DE4115243A1 - Drehschwingungsdaempfer fuer ein kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents
Drehschwingungsdaempfer fuer ein kraftfahrzeuggetriebeInfo
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- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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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 betrifft einen Drehschwingungsdämpfer für
ein Kraftfahrzeuggetriebe nach dem Oberbegriff des Haupt
anspruchs.
Es ist bereits bekannt, Drehschwingungsdämpfer in den An
triebsstrang von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren
einzubauen. Sie gleichen auftretende Ungleichförmigkeiten
im Drehmomentenverlauf aus und verhindern das Entstehen
von Schwingungen im Antriebsstrang. Der ungleichmäßige
Drehmomentenverlauf kommt einerseits von der
Charakteristik des Verbrennungsmotors selbst, anderer
seits wird er verursacht durch Drehmomentstöße am Ab
trieb.
Die deutsche Patentschrift 7 60 852 beschreibt einen vor
bekannten Drehschwingungsdämpfer für die Antriebswelle
von Kraftradgetrieben. Durch Reibschluß, erzeugt durch
den Druck einer Rückstellfeder, wird über zwei Abwälz
profile das Drehmoment von der Getriebeeingangswelle auf
das anzutreibende Zahnrad übertragen. Das eine Abwälz
profil befindet sich an der Stirnseite einer Hülse, die
durch die Rückstellfeder in das andere Abwälzprofil an
der Stirnseite der Nabe des anzutreibenden Zahnrades ge
drückt wird. Bei einer Drehmomentenschwankung verändern
die Abwälzprofile ihre Winkellage zueinander und die
Rückstellfeder wird durch die axiale Bewegung der Hülse
gespannt, bis der Reibschluß zwischen den Abwälzprofilen
durch die höhere Rückstellkraft der Feder wieder erreicht
ist. Die Ausgangslage der Abwälzprofile wird dann bei er
neuter Änderung des Antriebsdrehmoments unter Entspannung
der Feder wieder eingestellt.
Der Federweg des Schwingungsdämpfers ist bestimmt durch
einen Anschlag, der den axialen Weg der Hülse begrenzt.
Bei Auslenkung bis zum Anschlag wird das Drehmoment nicht
mehr durch Reibschluß, sondern durch Formschluß über die
Abwälzprofile übertragen.
Aus der Notwendigkeit, auch beim Übertragen hoher An
triebsmomente die Drehschwingungen zu dämpfen, ist die
Rückstellfeder auf hohe Anpreßkraft ausgelegt. Das hat
den Nachteil, daß die Drehschwingungen bei kleinen Dreh
momentstößen im Bereich kleiner Antriebsmomente nicht ge
dämpft werden. Ebenso werden die Schwingungen, die das
Leerlaufrasseln des Getriebes verursachen, ungedämpft
übertragen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Dreh
schwingungsdämpfer so auszubilden, daß auch kleine Dreh
momentstöße im Bereich kleiner Antriebsmomente und
Schwingungen, die das Leerlaufrasseln des Getriebes
verursachen, gedämpft werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach der Erfindung liegt die Hülse in Richtung des Ab
wälzprofiles des Zahnrades an einer Abstützschulter an.
Bei Anlage der Hülse an der Abstützschulter besteht
axiales Spiel zwischen dem Abwälzprofil der Hülse und dem
des Zahnrades. Bei nicht rotierender, aber unter Schwin
gungen stehender Getriebeeingangswelle stehen die Abwälz
profile aufgrund des axialen Spiels nicht unter Reib
schluß. Das hat den Vorteil, daß Schwingungen bei nicht
rotierender Getriebeeingangswelle nicht auf das an
zutreibende Zahnrad übertragen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die
Abstützschulter durch einen auf der Welle angeordneten
Sicherungsring gebildet. Das hat den Vorteil, daß die
Welle einfach gestaltet werden kann und erleichtert die
Montage des Drehschwingungsdämpfers.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung
ist eine zusätzliche Rückstellfeder auf der dem Abwälz
profil gegenüberliegenden Seite des Zahnrades vorgesehen.
Diese zweite Rückstellfeder wird vorteilhafterweise in
entspanntem Zustand so eingebaut, daß das Spiel zwischen
Zahnrad und Hülse nicht eingeschränkt wird. Ihre Feder
konstante ist kleiner als die der ersten Rückstellfeder
und so bemessen, daß die zweite Rückstellfeder von
kleinen Antriebsmomentenstößen ausgelenkt wird. Das hat
den Vorteil, daß Antriebsungleichförmigkeiten beim Über
tragen geringer Antriebsmomente durch die axiale Ver
schiebung des Zahnrades gegen die Kraft der zweiten Rück
stellfeder gedämpft werden. Auf diese Weise wird bei
rotierender, nur unter Leerlaufschwingungen stehender Ge
triebeeingangswelle, das Leerlaufrasseln des Getriebes
gedämpft.
Eine besonders kompakte Ausführung ergibt sich, wenn die
zweite Rückstellfeder als Tellerfeder ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise wird das Zahnrad an der Stirnseite im
Bereich der Anlagefläche der Tellerfeder mit einer kegel
stumpfartigen Kontur versehen, die den Federweg der
Tellerfeder begrenzt. Es werden damit die ungünstigen Be
reiche im Verlauf der Kennlinie der Tellerfeder ausge
schlossen, was die Lebensdauer der Tellerfeder ver
längert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung be
schreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zuge
hörigen Zeichnung. Sie zeigt in einer einzigen Figur die
Antriebswelle des Getriebes mit einem Schnitt durch den
Drehschwingungsdämpfer entsprechend der Erfindung.
