raums ausdehnt, der für den Einbau der elastischen Mittel zur Verfügung steht, und somit zu Lasten der Umfangslänge dersel­ ben.

Es ist auch möglich, die Steifigkeit dieser elasti­ schen Mittel zu verringern, indem man die Länge ver­ größert.

Gleichzeitig verringert man jedoch auch das Tot­ punktspiel.

Es ist bis heute daher noch nicht möglich, auf einen dieser Faktoren in einer Richtung einzuwirken, ohne auf den anderen in entgegengesetzter Richtung einzu­ wirken.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dämpfungs­ schwungrad, welches diesem Widerspruch nicht unter­ liegt.

Dieses Dämpfungsschwungrad von der Art, die oben kurz beschrieben wurde, ist ganz allgemein dadurch gekennzeichnet, daß dasjenige der ringförmigen Bau­ teile, zwischen denen die elastischen Mittel ein­ greifen, die zum Primärteil gehören, innerhalb der Grenzen einer bestimmten Winkelverschiebung im Ver­ hältnis dazu frei drehbar angebracht ist.

Zwischen diesem ringförmigen Bauteil und einem ande­ ren Bauteil des Primärteils tritt somit das Tot­ punktspiel in Funktion, und da dieses Totpunktspiel somit von den elastischen Mitteln getrennt ist, be­ steht die Möglichkeit, diese mit der vollen ge­ wünschten Umfangslänge zu versehen, ohne daß dies zu Lasten der eigenen Entwicklung ginge.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die unter Bezugnahme auf die als Beispiel beigefüg­ ten Schemazeichnungen gegeben wird, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist, mit lokalen Ausbrüchen versehen, eine Teilansicht, ein Teil davon als Draufsicht und ein anderer Teil als Schnittansicht, eines Dämpfungs­ schwungrades gemäß der Erfindung, im wesentlichen entlang der Linie I-I aus Fig. 2.

Fig. 2 ist eine axiale Schnittansicht dieses Dämp­ fungsschwungrads entlang der punktierten Linie II-II aus Fig. 1.

Die Fig. 3, 4 geben jeweils in vergrößertem Maß­ stab die Einzelheiten aus Fig. 2 wieder, die in dieser Fig. 2 durch die Einrahmungen III, IV be­ zeichnet sind.

Fig. 5 ist ein Diagramm, welches die Funktionsweise des Dämpfungsschwungrades gemäß der Erfindung veran­ schaulicht.

Wie in diesen Figuren dargestellt, besitzt das Dämp­ fungsschwungrad gemäß der Erfindung zwei koaxiale Teile 10 A, 10 B, einen Primär- und einen Sekundär­ teil, die jeweils drehbeweglich zueinander ange­ bracht sind, wobei am Umfang zwischen zwei ringför­ migen Bauteilen 11 A, 11 B, die jeweils zu diesen ge­ hören, elastische Mittel eingreifen, die hier aus Federn 12 bestehen, welche, hier in einer auf drei begrenzten Anzahl, entlang des gleichen Umfangs der Einheit rundherum verlängert und gleichmäßig entlang dieses Kreisumfangs verteilt sind.

Der Primärteil 10 A besitzt eine Nabe 13 A, an der durch Schrauben 14 eine Platte 15 angebracht ist.

Diese Platte 15 weist an der Peripherie einen axia­ len Rücksprung 16 auf, an dessen Ende mittels der Schrauben 17 eine Gegenplatte 18 angebracht ist.

Diese Gegenplatte 18, die sich in Richtung der Achse der Einheit erstreckt, verfügt nur über eine be­ grenzte radiale Ausdehnung.

Sie begrenzt ringförmig mit der Platte 15 einen Kä­ fig 20.

In diesen Käfig 20 hinein erstrecken sich die Federn 12. Alle diese Bauteile gehören zum Teil 10 A.

Der Sekundärteil 10 B besitzt ebenfalls eine Nabe 13 B.

Von der Nabe 13 A durch ein Lager 21 getrennt, greift diese Nabe 13 B axial unter der Gegenplatte 18 ein und begrenzt somit den Käfig 20 auf der Achsenseite der Einheit.

An der Nabe 13 B ist mittels der Schrauben 22 auf der dem Primärteil 10 A gegenüberliegenden Seite eine Platte 23 angebracht, die geeignet ist, als Schwung­ rad (plateau de r´action) für die Kupplung, die hier nicht dargestellt ist, des betreffenden Getriebes zu dienen.

