DE4327017A1 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents
TorsionsschwingungsdämpferInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer
für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend
ein um eine Drehachse drehbares Eingangs-Dämpferteil, ein
relativ zum Eingangs-Dämpferteil über einen begrenzten
Relativdrehwinkel um die Drehachse drehbares Ausgangs-
Dämpferteil, wenigstens eine die beiden Dämpferteile
drehelastisch miteinander kuppelnde Federeinrichtung und
wenigstens eine zwischen den beiden Dämpferteilen wirken
de Reibeinrichtung mit einem zwischen zwei Reibflächen
axial durch axiale Federkraft eingespannten Reibring.
Aus der DE-PS 23 23 872 ist eine Kupplungsscheibe mit
einem derartigen Torsionsschwingungsdämpfer bekannt. Eine
erste axial zwischen einem Nabenflansch und das Eingangs-
Dämpferteil des Torsionsschwingungsdämpfers bildenden
Scheiben angeordnete Reibeinrichtung umfaßt Reibringe aus
Reib- oder Lagerwerkstoffen. Eine zweite mit Drehspiel
mit einem Nabenflansch gekoppelte Reibeinrichtung umfaßt
einen Zusatzreibring, auf dessen axial beiden Seiten
Belange aus Reib- oder Gleitwerkstoff angeordnet sind.
Reibringe, die vollständig aus Reibwerkstoff bestehen,
werden aus verstärktem Kunststoff hergestellt, beispiels
weise derart, daß ein Kunststoff, insbesondere Polyamid,
dem Glasfaserpartikel beigemengt sind, zu Ringscheiben
spritzgegossen wird. Solche Reibringe sind an sich stabil
und haltbar, weisen jedoch den Nachteil auf, daß die
Glasfaserpartikel im Betrieb an die reibende Oberfläche
treten können. Die Folge ist ein verstärkter Abrieb am
Material der Gegenreibflächen und ein unkontrollierter
Anstieg der Reibkraft. Wird der Reibring aus von Verstär
kungsmaterialien freiem Polyamid hergestellt, so kann ein
konstantes Reibverhalten des Reibrings über seine Lebens
dauer hinweg erzielt werden. Allerdings weist der Reib
ring dann eine mangelnde Strukturfestigkeit auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reibring
vorzusehen, der die Vorteile der bekannten zur Herstel
lung von Reibringen verwendeten Materialien in sich ver
einigt, insbesondere über seine Lebensdauer gleichblei
bende Reibeigenschaften hat und mechanisch stabil ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorge
schlagen, daß der Reibring als Verbundring mit einem im
wesentlichen ringscheibenförmigen Träger und einer an dem
Träger fixierten Reibbelaganordnung ausgebildet ist,
wobei die Reibbelaganordnung im wesentlichen aus einem
von Verstärkungsmaterialien, insbesondere faserförmigen
Verstärkungsmaterialien im wesentlichen freien Kunst
stoffmaterial besteht und entsprechend einem vorbestimm
ten Verschleißvolumen axial beiderseits über den Träger
vorsteht.
Das Verschleißvolumen der Reibbelaganordnung wird norma
lerweise der erwarteten Lebensdauer des Reibrings im
wesentlichen entsprechen. Da die Reibbelaganordnung auf
axial beiden Seiten um ein dem Verschleißvolumen entspre
chendes Verschleißmaß gegenüber dem Träger vorsteht, kann
gewährleistet werden, daß der Träger nicht in Kontakt mit
einer der Gegenreibflächen kommt. Deshalb besteht bei der
Wahl des Trägermaterials die Möglichkeit, ein besonders
strukturfestes Material zu verwenden, was zusammen mit
der ringscheibenförmigen Ausbildung des Trägers das
Reibverhalten des Reibrings günstig beeinflußt.
Zur Erzielung guter Reibwerte wird vorgeschlagen, daß die
Reibbelaganordnung aus Polyamid als Hauptbestandteil
besteht.
Eine Beimischung von ungefähr 18 Vol% Polytetrafluor
ethylen oder Copolymer aus Tetrafluorehtylen und Hexa
fluorpropylen, handelsüblich als Teflon bezeichnet, führt
zu besonders guten Reibwerten. Im Falle einer Herstellung
der Reibbelaganordnung in einem Spritzverfahren wird eine
Beimischung von 2 Vol% Silicon zur Vereinfachung dessel
ben vorgeschlagen.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Träger im wesentlichen
aus verstärktem, insbesondere fasermaterialverstärktem
Kunststoffmaterial, insbesondere Polyamid, besteht.
