DE4011496A1 - Torsionsschwingungsdaempfer fuer hohe belastung - Google Patents
Torsionsschwingungsdaempfer fuer hohe belastungInfo
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- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer
im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine,
bestehend aus einem Nabenteil, zu beiden Seiten des Nabenteiles
fest angeordneten Deckblechen mit Fenstern zur Aufnahme von
Schraubenfedern, einer zwischen den Deckblechen angeordneten Na
benscheibe, die ebenfalls Fenster für die Schraubenfedern auf
weist und den Deckblechen gegenüber verdrehbar ist, wobei zwi
schen einem Außendurchmesser des Nabenteiles und dem radial inne
ren Bereich der Schraubenfedern eine Reibeinrichtung für den
Lastbereich vorgesehen ist.
Ein Torsionsschwingungsdämpfer der obengenannten Bauart ist bei
spielsweise aus der DE-PS 19 18 110 bekannt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorlie
genden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einfachem,
gedrungenem Aufbau zu erstellen, der eine hoch belastbare Reib
einrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruches ge
löst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich,
identische Bauteile für beide Reibbleche und Federn vorzusehen.
Desgleichen ist der Aufbau der Reibkraft gleichmäßig auf beide
Deckbleche verteilt, so daß die Belastung sämtlicher Bauteile
sehr gleichmäßig erfolgt. Durch die symmetrische Anordnung je ei
ner Tellerfeder auf jeder Seite ist es möglich, auch bei geringem
Axialversatz der Nabenscheibe gegenüber den Deckblechen, wie es
beim starren Einbau des Torsionsschwingungsdämpfers vorkommen
kann, einen gleichmäßigen Aufbau der Reibkraft auf beiden Seiten
zu erzielen. Weiterhin ermöglicht die Anordnung radial innerhalb
der Schraubenfedern einmal eine große zusammenhängende Fläche für
die an der Reibung beteiligten Bauteile und zum anderen die An
ordnung der Schraubenfedern auf einem relativ großen Durchmesser.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, zur
Erzielung einer verschleppten Reibung einen Reibring vorzusehen,
der auf dem Außendurchmesser des Nabenteiles drehbar gelagert
ist, der von beiden Seiten her durch die Reibbleche beaufschlagt
und dadurch axial fixiert ist und der nach radial außen offene
Fenster aufweist, in die die Nabenscheibe mit Nasen eingreift,
wobei die Nasen umfangsmäßig kürzer ausgeführt sind als die Fen
ster und die Nabenscheibe über ihre Nasen auf den kreisförmigen
Grundlinien geführt ist. Eine solche Konstruktion ermöglicht eine
sog. verschleppte Reibung, deren Einsatz erst nach einem voraus
gegangenen, festgelegten Verdrehwinkel erfolgt. Ein zusätzlicher
Raumbedarf für diese verschleppte Reibung ist in der vorliegenden
Konstruktion nicht notwendig.
Durch Anordnung der Nasen umfangsmäßig zwischen den Fenstern für
die Schraubenfedern ist es möglich, die Fenster in der Nabenschei
be nach radial innen hin offen auszuführen und die Federführung
nach radial innen hin durch den Reibring vorzunehmen. Eine solche
Bauweise ist in radialer Richtung sehr raumsparend und ermöglicht
zudem noch eine hohe Anzahl Schraubenfedern umfangsmäßig unterzu
bringen.
Durch Ausbildung des Reibringes mit einer größeren Materialstärke
als die der Nabenscheibe und durch den geringfügig größeren Au
ßendurchmesser der Reibbleche gegenüber dem Durchmesser der Grund
linie ist eine axiale Fixierung mit Spiel für die Nabenscheibe
geschaffen, welche dadurch gegenüber den Reibblechen völlig rei
bungsfrei gehalten ist. Der Reibring kann dabei aus Metall her
gestellt sein und zur einfacheren Verarbeitung aus mehreren
deckungsgleichen Teilen bestehen.
Die Erfindung wird anschließend an Hand zweier Ausführungsbei
spiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer;
Fig. 2 die Teilansicht von Nabenscheibe und Reibring gem. Fig. 1;
Fig. 3 den Längsschnitt durch die obere Hälfte eines Torsions
schwingungsdämpfers, der als Kupplungsscheibe ausgebildet
ist.