Hier ist außerdem zwischen dem Primärteil 10 A und dem Sekundärteil 10 B eine Flüssigkeitsdämpfungsvor­ richtung 25 vorgesehen.

Diese besitzt Zähne 26, die radial von der Nabe 13 A ausgehen und in eine Kammer 27 hineinreichen, die zwischen der Nabe 13 A, der Nabe 13 B und einer Gegen­ platte 28 gebildet wird, welche mittels Schrauben 29 daran auf der Seite der Platte 15 angebracht ist, und womit sich in dieser Kammer 27 fest mit der Nabe 13 B verbundene Vorsprünge abwechseln, die hier ganz einfach aus Stiften 30 bestehen, die über ein End­ stück in die Bohrungen dieser Nabe 13 B hineinge­ drückt werden.

Da die Kammer 27 eine Dämpfungsflüssigkeit enthält, sind zwischen der Nabe 13 B und der Nabe 13 A sowie zwischen der Gegenplatte 28 und der einen und der anderen der Naben 13 A und 13 B Dichtungsringe vorge­ sehen.

Für den Käfig 20, der Fett enthält, sind ebenfalls Dichtungsringe zwischen der Platte 15 und der Nabe 13 A, zwischen der Gegenplatte 18 und dem axialen Rücksprung 16 sowie zwischen dieser Gegenplatte 18 und der Nabe 13 B vorgesehen.

Gemäß der Erfindung ist dasjenige, 11 A, der ringför­ migen Bauteile 11 A, 11 B, welches zum Primärteil 10 A gehört, frei drehbar im Verhältnis dazu angebracht.

Wie die Federn 12, erstrecken sich die ringförmigen Bauteile 11 A, 11 B in den Käfig 20.

Für den Sekundärteil 10 B besteht das ringförmige Bauteil 11 B aus einer Schale, deren Innenperipherie hier aus einem Stück mit der Nabe 13 B besteht.

An der Außenperipherie besitzt diese Schale einer­ seits radiale Arme 33 A, in diesem Falle drei Stück, die rundherum verteilt sind und sich, wie die Federn 12, radial zwischen diesen Federn 12 und mit diesen abwechselnd erstrecken, und andererseits halbmond­ förmige Aussparungen 34, die sich mit diesen radia­ len Armen 33 A abwechseln.

Für den Primärteil 10 A besteht das frei drehbare ringförmige Bauteil 11 A aus zwei Scheiben 35, die jeweils auf beiden Seiten der Schale 11 B angeordnet sind.

Wie diese Schale weisen diese Scheiben 35 in Über­ einstimmung mit den Armen 33 A zwischen den Federn 12 Arme 33 B auf.

Jede Feder 12 liegt somit zwischen radialen Armen 33 A, 33 B, die für die Ruhestellung der Einheit, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, axial fluchten, und zwischen jedem der Enden und diesen Armen 33 A, 33 B ist eine Verteilungs- und Zentrierstufe 37 einge­ fügt, die formschlüssig an diesen Armen 33 A, 33 B verkeilt ist.

In Anbetracht der Umfangslänge der Federn 12 brau­ chen hier die so verwendeten Stufen 37 nicht schwenkbar zu sein, da diese Federn 12 in Ruhestel­ lung die gleiche Konfiguration aufweisen wie beim Betrieb unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte.

Die Scheiben 35 erstrecken sich radial zwischen der axialen Wand, die vom Rücksprung 16 und von der Nabe 13 B gebildet wird.

Sie sind an verschiedenen Stellen drehbeweglich fest miteinander über die Zwischenstücke 39 verbunden, die sich in axialer Richtung mittels Aussparungen erstrecken, welche die halbmondförmigen Aussparungen 34 der Schale 11 B mit jeweils zwei Stück je halb­ mondförmiger Aussparung 34 bilden.

Für das Zusammenwirken mit den Flanken der entspre­ chenden halbmondförmigen Aussparung 34 am Anschlag ist wenigstens eines dieser Zwischenstücke 39 und sind in der Praxis alle diese Zwischenstücke von einem Belag aus elastischem Material 40 umgeben, der hier, für diese Zwischenstücke 39 gemeinsam, die Form eines am Umfang verlängerten Plättchens hat.

Die Scheiben 35 unterliegen einer Winkelverschiebung im Käfig 20 und wenigstens eine dieser Scheiben, im vorliegenden Falle jede dieser Scheiben, weist in axialer Richtung einen Vorsprung 41 auf, der geeig­ net ist, am Kreisumfang mit einem Anschlag 42 in Eingriff zu treten, der fest mit der entsprechenden Querwandung dieses Käfigs 20 verbunden ist, der von der Platte 15 oder der Gegenplatte 18 gebildet wird.