Die Verwendung eines verstärkten Kunststoffmaterials für
den Träger und eines unverstärkten Kunststoffmaterials
für die Reibbelaganordnung hat den Vorteil einer großen
Gestaltungsfreiheit bei der Materialwahl und der Formge
bung des Trägers. Zudem kann das Gesamtgewicht des Reib
rings optimiert werden. Vorteilhaft ist es, wenn der
Träger aus Polyamid mit einer Beimischung von ungefähr 30
Vol% Glas- und/oder Kohlefasermaterial besteht. Auf diese
Weise läßt sich eine gewünschte Strukturfestigkeit des
Trägers erzielen, wobei gewährleistet ist, daß das Faser
material die Reibvorgänge nicht beeinflußt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Reibrings ist
vorgesehen, daß die Reibbelaganordnung Reibbeläge auf
axial beiden Seitenflächen des Trägers aufweist.
Dabei ist denkbar, daß die Reibbeläge als geschlossen
ringförmige Reibbeläge ausgebildet sind. Es ist jedoch
auch die Möglichkeit vorgesehen, daß jeder der beiden
Reibbeläge mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander
angeordnete Reibbelagsegmente umfaßt. Auf diese Weise
wird gezielt ein gleichmäßiger Verschleiß der Reibbeläge
sowie ein konstantes Reibwertverhalten erreicht.
Damit auch bei vergleichsweise großen Reibkräften die
Reibbeläge sicher an dem Träger gehalten werden, wird
weiterhin vorgeschlagen, daß die Reibbeläge in insbeson
dere konturgleiche Vertiefungen der Seitenflächen des
Trägers eingreifen. Die Reibbeläge können so lagefixiert
werden, was zur Verbesserung der Strukturfestigkeit des
Materials der Reibbeläge sowie zur Beibehaltung der
ursprunglichen Form der Reibbeläge über deren gesamte
Lebensdauer hinweg beiträgt.
Als günstig unter anderem im Hinblick auf die Lagestabi
lisierung der Reibbeläge gegenüber dem Träger hat es sich
erwiesen, wenn der Träger zwischen den Reibbelägen mehre
re in Umfangsrichtung verteilte, axial durchgehende Durch
trittsöffnungen aufweist, durch die hindurch die Reibbe
läge miteinander verbunden sind.
Zum einen ist daran gedacht, daß die Reibbeläge integral
miteinander verbunden sind. In diesem Fall können die
Reibbeläge aufgespritzt werden, was die Herstellung
vereinfacht. Als Alternative wird vorgeschlagen, die
Reibbeläge über insbesondere schnappbare Zapfen-Loch-
Verbindungen miteinander zu verbinden. In beiden Fällen
ist es möglich, auf eine zusätzliche Befestigung der
Reibbeläge an dem Träger, beispielsweise durch Kleben, zu
verzichten.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Reibrings
sieht vor, daß der Träger in Umfangsrichtung verteilt
mehrere axial durchgehende Durchtrittsöffnungen aufweist
und daß sich die Reibbelaganordnung durch die Durch
trittsöffnungen hindurch erstreckt und auf axial beiden
Seiten des Trägers um das Verschleißvolumen über die
Seitenflächen des Trägers axial vorsteht.
Herstellung und Montage des Reibrings lassen sich beson
ders dann vereinfachen, wenn die Reibbelaganordnung durch
die Durchtrittsöffnungen hindurchreichende Zapfen auf
weist, deren axiale Stirnfläche zumindest auf axial einer
Seite des Trägers im wesentlichen innerhalb der Kontur
der Durchtrittsöffnung liegt und eine Reibfläche bildet.
Wenn die Zapfen die Durchtrittsöffnungen im wesentlichen
vollständig ausfüllen, können radial auf die Zapfen
einwirkende Kräfte gut vom Träger aufgenommen werden,
weshalb keine zusätzlichen Stützmaßnahmen notwendig sind.
Eine wesentlich vereinfachte Montage der Reibbelaganord
nung an dem Träger und eine bessere axiale Fixierung der
Zapfen lassen sich erreichen, wenn jeder Zapfen auf
axial einer der Seiten des Trägers von einer Reibbelag
platte absteht. Dabei wird bevorzugt vorgeschlagen, daß
die Reibbelagplatte mehreren, insbesondere sämtlichen
Zapfen gemeinsam ist, wodurch sich der Montageaufwand
beträchtlich verringern läßt.
Zur radialen Stabilisierung und zur Erhöhung der Struk
turfestigkeit ist ferner daran gedacht, daß jede Reibbe
lagplatte in eine insbesondere konturgleiche Vertiefung
der Seitenfläche des Trägers eingreift. Dabei ist es
besonders günstig, wenn sich radial beiderseits an die
Vertiefung eine axial abstehende Schulter anschließt, an
der sich die Reibbelaganordnung abstützen kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
Reibrings wird vorgeschlagen, daß die Reibbelaganordnung
als axial beiderseits über den ringförmigen Träger um das
Verschleißvolumen vorstehende Reibbelagringe ausgebildet
ist und daß der Träger oder der Reibbelagring die jeweils
andere Ringkomponente koaxial umschließt und drehfest mit
dieser verbunden ist. Die drehfeste Verbindung der beiden
Ringkomponenten kann dadurch erreicht werden, daß der
Reibbelagring und der Träger über Nasen an einer dieser
Ringkomponenten miteinander verbunden sind. Zweckmäßiger
weise umschließt der Träger den Reibbelagring radial
außen.