Die Konstruktion entsprechend den Fig. 1 und 2 zeigt einen
Torsionsschwingungsdämpfer, der im Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeuges fest angeordnet ist. Zu diesem Zwecke weist das Nabenteil
3 mehrere am Umfang verteilte Gewinde 21 auf, über die der An
schluß an eine Welle hergestellt wird. Desweiteren weist die Na
benscheibe 7 im Bereich ihres Außenumfanges mehrere Bohrungen 20
auf, die zum Anschrauben der Nabenscheibe an ein nicht weiter
dargestelltes Eingangsteil vorgesehen sind. Der Torsionsschwin
gungsdämpfer besteht aus zu beiden Seiten des Nabenteiles 3 über
Niete 19 angenietete Deckbleche 5, die deckungsgleich ausgebildet
sind und Fenster zur Aufnahme von Schraubenfedern 15 aufweisen.
Axial zwischen den Deckblechen 5 ist die Nabenscheibe 7 drehbar
angeordnet, welche ebenfalls Fenster 9 zur Aufnahme der Schrau
benfedern 15 aufweist. Die Nabenscheibe 7 ist mit inneren Berei
chen drehbar auf zwei deckungsgleichen Reibringen 25 gelagert.
Die Lagerung erfolgt über mehrere am Umfang verteilte Nasen 24
der Nabenscheibe 7, die nach radial innen weisen und in nach ra
dial außen offene Fenster 23 in den Reibringen 25 eingreifen,
wobei jedes der Fenster 23 eine kreisringförmige Grundlinie 26
aufweist, die der radialen Führung dient. Die Zweiteiligkeit des
Reibringes 25 ist lediglich aus herstellungstechnischen Gründen
gewählt. Im vorliegenden Fall ist Metall als Material vorgesehen,
wobei sich beide Ringe durch Stanzen leichter herstellen lassen,
wenn die Materialstärke relativ gering ist. Umfangsmäßig zwischen
den Nasen 24 der Nabenscheibe 7 sind die Fenster 9 für die Anord
nung der Schraubenfedern 15 vorgesehen, wobei diese Fenster nach
radial innen hin offen ausgeführt sind und dadurch eine radiale
Raumersparnis möglich ist. Die Führung der Schraubenfedern 15
nach radial innen hin erfolgt durch den Reibring 25 in seinen Be
reichen umfangsmäßig zwischen den Fenstern 23. Der zweiteilige
Reibring 25 ist zwischen den beiden Deckblechen über je ein Reib
blech 11 und je eine Tellerfeder 14 verspannt. Die Reibbleche 11
sind dabei im Bereich ihres Innendurchmessers mit axial abstehen
den Lappen 12 versehen, die in entsprechende Öffnungen 13 der
Deckbleche 5 umfangsmäßig ohne Spiel eingreifen und somit dreh
fest, aber axial verschiebbar gelagert sind. Zwischen jedem Reib
blech 11 und der Innenseite des entsprechenden Deckbleches 5 ist
eine Tellerfeder 14 angeordnet, die das Reibblech 11 in Richtung
auf den Reibring 25 belastet. Der zweiteilige Reibring ist somit
auf einem Außendurchmesser 10 des Nabenteiles 3 verdrehbar gela
gert und in Achsrichtung mit einer Reibeinspannung gehalten.
Durch die symmetrische Anordnung der Reibeinrichtung ist der
Reibring 25 auch in Achsrichtung fixiert. Die Nabenscheibe 7
ist in ihrer Materialstärke so gewählt, daß der zweiteilige Reib
ring 25 einen axial größeren Bauraum einnimmt. Die axiale Führung
der Nabenscheibe 7 erfolgt durch die beiden Reibbleche 11, die im
Außendurchmesser größer ausgeführt sind als die kreisringförmige
Grundlinie 26 der Fenster 23.