Hier besteht dieser Vorsprung 41 aus einem Plätt­ chen, welches mittels einer Verlängerung am Umfang an der betreffenden Scheibe 35 angebracht ist, und zwar über wenigstens eines und im vorliegenden Falle über zwei der Zwischenstücke 39, wodurch diese Scheibe 35 drehbar fest mit der jeweils anderen ver­ bunden wird, und somit gibt es an verschiedenen Stellen drei vorspringende Plättchen an jeder der Scheiben 35, die einander entsprechen, und jedes dieser Plättchen hat die gleiche Umfangslänge wie der entsprechende Belag aus elastischem Material 40.

Gleichzeitig weist die Platte 15 vorspringend zwei Anschläge 42 auf, die jeweils beiderseits jedes der Vorsprünge 41 der entsprechenden Scheibe 35 angeord­ net sind, und das gleiche für die Gegenplatte 18.

Hier bestehen diese Anschläge 42 aus den Enden von Umfangsrippen, die aus einem Stück mit der Platte 15 und der Gegenplatte 18 bestehen.

Sie könnten jedoch ebensogut aus Plättchen bestehen, die daran befestigt sind.

Die Vorsprünge 41 und die Anschläge 42 erstrecken sich längs eines Umfangs, der im Innern des Umfangs angeordnet ist, an dem entlang sich die Federn 12 erstrecken.

Natürlich gilt das gleiche für die Zwischenstücke 39 und die Beläge aus elastischem Material 40.

Für die Ruhestellung der Einheit und zur Bildung des angestrebten Totpunktspiels weist das ringförmige Bauteil 11 A am Kreisumfang einen Abstand zu dem einen und dem anderen Anschlag 42 auf.

D 1 sei hier, im Winkel gemessen, der Umfangsabstand, wodurch die Vorsprünge 41 von den Anschlägen 42 getrennt sind.

Hier ist der Abstand in beiden Umfangsrichtungen der gleiche.

Für die Ruhestellung der Einheit und bei Messung unter denselben Bedingungen trennt ebenso ein Um­ fangsabstand D 2, der wesentlich größer ist als D 2, in beiden Richtungen die Flanken der halbmondförmi­ gen Aussparungen 34 von den Belägen aus elastischem Material 40, und ein gleicher Umfangsabstand D 3, der ein wenig größer ist als der vorgenannte, trennt in beiden Richtungen die Zähne 26 von den Stiften 30.

Im Betrieb und für eine Zugfunktion der Einheit liegt zunächst, abgesehen von der Flüssigkeitsdämp­ fung, eine freie Drehung des Primärteils 10 A im Ver­ hältnis zum Sekundärteil 10 B vor, wie sie schema­ tisch durch die Gerade I im Diagramm aus Fig. 5 dargestellt ist, worin auf der Abszisse die Winkel­ verschiebung D zwischen diesen Teilen 10 A, 10 B und auf den Ordinaten das Moment C aufgetragen ist, wel­ ches von dem einen zum andern übergeht.

Diese erste Funktionsphase, bei der sich die Schei­ ben 35 im Verhältnis zur Platte 15 und zur Gegen­ platte 18 frei drehen und wobei die repräsentative Gerade I zur Abszissenlinie gehört, setzt sich fort, bis der Umfangsabstand D 1 absorbiert ist und diese Scheiben 35 mit den Vorsprüngen 41 an den entspre­ chenden Anschlägen 42 dieser Platte 15 und dieser Gegenplatte 18 anschlagen.

Die Federn 12, die bis zu diesem Zeitpunkt ohne Wir­ kung waren, weil sie zwischen den Armen 33 B einge­ keilt waren, treten damit in Funktion und werden alle parallel zueinander wirksam, und zwar zwischen den Armen 33 A des Primärteils 10 A und den Armen 33 B des Sekundärteils 10 B, und die entsprechende reprä­ sentative Funktionskurve ist eine Gerade II mit einer Steigung, die proportional zur Steifigkeit verläuft.

Diese zweite Funktionsphase setzt sich fort, bis die Umfangsabstände D 2, D 3 ihrerseits absorbiert sind und es in der Reihenfolge D 2, D 3 zu einer positiven Mitnahme des Sekundärteils 10 B durch den Primärteil 10 A kommt.

Bei Rücklauf verläuft der Prozeß umgekehrt.

Wenn gewünscht, können, wie in Fig. 1 durch unter­ brochene Striche schematisch dargestellt, für den Eingriff zwischen den Vorsprüngen 41 und den An­ schlägen 42 Puffer aus einem elastischen Material 50 vorgesehen sein, die beispielsweise auf diesen Vor­ sprüngen 41 und/oder diesen Anschlägen 42 aufliegen.

Natürlich spielt es keine Rolle, ob das frei dreh­ bare ringförmige Bauteil aus einer einzigen Schale oder aus zwei Scheiben besteht, und es spielt auch keine Rolle, ob das andere ringförmige Bauteil an der Innenperipherie oder der Außenperipherie fest mit dem Teil verbunden ist, zu dem es gehört; im übrigen kann es auch mit Spiel darin eingreifen, wo­ bei das Totpunktspiel dann gleichzeitig am Primär­ teil und am Sekundärteil vorgesehen ist.

Anstelle der Flüssigkeitsdämpfungsvorrichtung oder in Verbindung mit dieser kann im übrigen ein Dreh­ momentbegrenzer vorgesehen sein.

Claims (10)

1. Dämpfungsschwungrad für Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, von der Art, die zwei koaxia­ le Teile (10 A, 10 B) enthält, einen Primär- und einen Sekundärteil, die drehbeweglich im Verhältnis zu­ einander angebracht sind, mit elastischen Mitteln, die am Umfang zwischen zwei ringförmigen Bauteilen (11 A, 11 B) eingreifen, die jeweils zu diesen Teilen gehören, dadurch gekennzeich­ net, daß dasjenige (11 A) der genannten ringför­ migen Bauteile (11 A, 11 B), welches zum Primärteil (10 A) gehört, im Verhältnis dazu frei drehbar ange­ bracht ist.

2. Dämpfungsschwungrad nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das frei drehbare ringförmige Bauteil (11 A) aus zwei Scheiben (35) besteht, die jeweils beiderseits des anderen ringförmigen Bauteils (11 B) angeordnet sind.

3. Dämpfungsschwungrad nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die genannten Scheiben (35) an verschiedenen Stellen drehbar fest miteinander durch Zwischenstücke (39) verbunden sind, die sich durch Aussparungen (34) im anderen ringförmigen Bauteil (11 B) axial erstrecken, und daß wenigstens eines der genannten Zwischen­ stücke (39) von einem Belag aus elastischem Material (40) umgeben ist.

4. Dämpfungsschwungrad nach einem der Ansprüche 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Scheiben (35) sich winklig in einem Käfig (20) verschieben, der zu dem betreffen­ den Teil (10 A) gehört, und daß wenigstens eine die­ ser Scheiben einen axialen Vorsprung (41) aufweist, der geeignet ist, am Umfang mit einem Anschlag (42) in Eingriff zu treten, der fest mit der entsprechen­ den Querwand im genannten Käfig (20) verbunden ist.

5. Dämpfungsschwungrad nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus rundherum verteilten Federn (12) bestehen und sich der genannte Vorsprung (41) und der genannte Anschlag (42) entlang einem Umfang erstrecken, der im Innern liegt und an dem entlang die genannten Federn (12) verlaufen.

6. Dämpfungsschwungrad nach einem der Ansprüche 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Vorsprung (41) aus einem Plättchen besteht, welches an der betreffenden Scheibe (35) befestigt ist.

7. Dämpfungsschwungrad nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die genannten Scheiben (35) an verschiedenen Stellen drehbeweglich miteinander durch Zwischenstücke (39) verbunden sind, wobei das genannte Plättchen an der betreffenden Scheibe (35) über wenigstens eines der genannten Zwischenstücke (39) befestigt ist.

8. Dämpfungsschwungrad nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das frei drehbare ringförmige Bauteil (11 A) für die Ruhekonfiguration der Einheit am Umfang einen Abstand von dem einen und dem anderen Anschlag (42) aufweist.

9. Dämpfungsschwungrad nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Scheiben (35) sich radial zwischen einer axialen Wand (16), die zu einem der Teile (10 A, 10 B) gehört, und einer Nabe (13 B), die zu dem jeweils anderen Teil gehört, erstrecken.

10. Dämpfungsschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus Federn (12) bestehen, die rundherum abwechselnd mit radialen Armen (33 A, 33 B), die zu den betreffenden ringförmigen Bauteilen (11 A, 11 B) gehören, verteilt sind und die parallel eingreifen, wobei die Anzahl der genannten Federn (12) auf drei begrenzt ist.