Zur weiteren Verbesserung der Strukturfestigkeit der
Reibbelaganordnung wird vorgeschlagen, daß die Reibbelag
anordnung mit dem Träger verschweißt ist. Auf diese Weise
wird eine großflächige Verbindung der Materialien der
Reibbelaganordnung und des Trägers hergestellt. Der
Schweißvorgang kann beispielsweise mittels Ultraschall-
Schweißen erfolgen.
Zur Ansteuerung des Reibrings wird vorgeschlagen, daß der
Träger radial über die Reibbelaganordnung vorsteht und in
diesem Bereich wenigstens eine Aussparung für die Kupp
lung mit einem an dem Eingangs-Dämpferteil oder dem Aus
gangs-Dämpferteil angeordneten Bauelement aufweist. Dabei
ist nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen,
daß die Aussparung auf der radial außen gelegenen Seite
des Trägers vorgesehen ist. Im Bereich der Berührungsflä
chen des Trägers mit dem kuppelnden Bauelement besteht
der Träger im wesentlichen aus verstärktem Kunststoffmate
rial, weshalb die hier eingeleiteten Kräfte sicher und
ohne Materialverschleiß übertragen werden können.
Im Hinblick auf einen bevorzugten Anwendungsbereich des
Torsionsschwingungsdämpfers wird vorgeschlagen, daß er
eine Baueinheit mit einem Zweimassenschwungrad bildet,
welches ein mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschi
ne zu verbindendes, zur Drehachse zentrisches erstes
Schwungrad und ein mittels eines Lagers gleichachsig zum
ersten Schwungrad drehbar gelagertes zweites Schwungrad
umfaßt, das über den Torsionsschwingungsdämpfer drehela
stisch mit dem ersten Schwungrad gekuppelt ist, und daß
der Reibring axial zwischen dem ersten und dem zweiten
Schwungrad angeordnet ist. Bei derartigen Zweimassen
schwungrädern ist die Strukturfestigkeit des Reibrings
von großer Bedeutung. Ebenso ist eine konstante Reibkraft
des Reibrings über seine gesamte Lebensdauer hinweg
äußerst wichtig.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Zweimassenschwungrads
sieht vor, daß das erste Schwungrad das Eingangs-Dämpfer
teil bildet und in einem im wesentlichen scheibenförmigen
Bereich zusammen mit einer Nabe an der Kurbelwelle befe
stigbar ist, daß das Lager mit axialem Abstand von dem
scheibenförmigen Bereich des ersten Schwungrads auf der
Nabe sitzt, daß der Reibring zusammen mit einer axial
wirkenden Feder, insbesondere einer Tellerfeder, und
gegebenenfalls einem zwischen dem Reibring und der Feder
angeordneten Zwischenring die Nabe umschließt und in
einem von dem scheibenförmigen Bereich des ersten Schwung
rads und einem Bund der Nabe axial begrenzten Ringraum
angeordnet ist und daß der Träger nach radial außen über
die Reibbelaganordnung vorsteht und in diesem Bereich mit
einem am zweiten Schwungrad gehaltenen Bauteil drehfest
verbunden ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla
gen, daß an dem zweiten Schwungrad radial außerhalb des
Lagers, insbesondere nahe dem Lager, ein scheibenförmiges
Bauteil des Torsionsschwingungsdämpfers mit mehreren in
Umfangsrichtung verteilten Nietbolzen befestigt ist,
deren zum ersten Schwungrad gelegene Köpfe bis nahe an
den scheibenförmigen Bereich des ersten Schwungrads
heranreichen, daß der Reibring, die Feder und gegebenen
falls der Zwischenring in den von der Nabe und dem Anord
nungsbereich der Nietbolzen radial begrenzten Ringraum
angeordnet sind und daß der Träger des Reibrings nach
radial außen in den Anordnungsbereich der Nietbolzen
reicht und hier mit Aussparungen versehen ist, in die die
Köpfe der Nietbolzen eingreifen. Diese Anordnung ist im
Hinblick auf den Herstellungsaufwand des Reibrings sehr
einfach. Die Aussparungen an dem Träger können eine dem
Durchmesser der Köpfe der Nietbolzen im wesentlichen
entsprechende Öffnungsweite haben. Denkbar ist jedoch
auch, daß die Köpfe der Nietbolzen mit Verdrehspiel in
die Aussparungen eingreifen, um eine verschleppte Reib
wirkung zu erzielen.
Um den Bauraum innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers
besser nutzen zu können, wird ferner vorgeschlagen, daß
der Reibring am scheibenförmigen Bereich des ersten
Schwungrads anliegt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß
das scheibenförmige Bauteil des Torsionsschwingungsdämp
fers axial zwischen dem Lager und dem scheibenförmigen
Bereich des ersten Schwungrads angeordnet ist und mit dem
Lager zu dessen axialer Fixierung radial überlappt.
Dadurch kann ein besonders einfacher und kompakter Aufbau
des Zweimassenschwungrads erzielt werden.
Um im Bereich der Berührungsflächen des Trägers mit den
Köpfen der Nietbolzen die Flächenpressung zwischen beiden
Komponenten zu vermindern, wird ferner vorgeschlagen, daß
der Träger im Bereich der Aussparungen axial vom schei
benformigen Bereich des ersten Schwungrads weg vorstehen
de Verdickungen aufweist, deren Materialstärke größer ist
als die Materialstärke im Bereich der Reibbelaganord
nung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausfüh
rungsbeispiele näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 die obere Hälfte eines Schnitts durch ein Zwei
massenschwungrad,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des
Reibrings,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
des Reibrings,
Fig. 4a eine teilweise Draufsicht gemäß der Linie IV-IV
der Fig. 5 auf den Reibring der Fig. 4,
Fig. 5 eine Einzelheit gemäß Fig. 4,
Fig. 6 in teilweiser Draufsicht eine weitere Ausfüh
rungsform des Reibrings,
Fig. 7 einen teilweisen Schnitt durch eine weitere
Ausführungsform des Reibrings,
Fig. 8 in teilweiser Draufsicht eine weitere Ausfüh
rungsform des Reibrings,
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 8,
Fig. 10 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 9,
Fig. 11 eine weitere Ausführungsform des Reibrings und
Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 11.
Fig. 1 zeigt eine Einsatzmöglichkeit des erfindungsge
mäßen Reibrings im Torsionsschwingungsdämpfer eines
Zweimassen-Schwungrads 1 dar. Das Zweimassen-Schwungrad 1
umfaßt ein erstes Schwungrad 3, das an einer Kurbelwelle
5 einer Brennkraftmaschine befestigbar ist, sowie ein
zweites Schwungrad 7, welches eine bei 9 angedeutete
Anfahr- und Schaltkupplung trägt. Das zweite Schwungrad 7
ist mittels eines Lagers 11 um eine mit der Kurbelwelle 5
gemeinsame Drehachse 13 drehbar an einer mit dem ersten
Schwungrad 3 verbundenen Nabe 12 gelagert, wobei beide
Schwungräder 3, 7 im Betrieb mit der Kurbelwelle 5 um die
Drehachse 13 umlaufen. Im Drehmomentenübertragungsweg ist
zwischen den beiden Schwungrädern 3, 7 ein Torsionsschwin
gungsdämpfer 15 angeordnet, der die Schwungräder 3, 7
drehelastisch miteinander koppelt. Bei Einleitung eines
Drehmoments auf das Zweimassen-Schwungrad 1 ermöglicht
der Torsionsschwingungsdämpfer 15 eine begrenzte Relativ
verdrehung der beiden Schwungräder 3, 7 zueinander. Der
Torsionsschwingungsdämpfer 15 umfaßt zwei in Reihe ge
schaltete Federspeichereinrichtungen 17, 19, die über
zwei scheibenförmige Bauteile 21 mit dem zweiten Schwung
rad 7 mittels mehrerer am Umfang verteilter Nietbolzen 23
fest verbunden sind. Die Nietbolzen 23 sind mit etwas
größerem radialen Abstand zur Drehachse 13 als das Lager
11 angeordnet. Das erste Schwungrad 3 ist zusammen mit
der Nabe 12 an der Kurbelwelle 5 befestigt, beispielsweise
durch Schraubverbindungen. Die Nabe 12 weist einen nach
radial außen weisenden Bund 27 auf, der auf seiner dem
ersten Schwungrad 3 fernen Seite als axialer Anschlag für
den Innenring des auf der Nabe 12 angeordneten Lagers 11
dient. In einem von dem ersten Schwungrad 3 und dem Bund
27 begrenzten axialen Bereich ist ein die Nabe 12 um
schließender Reibring 29 zusammen mit einem Zwischenring
31 und einer Tellerfeder 33 angeordnet. Die Tellerfeder
33 stützt sich an ihrem Innenumfang an der dem ersten
Schwungrad 3 zugewandten Seite des Bunds 27 ab und spannt
den Reibring 29 axial federnd vor. Die Nietbolzen 23
weisen bis nahe an das erste Schwungrad 3 heranreichende
Köpfe 35 auf, deren Anordnungsbereich die radial äußere
Begrenzung eines Ringraums 37 darstellt, der nach radial
innen von der Nabe 12 und axial von dem ersten Schwungrad
und dem Bund 27 begrenzt wird. Der Reibring 29 bildet
axial einerseits mit der der Brennkraftmaschine fernen
Seite des ersten Schwungrads 3 und axial andererseits mit
dem Zwischenring 31 Reibkontakte. Insbesondere ist dabei
vorgesehen, daß diese Reibkontakte Metall-Kunststoff-
Kontakte sind, d. h. der Reibring umfaßt im wesentlichen
Kunststoffbestandteile, während das erste Schwungrad 3
bzw. der Zwischenring 31 aus Metall hergestellt sind. Der
Reibring 29 ist nach radial außen hin bis in den Anord
nungsbereich der Köpfe 35 der Nietbolzen 23 verlängert
und weist in diesem Bereich Aussparungen 39 auf, in
welche die Köpfe 35 eingreifen.
Die Wirkungsweise des Zweimassen-Schwungrads 1 wird im
folgenden kurz dargestellt: Bei Einleitung eines Drehmo
ments in das Zweimassen-Schwungrad 1 verdreht sich das
zweite Schwungrad 7 gegenüber dem ersten Schwungrad 3
entsprechend der Höhe des Drehmoments und der Federrate
der Federspeichereinrichtungen 17, 19 des Torsionsschwin
gungsdämpfers 15. Zusätzlich zu dieser Verdrehung treten
Relativbewegungen der beiden Schwungräder 3, 7 zueinander
aufgrund der Ungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine
auf. Der Reibring 29 ist nun derart ausgebildet, daß er
bei Überschreiten eines bestimmten Verdrehwinkels bzw.
-spiels von den Köpfen 35 der Nietbolzen 23 angesteuert,
d. h. mitgenommen, wird, wodurch eine Relativbewegung
zwischen Reibring 29 und erstem Schwungrad 3 bzw. Zwi
schenring 31 hervorgerufen wird. Es wird davon ausgegan
gen, daß der Zwischenring 31 entweder durch mechanische
Anschläge oder durch gezielte Ausbildung der Reibkräfte
mit dem Eingangsteil synchron ist.
Fig. 2 zeigt in Draufsicht eine erste Ausführungsform des
erfindungsgemäß als Verbundring ausgebildeten Reibrings
29. Der Reibring 29 umfaßt einen ringscheibenförmigen
Träger 41, der aus faserverstärktem Kunststoff herge
stellt ist. Das Grundmaterial ist ein Polyamid mit einer
Beimischung von ungefähr 30 Vol% Glas- oder Kohlefasern.
Ein solches Material ist besonders strukturfest. Auf
axial beiden Seiten des Trägers 41 sind geschlossen
ringförmige Reibbeläge 43 angebracht. Zumindest im Be
reich der Reibbeläge 43 ist der Träger 41 scheibenartig
ausgeführt. Radial außerhalb des Bereichs der Reibbeläge
43 weist der Träger 41 am Umfang verteilt Nasen 45 auf,
die sich umfangsmäßig an die Aussparungen 39 anschließen.
In die Aussparungen 39 greifen die Köpfe 35 der Nietbol
zen 23, von denen nur einer dargestellt ist, mit Umfangs
spiel ein.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie III-III der
Fig. 2. Dabei ist zu erkennen, daß die Nasen 45 in axia
ler Richtung dicker als der scheibenförmige Bereich des
Trägers 41 ausgeführt sind. Dies hat den Zweck, die
Flächenpressung der nach Überschreiten des vorbestimmten
Verdrehspiels an den Nasen anliegenden Köpfe 35 auf ein
verträgliches Maß herabzusetzen. In seinem im wesentli
chen scheibenförmigen Bereich weist der Träger 41 auf
axial beiden Seiten mit den Reibbelägen konturgleiche
Vertiefungen 47 auf, die derart ausgeführt sind, daß die
Reibbeläge 43 im eingelegten Zustand um ein Verschleißmaß
V axial gegenüber dem Träger 41 vorstehen. Das Ver
schleißmaß V wird in der Regel im wesentlichen der wäh
rend der vorgesehenen Lebensdauer des Reibrings 29 auf
tretenden Abnützung der Reibbeläge 43 entsprechen. Die
Reibbeläge 43 können in die Vertiefungen 47 eingeklebt
sein, sie können jedoch auch in diesen Bereichen ver
schweißt sein.
Im folgenden werden weitere erfindungsgemäße Ausführungs
formen des Reibrings beschrieben. Identische Bauteile
sind dabei mit gleichen Bezugsnummern versehen. Verschie
dene Ausgestaltungen einzelner Komponenten werden durch
Anhängen eines Buchstabens gekennzeichnet. Zur Erläute
rung wird auf die vorangegangene Beschreibung Bezug
genommen.
Fig. 4 stellt im Schnitt eine weitere Ausführungsform
eines Reibrings 29a dar, der auf axial beiden Seiten des
Trägers 41a Reibbeläge 43a trägt und radial außerhalb der
Reibbeläge 43a Nasen 45 aufweist, die, wie in Fig. 2
beschrieben, mit den Köpfen der Nietbolzen zusammenwir
ken. In Fig. 4a und 5 kann man erkennen, daß der Träger 41a
Vertiefungen 47a aufweist, in deren Bereich am Umfang
verteilt Durchtrittsöffnungen 49a vorgesehen sind. Diese
Durchtrittsöffnungen 49a stellen eine axiale Verbindung
der Vertiefungen 47a zu beiden Seiten des Trägers 41a
dar. Durch die Durchtrittsöffnungen 49a hindurch können
die Reibbeläge 43a miteinander verbunden sein, was die
Möglichkeit einer Verankerung der Reibbeläge gegenüber
dem Träger bietet. Im vorliegenden Fall werden die Reib
beläge 43a auf den Träger aufgespritzt. Es ergeben sich
dabei Stege 51a, die homogen mit den Reibbelägen 43a
sind. Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Fig.
4. Gut zu erkennen ist die integrale Verbindung der
beiden Reibbeläge 43a im Bereich der Durchtrittsöffnungen
49a über die Stege 51a. Durch die Vertiefungen 47a auf
axial beiden Seiten des Trägers 41a sind die Reibbeläge
43a radial gegenüber dem Träger 41a festgelegt, was
deshalb bedeutsam ist, da die Reibbeläge 43a im wesentli
chen aus unverstärktem Kunststoff bestehen, wodurch
einerseits eine hervorragende Konstanz der Reibwirkung
erreicht wird, andererseits jedoch die Strukturfestigkeit
der Reibbeläge für sich nicht immer ausreichend wäre.
Fig. 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungs
form eines Reibrings 29b, bei dem die Reibbelaganordnung
als in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Reibbe
lagsegmente 43b ausgebildet ist. Die Reibbelagsegmente
43b können gemäß den Fig. 2 und 3 in konturgleiche Ver
tiefungen 47b des Trägers 41b eingelegt sein. Denkbar ist
auch eine Verbindung einander axial gegenüberliegender
Reibbelagsegmente über Stege, wie sie in den Fig. 4, 4a,
5 dargestellt sind. Allgemein besteht aber auch die
Möglichkeit, auf Vertiefungen am Träger zu verzichten,
wobei im Falle der Fig. 2 bis 5 die Reibbelagringe und im
Fall der Fig. 6 die Reibbelagsegmente beispielsweise
durch Kleben oder Anschweißen am Träger fixiert werden
könnten.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Reibrings dargestellt. Der Reibring 29c
umfaßt einen Träger 41c, an dem Reibbeläge 43c axial
beiderseits angebracht sind. Die beiden Reibbeläge 43c
stehen über schnappbare Zapfen-Loch-Verbindungen 53c
miteinander in Verbindung. Hierzu sind an dem Träger
wiederum Durchtrittsöffnungen 49c vorgesehen. Die Reibbe
läge 43c können im Bereich radial außerhalb der Durch
trittsöffnungen 49c, wie gestrichelt angedeutet, in
Vertiefungen 47c des Trägers 41c eingreifen. Dies ist
jedoch nicht notwendig.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere mögliche Ausfüh
rungsform eines erfindungsgemäßen Reibrings. Dabei stellt
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 8
dar. Bei dieser Ausführungsform wird die Reibbelagan
ordnung durch Reibzapfen 43d gebildet, welche durch
Durchtrittsöffnungen 49d des Trägers 41d hindurchgreifen.
Dabei ist vorgesehen, daß die Querschnittskontur der
Reibzapfen 43d der Kontur der Durchtrittsöffnungen 49d im
wesentlichen gleich ist. Die Reibzapfen 43d können in die
Öffnungen 49d eingesteckt sein, sie können jedoch auch
verklebt oder verschweißt sein. Alternativ ist vorgese
hen, wie in Fig. 10 dargestellt, daß die Reibzapfen axial
von einer Reibbelagplatte 43e abstehen. Die einfachste
Lösung wird darin bestehen, sämtliche Zapfen einer einzi
gen Reibbelagplatte 43e zuzuordnen. Auch bei dieser
Ausführungsform kann die Reibbelagplatte 43e in eine
Vertiefung 47e des Trägers 41e eingreifen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Reibrings 29f, bei dem ein Reibbelag
ring 43f radial innerhalb eines Trägers 41f angeordnet ist.
Die Kupplung beider Ringkomponenten erfolgt über an dem
Reibbelagring 43f ausgebildete Nasen 55f, welche in am
Innenumfang des Trägers 41f vorgesehene Ausnehmungen 57f
eingreifen. Auch in diesem Fall ist der Reibbelagring 43f
so ausgeführt, daß er auf axial beiden Seiten um das
Verschleißmaß V gegenüber dem scheibenförmigen Bereich
des Trägers vorsteht.
Claims (30)
1. Torsionsschwingungsdämpfer für den Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeugs, umfassend
- - ein um eine Drehachse (13) drehbares Eingangs-Dämp ferteil,
- - ein relativ zum Eingangs-Dämpferteil über einen begrenzten Relativdrehwinkel um die Drehachse (13) drehbares Ausgangs-Dämpferteil,
- - wenigstens eine die beiden Dämpferteile drehelas tisch miteinander kuppelnde Federeinrichtung (17, 19) und
- - wenigstens eine zwischen den beiden Dämpferteilen wirkende Reibeinrichtung (29, 31, 33) mit einem zwischen zwei Reibflächen axial durch axiale Feder kraft (33) eingespannten Reibring (29),
dadurch gekennzeichnet, daß
der Reibring (29) als Verbundring mit einem im wesent
lichen ringscheibenförmigen Träger (41) und einer an
dem Träger (41) fixierten Reibbelaganordnung (43)
ausgebildet ist, wobei die Reibbelaganordnung (43) im
wesentlichen aus einem von Verstärkungsmaterialien,
insbesondere faserförmigen Verstärkungsmaterialien im
wesentlichen freien Kunststoffmaterial besteht und
entsprechend einem vorbestimmten Verschleißvolumen
axial beiderseits über den Träger (41) vorsteht.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbelaganordnung
(43) aus Polyamid als Hauptbestandteil besteht.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbelaganordnung
eine Beimischung von ungefähr 18 Vol% Polytetrafluor
ethylen und/oder ungefähr 18 Vol% Copolymer aus Tetra
fluoräthylen und Hexafluorpropylen und/oder ungefähr
2 Vol% Silicon enthält.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger
(41) im wesentlichen aus verstärktem, insbesondere
fasermaterialverstärktem Kunststoffmaterial, insbeson
dere Polyamid, besteht.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Träger (41) aus Polyamid mit
einer Beimischung von ungefähr 30 Vol% Glas- und/oder
Kohlefasermaterial besteht.
6. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprü
che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbe
laganordnung (43) Reibbeläge (43) auf axial beiden
Seitenflächen des Trägers (41) aufweist.
7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (43) als
geschlossen ringförmige Reibbeläge (43) ausgebildet
sind.
8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Reibbelä
ge (43) mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander
angeordnete Reibbelagsegmente (43b) umfaßt.
9. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprü
che 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbelä
ge (43) in insbesondere konturgleiche Vertiefungen
(47) der Seitenflächen des Trägers (41) eingreifen.
10. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der An
sprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger (41a) zwischen den Reibbelägen (43a) mehrere
in Umfangsrichtung verteilte axial durchgehende
Durchtrittsöffnungen (49a) aufweist, durch die hin
durch die Reibbeläge (43a) miteinander verbunden
sind.
11. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (43a)
integral miteinander verbunden sind.
12. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (43c) über
insbesondere schnappbare Zapfen-Loch-Verbindungen
(53c) miteinander verbunden sind.
13. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der An
sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger (41d) in Umfangsrichtung verteilt mehrere
axial durchgehende Durchtrittsöffnungen (49d) auf
weist und daß sich die Reibbelaganordnung durch die
Durchtrittsöffnungen (49d) hindurch erstreckt und auf
axial beiden Seiten des Trägers (41d) um das Ver
schleißvolumen über die Seitenflächen des Trägers
(41d) axial vorsteht.
14. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbelaganordnung
(43) durch die Durchtrittsöffnungen hindurchreichen
de Zapfen (43d) aufweist, deren axiale Stirnfläche
zumindest auf axial einer Seite des Trägers (41d) im
wesentlichen innerhalb der Kontur der Durchtrittsöff
nung (49d) liegt und eine Reibfläche bildet.
15. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zapfen auf axial
einer der Seiten des Trägers (41e) von einer Reibbe
lagplatte (43e) absteht.
16. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbelagplatte (43e)
mehreren, insbesondere sämtlichen Zapfen gemeinsam
ist.
17. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 15 oder
16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reibbelagplatte
(43e) in eine insbesondere konturgleiche Vertiefung
(47e) der Seitenfläche des Trägers (41e) eingreift.
18. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der An
sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reibbelaganordnung (43f) als axial beiderseits über
den ringförmigen Träger (41f) um das Verschleißvolu
men vorstehende Reibbelagringe (43f) ausgebildet ist
und daß der Träger (41f) oder der Reibbelagring (43f)
die jeweils andere Ringkomponente koaxial umschließt
und drehfest mit dieser verbunden ist.
19. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelagring (43f)
und der Träger (41f) über Nasen (55f) an einer dieser
Ringkomponenten drehfest miteinander verbunden sind.
20. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 18 oder
19, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (41f) den
Reibbelagring (43f) außen umschließt.
21. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der An
sprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reibbelaganordnung (43) mit dem Träger (41) ver
schweißt ist.
22. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der An
sprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger (41) radial über die Reibbelaganordnung vor
steht und in diesem Bereich wenigstens eine Ausspa
rung (39) für die Kupplung mit einem an dem Eingangs-
Dämpferteil oder dem Ausgangs-Dämpferteil angeordne
ten Bauelement (35) aufweist.
23. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (39) auf
der radial außen gelegenen Seite des Trägers (41)
vorgesehen ist.
24. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der An
sprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß er eine
Baueinheit mit einem Zweimassenschwungrad (1) bildet,
welches ein mit einer Kurbelwelle (5) einer Brenn
kraftmaschine zu verbindendes, zur Drehachse (13)
zentrisches erstes Schwungrad (3) und ein mittels
eines Lagers (11) gleichachsig zum ersten Schwungrad
(3) drehbar gelagertes zweites Schwungrad (17) umfaßt,
das über den Torsionsschwingungsdampfer (15) drehela
stisch mit dem ersten Schwungrad (3) gekuppelt ist,
und daß der Reibring (29) axial zwischen dem ersten
(3) und dem zweiten (7) Schwungrad angeordnet ist.
25. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schwungrad (3)
das Eingangs-Dampferteil bildet und in einem im
wesentlichen scheibenförmigen Bereich zusammen mit
einer Nabe (12) an der Kurbelwelle (5) befestigbar
ist, daß das Lager (11) mit axialem Abstand von dem
scheibenförmigen Bereich des ersten Schwungrads (3)
auf der Nabe (12) sitzt, daß der Reibring (29) zusam
men mit einer axial wirkenden Feder (33), insbe
sondere einer Tellerfeder (33), und gegebenenfalls
einem zwischen dem Reibring (29) und der Feder (33)
angeordneten Zwischenring (31) die Nabe (12) um
schließt und in einem von dem scheibenförmigen Be
reich des ersten Schwungrads (3) und einem Bund (27)
der Nabe (12) der axial begrenzten Ringraum (37)
angeordnet ist und daß der Träger (41) nach radial
außen über die Reibbelaganordnung (43) vorsteht und
in diesem Bereich mit einem am zweiten Schwungrad (7)
gehaltenen Bauteil drehfest verbunden ist.
26. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem zweiten Schwungrad
(7) radial außerhalb des Lagers (11), insbesondere
nahe dem Lager (11), ein scheibenförmiges Bauteil
(21) des Torsionsschwingungsdämpfers (15) mit mehre
ren in Umfangsrichtung verteilten Nietbolzen (23)
befestigt ist, deren zum ersten Schwungrad (3) gele
gene Köpfe (35) bis nahe an den scheibenförmigen
Bereich des ersten Schwungrads (3) heranreichen, daß
der Reibring (29), die Feder (33) und gegebenenfalls
der Zwischenring (31) in den von der Nabe (12) und
dem Anordnungsbereich der Nietbolzen (23) radial
begrenzten Ringraum (37) angeordnet sind und daß der
Träger (41) des Reibrings (29) nach radial außen in
den Anordnungsbereich der Nietbolzen (23) reicht und
hier mit Aussparungen (39) versehen ist, in die die
Köpfe (35) der Nietbolzen (23) eingreifen.
27. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (29) am
scheibenförmigen Bereich des ersten Schwungrads
anliegt.
28. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 26 oder
27, dadurch gekennzeichnet, daß das scheibenförmige
Bauteil (21) des Torsionsschwingungsdämpfers (15)
axial zwischen dem Lager (11) und dem scheibenförmi
gen Bereich des ersten Schwungrads (3) angeordnet ist
und mit dem Lager (11) zu dessen axialer Fixierung
radial überlappt.
29. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der An
sprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger im Bereich der Aussparungen (39) axial vom
scheibenförmigen Bereich des ersten Schwungrads (3)
weg vorstehende Verdickungen (45) aufweist, deren
Materialstärke größer ist als die Materialstärke im
Bereich der Reibbelaganordnung (43).
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