Bei Drehmomenteinleitung beispielsweise über die Nabenscheibe 7
erfolgt eine Relativverdrehung dieser gegenüber den Deckblechen 5
sowie dem Reibring 25 um die Drehachse 27 allein gegen die Kraft
einer oder mehrerer Schraubenfeder(n) 15 ohne Reibwirkung. Beim
Überschreiten des umfangsmäßigen Spieles zwischen den Nasen 24
der Nabenscheibe 7 und den Fenstern 23 im Reibring 25 erfolgt die
Mitnahme des Reibringes 25 zusammen mit der Nabenscheibe 7 gegen
die Kraft der Reibeinrichtung, die durch die beiden Reibbleche 11
und die Tellerfedern 14 gebildet ist. Bei Drehrichtungsumkehr er
folgt zuerst eine Bewegung ohne Reibung, bis das Spiel zwischen
den Nasen 24 und den Fenstern 23 wieder aufgebraucht ist. Der
axial feste Einbau des in Fig. 1 dargestellten Torsionsschwin
gungsdämpfers 1 innerhalb des Antriebsstranges einer Brennkraft
maschine wird dadurch erleichtert, daß ein axiales Spiel zwischen
der Nabenscheibe 7 und dem Reibring 25 bzw. den beiden Reibble
chen 11 vorgesehen ist. Dadurch kann auch bei geringfügigem Ver
satz in Achsrichtung die Reibeinrichtung um ihre Mittellage herum
reibungsfrei arbeiten. Durch die symmetrische Anordnung der Reib
einrichtung ist auch gewährleistet, daß bei Verschleiß an den
Reibflächen eine gleichmäßige Materialabtragung erfolgt und die
zentrische Lage gegenüber der Nabenscheibe 7 erhalten bleibt.
In Fig. 3 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 2 wiedergegeben,
der in einer Kupplungsscheibe eingebaut ist. Diese Kupplungs
scheibe ist in bekannter Weise mit der Innenverzahnung des Naben
teiles 4 drehfest - aber axial verschiebbar - auf einer Getriebe
welle angeordnet, und die Reibbeläge 16 können zwischen Schwung
rad und einer Anpreßplatte zur Steuerung des Eingriffes während
des Anfahrvorganges und zum Trennen während des Schaltvorganges
eingespannt werden. Der Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers 2
ist praktisch mit dem entsprechend den Fig. 1 und 2 identisch.
Die Nabenscheibe 8 ist an ihrem radial äußeren Bereich über Nie
te 18 mit Federsegmenten 17 verbunden, welche die Reibbeläge 16
tragen. Nach radial innen hin weist die Nabenscheibe 8 Fenster 9
zur Aufnahme der Schraubenfedern 15 auf und die Nabenscheibe 8
ist entspr. Fig. 2 - wie bei der Nabenscheibe 7 dargestellt -
über Nasen 24 in radial nach außen offene Fenster 23 des Reibrin
ges 25 gelagert. Die Seitenführung übernehmen die beiden Reib
bleche 11, die über Tellerfedern 14 axial vorgespannt sind und
über ihre Lappen 12 drehfest - aber axial verschiebbar - gegen
über den Deckblechen 6 gehalten werden. Die beiden Deckbleche 6
sind über Niete 19 fest mit dem Nabenteil 4 verbunden. Der Reib
ring 25 ist auf einem Außendurchmesser 10 des Nabenteiles 4 dreh
bar gelagert. Bei Drehmomenteinleitung über die Reibbeläge 16
erfolgt eine Relativverdrehung der Nabenscheibe 8 um die Drehach
se 27 auf dem Reibring 25 gegen die Kraft einer oder mehrerer
Schraubenfeder(n) 15. Nach Überwindung des Spieles zwischen den
Nasen 24 und den Fenstern 23 wird der Reibring 25 gegen die Kraft
seiner Reibeinspannung mitgenommen. Bei Verwendung des hier dar
gestellten Torsionsschwingungsdämpfers in einer Kupplungsscheibe
ergibt sich die Notwendigkeit der Axialverschiebung des Nabentei
les 4 auf der Getriebewelle beim Lüftvorgang und bei Verschleiß
ausgleich des Verschleißes der Reibbeläge 16. Diese Axialverschieb
barkeit kann zumindest teilweise zwischen der Nabenscheibe 8 und
dem Axialspiel zwischen den Reibblechen 11 vorgenommen werden
und ist deshalb besonders vorteilhaft, weil er auf einem größeren
mittleren Durchmesser stattfindet als bei der Verschiebung des
Nabenteiles 4 auf der Getriebewelle. Zudem ist es möglich, ohne
Beeinträchtigung der Funktion auch vorübergehend eine Axialbewe
gung zwischen Nabenscheibe 8 und Nabenteil 4 zuzulassen und zu
ermöglichen, welches größer ist als das axiale Spiel zwischen
Nabenscheibe 8 und den Reibblechen 11. Bei axialer Verschiebung
eines der beiden Reibbleche wandert nämlich das gegenüberliegende
nach und die Reibwirkung bleibt im wesentlichen erhalten. Diese
Wirkung kommt einmal durch die symmetrische Ausgestaltung der
Reibeinrichtung zustande und zum anderen durch Verwendung von
Tellerfedern, deren Federkennlinie über weite Bereiche einer
Axialverspannung im wesentlichen konstant bleibt. Das Nachrücken
des Nabenteiles 4 mit den Deckblechen 6 bei einer axialen Auslen
kung der Reibeinrichtung erfolgt in jedem Falle bei einem an
schließenden Lösevorgang der Kupplung, da dann die gesamte Anlage
drehmomentfrei ist und nicht verspannt ist. Solche Verschiebepro
bleme treten insbesondere bei derjenigen Kupplungsscheibe in ei
ner Zweischeibenkupplung auf, welche der Druckplatte zugeordnet
ist und einen wesentlich größeren Axialverschiebeweg ausführen
muß. In einer solchen Situation ist die hier vorgeschlagene Kon
struktion besonders vorteilhaft.