Nach der Figur ist eine Antriebswelle 1 mit den Wälz
lagern 2 und 3 im nicht dargestellten Getriebegehäuse ge
lagert. Eine Hülse 4 sitzt drehfest und axial bis zu
einem Anschlag 5 verschieblich auf der Antriebswelle 1.
Eine Rückstellfeder 6 fixiert die Hülse 4 über eine
Stützscheibe 7 an einer Abstützschulter 8, die durch
einen auf der Welle festgelegten Sicherungsring gebildet
wird. Die Stirnseite der Hülse 4 ist als Abwälzprofil 9
ausgebildet, das in der Zeichnung gestrichelt dargestellt
ist. Ein Zahnrad 10 mit einem Abwälzprofil 11 an der
Stirnseite (ebenfalls gestrichelt dargestellt) ist auf
der Antriebswelle 1 drehbar mit axialem Spiel zwischen
den Abwälzprofilen 9 und 11 gelagert. An seiner dem
Abwälzprofil 11 gegenüberliegenden Stirnseite wird es
über eine Tellerfeder 12 und das Wälzlager 3 durch einen
Sicherungsring 13 auf der Antriebswelle 1 festgelegt.
Im Leerlauf dreht sich die Hülse 4 mit der Antriebswelle
1 und setzt die Getriebezahnräder über das Zahnrad 10 in
Bewegung. Das Leerlaufdrehmoment wird über die Abwälz
profile 9 und 11 durch Reibschluß von der Hülse auf das
Zahnrad übertragen. Dabei ist das Spiel zwischen den Ab
wälzprofilen 9 und 11 aufgrund der Winkelverdrehung der
Hülse 4 zum Zahnrad 10 aufgehoben. Beim Auftreten von
Drehmomentschwankungen verursacht die Verdrehung der
Hülse 4 gegenüber dem Zahnrad 10 aufgrund der
Abwälzprofile 9 und 11 eine axiale Verschiebung des
Zahnrades 10 auf der Antriebswelle 1. Die Tellerfeder 12
erzeugt bei dieser axialen Verschiebung des Zahnrads 10
eine Rückstellkraft und dämpft beim Rückstellen des
Zahnrades 10 in Gegenrichtung die Drehmomentschwankung.
Die Federrate der Tellerfeder 12 ist so bemessen, daß sie
durch kleine Drehmomentschwankungen schon bei geringen
Antriebsdrehmomenten ausgelenkt wird. So wird wirksam das
Leerlaufrasseln des Getriebes gedämpft.
Werden von der Antriebswelle 1 über das Zahnrad 10 An
triebskräfte übertragen, so wird das Zahnrad 10 so weit
axial verschoben, bis die kegelstumpfförmig ausgebildete
Stirnseite 14 des Zahnrades 10 vollflächig an der
Tellerfeder 12 anliegt. Befindet sich das Zahnrad 10 in
dieser Endstellung in axialer Richtung, wird aufgrund des
höheren Antriebsdrehmomentes die Hülse 4 entgegen der
Kraft der Rückstellfeder 6 so verschoben, daß sie von der
Stützscheibe 7 abhebt. Die Hülse 4 wird so weit ver
schoben, bis ein Gleichgewicht entsteht zwischen den
Kraftkomponenten der Umfangskraft aus dem Antriebsdreh
moment und der Rückstellkraft der Rückstellfeder 6 und
der Reibkraft an den Abwälzprofilen 9 und 11. Das
Antriebsmoment wird durch Reibschluß übertragen.
Die Dämpfung der Antriebsmomentschwankungen übernimmt nun
die Rückstellfeder 6 in gleicher Weise wie vorher bei der
Tellerfeder 12 beschrieben. Dabei bewegt sich die Hülse 4
axial im Bereich von der Stützscheibe 7 bis zum Anschlag
5. Die Federrate der Rückstellfeder 6 ist so ausgelegt,
daß sie die Dämpfung der Antriebsmomentschwankungen beim
Übertragen von Antriebskräften ermöglicht.
Erreicht die Hülse 4 den Anschlag 5, wird das Antriebs
drehmoment nicht mehr durch Reibschluß, sondern durch
Formschluß an den Abwälzprofilen 9 und 11 übertragen.
Claims (5)
1. Drehschwingungsdämpfer für eine Antriebswelle (1)
eines Getriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeug
getriebes, mit einer axial begrenzt gegen eine Rück
stellfeder (6) verschiebbaren, drehfest auf der An
triebswelle (1) angeordneten Hülse (4), die über ein
Abwälzprofil (9) in Reibschluß mit einem anzu
treibenden Zahnrad (10) des Fahrzeuggetriebes steht,
das auf einer Welle drehbar gelagert ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hülse (4) in Richtung des
Zahnrads (10) gegen eine Abstützschulter (8) anliegt
und daß das Zahnrad (10) auf der Welle mit axialem
Spiel angeordnet ist.
2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Abstützschulter (8) durch
einen auf der Antriebswelle (1) angeordneten
Sicherungsring gebildet ist.
3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß auf der dem Abwälzprofil
(11) gegenüberliegenden Seite des Zahnrades (10)
eine Rückstellfeder (12) vorgesehen ist.
4. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Rückstellfeder eine Teller
feder (12) verwendet wird.
5. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Zahnrad (10) im Bereich der
Anlagefläche der Tellerfeder (12) eine
kegelstumpfförmige Kontur (14) aufweist.
Priority Applications (3)
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- 1992-05-11 JP JP4117669A patent/JP3023034B2/ja not_active Expired - Fee Related
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