Die in den Fig. 1 bis 3 beschriebene Konstruktion ermöglicht
einmal bei axial überbestimmten Befestigungsweisen einen Ausgleich
durch das Spiel zwischen der Nabenscheibe und den beiden Reibble
chen. Durch Verwendung einer doppelten und symmetrischen Reibein
richtung sind gleiche und somit preiswerte Bauteile verwendbar,
welche zusätzlich das Verschleißvolumen verdoppeln, ohne daß die
Anpreßkraft der Tellerfedern eine wesentliche Änderung erfährt.
Die in radialer Richtung offenen Fenster in Verbindung mit der
radial gestaffelten Anordnung des Reibringes ermöglichen eine
äußerst gedrungene Bauweise sowie die Verwirklichung einer ver
schleppten Reibeinrichtung. Montage und Lagerhaltung werden durch
die geringe Anzahl von Bauteilen, die untereinander zusätzlich
austauschbar sind, erleichtert.
Claims (5)
1. Torsionsschwingungsdämpfer im Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeuges mit Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Nabenteil,
zu beiden Seiten des Nabenteiles fest angeordneten Deckblechen
mit Fenstern zur Aufnahme von Schraubenfedern, einer zwischen
den Deckblechen angeordneten Nabenscheibe, die ebenfalls Fen
ster für die Schraubenfedern aufweist und gegenüber den Deck
blechen verdrehbar ist, wobei zwischen einem Außendurchmesser
des Nabenteiles und dem radial inneren Bereich der Schrauben
federn eine Reibeinrichtung für den Lastbereich vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nabenscheibe (7, 8) axial durch je ein Reibblech (11) auf je
der Seite geführt ist, wobei jedes Reibblech (11) durch eine
Tellerfeder (14) gegenüber der Innenseite des entsprechenden
Deckbleches (5, 6) axial belastet ist und über am Innendurch
messer angebrachte und axial abstehende Lappen (12), die ent
sprechende Öffnungen (13) in den Deckblechen durchdringen,
drehfest - aber axial verschiebbar - gegenüber dem entsprechen
den Deckblech angeordnet ist.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Erzielung einer verschleppten Reibung auf
dem Außendurchmesser (10) des Nabenteiles (3, 4) ein Reibring
(25) drehbar angeordnet ist, der von beiden Seiten her von den
Reibblechen (11) beaufschlagt und axial fixiert ist, der fer
ner nach radial außen offene Fenster (23) aufweist, in die die
Nabenscheibe (7, 8) mit Nasen (24) eingreift, wobei die Nasen
umfangsmäßig kürzer als die Fenster ausgeführt sind und die
Nabenscheibe über ihre Nasen auf den kreisförmigen Grundlinien
(26) geführt ist.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Nasen (24) umfangsmäßig zwischen
den Fenstern (9) für die Schraubenfedern (15) angeordnet und
die Fenster nach radial innen offen ausgeführt sind und die
Federführung nach radial innen durch den Reibring (25) erfolgt.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Reibring (25) eine größere Ma
terialstärke als die Nabenscheibe (7, 8) aufweist und der Au
ßendurchmesser der Reibbleche (11) zumindest geringfügig grö
ßer als der Durchmesser der Grundlinie (26) ausgeführt ist.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Reibring (25) aus Metall herge
stellt ist und aus mehreren deckungsgleichen Teilen besteht.
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |