DE4440233C2 - Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung mit mehreren Gleitmechanismen zur Bereitstellung mehrerer Ebenen einer Dämpfungskraft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach dem beigefügten Anspruch 1.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung, die zum Beispiel in einem geteilten Schwungrad verwendet wird, das ein erstes und ein zweites Schwungrad hat, die für eine Verschiebung in einem begrenzten Winkel verbun­ den sind, wobei die Dämpfungsvorrichtung die Schwingungsenergie dämpft, die während der relativen Verschiebung der beiden Schwungräder entsteht. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung mit einem Gleitmechanismus, der zum Teil drei Drosselorgane definiert, deren jedes den Durchfluss einer Flüssigkeit erlaubt, die bei der relativen Verschiebung zwischen den beiden Schwungrädern für eine Dämpfung sorgt, wobei der Dämpfungsgrad jedes der Drosselorgane unterschiedlich ist.

Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtungen sind Vorrichtungen, die bei der Verschie­ bung von zwei Schwungrädern einer geteilten Schwungradausbildung den Durchfluss ei­ ner Flüssigkeit zwischen zwei Hohlräumen erlauben, die zwischen den beiden Schwung­ rädern gebildet sind, und die die Widerstandskraft eines Flüssigkeits-Drosselorgans nut­ zen, um zur Dämpfung von Torsionsschwingungen den Durchfluss einer viskosen Flüssig­ keit zwischen den Hohlräumen zu begrenzen. Zum Beispiel werden solche Dämpfungsvor­ richtungen in Schwungrädern verwendet, die zwischen dem Motor und der Kupplungsan­ ordnung eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind.

Bei einer derartigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung sind mehrere Ebenen der Durch­ fluss-Widerstandskraft wünschenswert, um die verschiedenen Schwingungszustände wirksam zu dämpfen, die sich bei einem Schwungrad eines Kraftfahrzeuges ergeben. Eine geringe Widerstandskraft ist bei geringen Torsionsschwingungen wirksam, die die Quelle für unerwünschte Geräusche während des Leerlaufs eines Motors sind, wohingegen eine hohe Widerstandskraft zur Dämpfung von Schwingungen niedriger Frequenz wirksam ist, die auftreten, wenn das Gaspedal plötzlich gedrückt und wieder losgelassen wird (Antip­ pen und Loslassen).

Aus der DE 40 92 383 C1 ist eine Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung bekannt, die mit einem ersten Drosselorgan, das eine geringe Widerstandskraft in einem kleinen Torsionswinkelbereich einer Verschiebung zwischen dem ersten Schwungrad und dem zweiten Schwungrad erzeugt, und mit einem zweiten Drosselorgan, das in Abhängigkeit von einem großen Torsionswinkelverschiebungsbereich zwischen dem ersten Schwungrad und dem zweiten Schwungrad eine hohe Widerstandskraft erzeugt, ausgestattet ist.

Bei der Konstruktion dieser bekannten Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung muß die Widerstandskraft in dem ersten Drosselorgan so gering wie möglich gestaltet werden, damit kleinste Schwingungen gedämpft werden können, während sich der Motor im Leer­ lauf befindet. Umgekehrt muß die Widerstandskraft in dem zweiten Drosselorgan groß bemessen werden, um niederfrequente Schwingungen ausreichend dämpfen zu können. Deshalb kommt es bei der bekannten Vorrichtung während des Übergangs von dem Be­ trieb des ersten Drosselorgans zu dem Betrieb des zweiten Drosselorgans zu einer ab­ rupten Änderung der Widerstandskraft. Durch die Reaktion auf diese plötzliche Änderung der Widerstandskraft wird ein Stoß erzeugt, wenn das Gaspedal gedrückt und wieder los­ gelassen wird. Mit anderen Worten, wenn der Fahrer eines mit einer solchen Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs das Gaspedal plötzlich drückt und/oder wieder los lässt, erfährt man in dem Fahrzeug einen Stoß oder einen Ruck.

Ein Zweck der Erfindung ist die Verringerung des Stoßes, den man erfährt, wenn eine plötzliche Drehmomentänderung auf das Schwungrad wirkt, indem die Widerstandskraft der Dämpfungsvorrichtung des Schwungrads graduell geändert wird.

Zum Erreichen dieses Zwecks wird erfindungsgemäß eine Proportional-Torsions­ schwingungsdämpfungsvorrichtung mit den Merkmaien des beigefügten Anspruchs 1 vor­ geschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist eine Torsionsdämpfungsvorrichtung zwischen zwei Schwungrädern angeordnet, die für eine relative Verschiebung in einem begrenzten Winkel miteinander verbunden sind. Das erste Schwungrad ist mit einer Vertiefung ausgebildet, die mit zumindest einer mit einer Flüssigkeit gefüllten Kammer verse­ hen ist, die zum Teil von dem zweiten Schwungrad abgedeckt wird. Die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung ist in der Vertiefung angeordnet und enthält einen eingangsseitigen Rotor, der mit dem ersten Schwungrad verbunden ist, und einen ausgangsseitigen Rotor, der für eine begrenzte relative Drehung gegenüber dem eingangsseitigen Rotor ausgelegt und mit dem zweiten Schwungrad verbunden ist. Ein in der mit Flüssigkeit gefüllten Kam­ mer angeordnetes erstes Gleitelement ist mit einem ersten inneren Einschlussbereich ausgebildet und für eine begrenzte radiale Bewegung in Umfangsrichtung in der Flüssig­ keitskammer ausgelegt, wobei eine Fläche des ersten Gleitelements und eine Fläche der Kammer zumindest einen Abschnitt eines ersten Drosselorgans definieren, das den Durchfluss von Flüssigkeit zwischen Abschnitten der Flüssigkeitskammer erlaubt.

Ein zweites Gleitelement ist in dem inneren Einschlussbereich des ersten Gleitelements angeordnet und hat Mittel, die mit einem Bereich des ausgangsseitigen Rotors in Eingriff gebracht werden können und eine begrenzte Verschiebung des zweiten Gleitelements in dem ersten Gleitelement und eine begrenzte Verschiebung gegenüber dem ausgangssei­ tigen Rotor erlauben, wobei zumindest eine Fläche des zweiten Gleitelements und eine Fläche des inneren Einschlussbereichs ein zweites Drosselorgan definieren, das einen Durchfluss von Flüssigkeit zwischen den Abschnitten des Kammergehäuses erlaubt, und wobei ein Bereich des zweiten Gleitelements und ein Bereich des ausgangsseitigen Ro­ tors ein drittes Drosselorgan definieren, das den Durchfluss von Flüssigkeit zwischen Ab­ schnitten der Kammer erlaubt.

Bei einer in einem Winkel erfolgenden Verschiebung der Rotoren wird eine viskose Flüs­ sigkeit in der Kammer durch das dritte Drosselorgan zum Übergang von einem Abschnitt der Kammer in einen zweiten Abschnitt der Kammer gedrängt, wobei das dritte Drosselor­ gan aufgrund des Durchtritts der viskosen Flüssigkeit für eine geringe Widerstandskraft sorgt. Bei einer weiteren in einem Winkel erfolgenden Verschiebung der Rotoren wird die Flüssigkeit zum Durchtritt durch das zweite Drosselorgan gedrängt. Das zweite Drosselor­ gan erzeugt eine Widerstandskraft, die größer ist als die von dem dritten Drosselorgan aufgebrachte Widerstandskraft. Eine weitere Verschiebung bewirkt, dass Flüssigkeit durch das erste Drosselorgan hindurchtritt. Das erste Drosselorgan sorgt für eine Widerstands­ kraft, die größer ist als die Widerstandskraft entweder des dritten oder des zweiten Dros­ selorgans.

In einer Ausführungsform ist der ausgangsseitige Rotor mit einem sich radial erstrecken­ den Vorsprung versehen, der an einer äußeren radialen Fläche gebildet ist. Das zweite Gleitelement ist mit einem inneren Einschlussbereich ausgebildet, wobei sich der Vor­ sprung in den inneren Einschlussbereich des zweiten Gleitelements hinein erstreckt und eine begrenzte Verschiebung zwischen dem zweiten Gleitelement und dem ausgangssei­ tigen Rotor erlaubt.

In einer alternativen Ausführungsform ist der ausgangsseitige Rotor mit einer Vertiefung an einer äußeren radialen Fläche ausgebildet. Ferner ist das zweite Gleitelement mit ei­ nem sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung ausgebildet, wobei sich der Vor­ sprung des zweiten Gleitelements in die Vertiefung des ausgangsseitigen Rotors hinein erstreckt und eine begrenzte Verschiebung zwischen dem zweiten Gleitelement und dem ausgangsseitigen Rotor erlaubt.

In einer noch anderen Ausführungsform ist die Kammer durch ein separates Gehäuse gebildet, das an dem ersten Schwungrad angebracht ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeich­ nung näher erläutert.

Darin zeigt:

Fig. 1 eine im Querschnitt dargestellte Seitenansicht einer ersten Ausführungs­ form einer Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung für ei­ nen Schwungradmechanismus;

Fig. 2 eine fragmentarische, zum Teil geschnittene Endansicht der Ausführungs­ form von Fig. 1;

Fig. 3 ein fragmentarisches, perspektivisches Sprengbild eines Flüssigkeitskammergehäuses, das in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vor­ richtung verwendet wird;

Fig. 4 eine fragmentarische Schnittansicht eines Bereichs von Fig. 1 in leicht ver­ größertem Maßstab;

Fig. 5 eine fragmentarische Schnittansicht eines Bereichs von Fig. 2;

Fig. 6 eine Kennlinie der viskosen Torsion, in der die dynamischen Eigenschaften der ersten Ausführungsform dargestellt sind;

Fig. 7 eine Fig. 5 ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung für einen Schwungradmechanismus; und

Fig. 8 eine Fig. 4 ähnliche Darstellung der zweiten Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Ein in einer ersten Ausführungsform einer Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung für einen Schwungradmechanismus verwendetes geteiltes Schwungrad ist in Fig. 1 darge­ stellt. Das geteilte Schwungrad hat ein erstes Schwungrad 1 und ein zweites Schwungrad 3, die für eine begrenzte Drehverschiebung zwischen sich über ein Lager 2 miteinander verbunden sind. Ein Dämpfungsmechanismus 4 ist zwischen dem ersten Schwungrad 1 und dem zweiten Schwungrad 3 angeordnet. Eine Kupplung 5 ist an dem zweiten Schwungrad 3 montiert.

Das erste Schwungrad 1 ist an dem wellenseitigen Ende einer Kurbelwelle von beispiels­ weise einem Verbrennungsmotor befestigt. Das erste Schwungrad 1 ist in etwa scheiben­ förmig und hat einen zentralen Nabenteil 1a und eine ringförmige äußere Umfangswand 1b, die sich in Richtung des zweiten Schwungrads 3 erstreckt. Ferner ist eine ringförmige konkave Vertiefung 1d zwischen dem Nabenteil 1a und der ringförmigen äußeren Um­ fangswand 1b ausgebildet, um den Dämpfungsmechanismus 4 aufzunehmen.

Das Lager 2 ist an der äußeren Peripherie des Nabenteils 1a montiert und durch eine Platte 7, die durch einen Niet 6 an dem Ende des Nabenteils 1a befestigt ist, an dem ers­ ten Schwungrad festgelegt. Das Lager 2 hat an beiden Seiten ein Dichtungsmaterial, das eine Schmiermitteldichtung bildet. Eine Wärmeisolierung 11 ist zwischen dem Nabenteil 3a angeordnet, um die Seite der Kupplung 5 gegen Wärme zu isolieren. Die Wärmeisolierung 11 befindet sich nur mit dem äußeren Lauf des Lagers 2 in Kontakt und berührt den inne­ ren Lauf nicht. Ein Bolzen ist vorgesehen, der durch eine Öffnung 1c hindurchtritt, um die­ sen Schwungradteil an der Kurbelwelle festzulegen. Auf der dem zweiten Schwungrad 3 zugewandten Seite des ersten Schwungrads 1 sind auch eine Anschlagplatte 8 und eine Zwischenplatte 9 für die Montage des Dämpfungsmechanismus 4 an der Innenseite des ersten Schwungrads 1 angeordnet. Diese Platten 8 und 9 sind durch einen Niet 10 an dem Ende der ringförmigen äußeren Umfangswand 1b des ersten Schwungrads befestigt.

Das zweite Schwungrad 3 ist annähernd scheibenförmig und hat einen Nabenteil 3a, der sich in der Mitte befindet und in Richtung auf die Seite des ersten Schwungrads 1 vorsteht. Das Lager 2 ist an der inneren Peripherie des Nabenteils 3a montiert. Wie Fig. 2 zeigt, sind in dem Nabenteil 3a gewellte Zähne 12 ausgebildet, die mit dem ausgangsseitigen Teil des Dämpfungsmechanismus 4 für den äußeren Umfangsteil der Seite der voreilen­ den Kante des ersten Schwungrads 1 verbunden sind. Für die Basis des Nabenteils 3a ist ein Dichtungsmaterial 13 angeordnet, das die Flüssigkeit in dem Dämpfungsmechanismus 4 zwischen dem Nabenteil 3a und der äußeren Peripherie der Anschlagplatte 8 dichtend einschließt. Das der Kupplung 5 benachbarte Ende des zweiten Schwungrads 3 ist eine Reibfläche 3b, die mit einer (anhand von Phantomlinien dargestellten) Kupplungsscheibe in Kontakt steht und in Abhängigkeit von dem von der Kupplung ausgehenden Druck an dem Reibmaterial der Kupplungsscheibe angreift.

Der Dämpfungsmechanismus 4 ist in der Region angeordnet, die durch die ringförmige konkave Vertiefung 1d des ersten Schwungrads 1, die Zwischenplatte 9 und den Nabenteil 3a des zweiten Schwungrads 3 definiert ist. Der Dämpfungsmechanismus 4 ist ebenfalls mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt. Der Dämpfungsmechanismus 4 enthält als eingangs­ seitigen Rotor ein Paar scheibenähnliche Elemente in Form von Antriebsplatten 14 und als ausgangsseitigen Rotor ein Paar scheibenähnliche Elemente in Form von angetriebenen Platten 15, die innerhalb des Paares von Antriebsplatten 14 angeordnet sind, eine Torsi­ onsfeder 16, die mit den Antriebsplatten 14 und den angetriebenen Platten 15 flexibel ver­ bunden ist, und ein Kammergehäuse 18, das eine Flüssigkeitskammer bildet.

Die angetriebenen Platten 15 sind ringförmig und haben eine Vielzahl von vorstehenden Teilen 19, die radial nach innen vorstehen und, wie in Fig. 2 gezeigt, voneinander beabstandet sind. In dem dem vorstehenden Teil 19 benachbarten Bereich, der die Torsi­ onsfeder 16 enthält, befindet sich ein Distanzhalter.

In den Antriebsplatten 14 ist eine Vielzahl von Öffnungen 20 ausgebildet. Befestigungsbol­ zen 21 sind in die Öffnungen 20 eingesetzt und legen einen Dämmbereich 25 des (nach­ stehend beschriebenen) Kammergehäuses 18, das Paar Antriebsplatten 14 und die An­ schlagplatte 8 an dem ersten Schwungrad 1 fest.

Die angetriebenen Platten 15 sind ringförmig ausgebildet und haben, wie in Fig. 2 gezeigt, gewellte Zähne 22 an einer radial inneren Kante. Diese gewellten Zähne 22 kämmen mit den gewellten Zähnen 12, die in dem zweiten Schwungrad 3 ausgebildet sind. Dieser kämmende Eingriff bewirkt, dass sich die angetriebenen Platten 15 und das zweite Schwungrad 3 als eine Einheit drehen. Ferner sind für die angetriebenen Platten 15 meh­ rere Öffnungen 23 ausgebildet, die in Drehrichtung voneinander getrennt sind und sich in Umfangsrichtung erstrecken. Diese Öffnungen 23 entsprechen dem Zwischenraum zwi­ schen den vorstehenden Teilen 19 an den Antriebsplatten 14. Eine Torsionsfeder 16 ist in dem Raum enthalten, der durch die Öffnungen 23 und die vorstehenden Teile 19 gebildet ist. Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich die Torsionsfeder 16 über ein Federblech 24 in Um­ fangsrichtung mit beiden Enden der Öffnungen 23 in Kontakt. Wenn sich der Dämpfungs­ mechanismus 4, wie in Fig. 2 gezeigt, jedoch im torsionsfreien Zustand befindet (d. h. wenn keine relative Verschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten Schwungrad vorhanden ist), befindet sich nur der äußere Umfangskantenbereich des Federblechs 24 mit beiden Enden der Öffnungen 23 in Kontakt. Mit anderen Worten, die Torsionsfeder 16 ist in den Öffnungen 23 in einem Zustand enthalten, in dem sich ein Ende mit der Öffnung 23 und das andere Ende mit dem vorstehenden Teil 19 in Kontakt befindet.

Der äußere Umfangsteil der angetriebenen Platten 15 ist mit einer Vielzahl von Vorsprün­ gen 27 versehen, die in Übereinstimmung mit dem festen Bereich der angetriebenen Platten 15 zwischen den Öffnungen 23 positioniert sind. Die Vorsprünge 27 springen in einer radial äußeren Richtung vor.

Das vorgenannte Kammergehäuse 18 ist an dem ersten Schwungrad 1 befestigt und rela­ tiv zu den angetriebenen Platten 15 radial außerhalb zwischen dem Paar Antriebsplatten 14 angeordnet.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat das Kammergehäuse 18 eine Vielzahl von Dammbereichen 25, die in Umfangsrichtung getrennt sind. Eine Öffnung 25a ist in dem Dammbereich 25 ausgebildet, und Befestigungsbolzen 21 ist in die Öffnung 25a einge­ setzt. Ferner hat das Kammergehäuse 18, wie in Fig. 3 dargestellt, linke Gehäuseab­ schnitte 18L und rechte Gehäuseabschnitte 18R. Es sind fünf Paare von Gehäuseab­ schnitten 18R und 18L in der ringförmigen konkaven Vertiefung 1d des ersten Schwung­ rads 1 vorgesehen. Das Kammergehäuse 18 besteht aus insgesamt zehn kreisbogenför­ migen Gehäuseabschnitten 18R, 18L. An jedem Ende eines jeden Gehäuseabschnitts 18R und 18L ist in Umfangsrichtung ein Dammteilbereich 25c zum Bilden des Dammbe­ reichs 25 ausgebildet. Die Dammteilbereiche 25c jeweils benachbarter Paare von Gehäu­ sekonstruktionen 18a überlappen einander und sind durch den Befestigungsbolzen 21 verbunden. Durch diese Überlappung und Verbindung ist das Kammergehäuse 18 zu ei­ ner Ringform montiert und auch an den Antriebsplatten 14 befestigt.

Ein Paar ringförmiger Vorsprünge 26 ist von dem Kammergehäuse 18 nach innen weisend ausgebildet. Diese ringförmigen Vorsprünge 26 dichten die Flüssigkeitskammer ab, indem sie in Ringnuten 15a eingesetzt sind, die an den angetriebenen Platten 15 ausgebildet sind.

Wie Fig. 3 zeigt, ist in der durch das Kammergehäuse 18 gebildeten Flüssigkeitskammer als erstes Gleitelement eine erste Gleitkappe 30 in Umfangsrichtung frei verschiebbar an­ geordnet. Die erste Gleitkappe 30 ist schachtelförmig ausgebildet und öffnet sich zur In­ nenseite und ist so angeordnet, dass sich einer der sich radial erstreckenden Vorsprünge 27 der angetriebenen Platten 15 in die Gleitkappe 30 erstreckt. Die äußere Umfangswand in der von der ersten Gleitkappe 30 äußeren Richtung ist der inneren Umfangswandfläche des Kammergehäuses 18 folgend kreisbogenförmig ausgebildet. Wie Fig. 4 zeigt, ist zwi­ schen der ersten Gleitkappe 30 und dem Kammergehäuse 18 ein erster Spalt δ1 gebildet. Der erste Spalt δ1 definiert ein erstes Drosselorgan, wie das weiter unten noch beschrie­ ben wird.

Als zweites Gleitelement ist eine im allgemeine in der gleichen Form wie die erste Gleit­ kappe 30 ausgebildete zweite Gleitkappe 31 in der ersten Gleitkappe 30 angeordnet. Die zweite Gleitkappe 31 gleitet in Umfangsrichtung frei in der ersten Gleitkappe 30. Innerhalb jeder der zweiten Gleitkappen 31 befindet sich einer der sich radial erstreckenden Vor­ sprünge 27 der angetriebenen Platten 15. Wie in Fig. 4 deutlicher dargestellt ist, ist zwi­ schen der zweiten Gleitkappe 31 und der ersten Gleitkappe 30 ein zweiter Spalt δ2 gebil­ det. Der zweite Spalt δ2 definiert ein zweites Drosselorgan. Der zweite Spalt δ2 ist größer als der erste Spalt δ1, was dazu führt, dass der Durchflussbereich des zweiten Drosselor­ gans breiter ist als der Durchflussbereich des ersten Drosselorgans. Zwischen der zweiten Gleitkappe 31 und dem sich radial erstreckenden Vorsprung 27 der angetriebenen Platten 15 ist ein dritter Spalt δ3 gebildet, der ein drittes Drosselorgan definiert. Der dritte Spalte δ3 ist größer als der zweite Spalte δ2, was dazu führt, dass der Durchflussbereich des dritten Drosselorgans breiter ist als der Durchflussbereich des zweiten Drosselorgans.

Eine Nut 42 ist in jedem Gehäuseabschnitt 18L und 18R gebildet. Sie befindet sich in etwa in der Mitte der Gehäuseabschnitte 18R und 18L zwischen benachbarten Dammbereichen 25 und verschiebt sich relativ zu der ersten Gleitkappe 30 und zweiten Gleitkappe 31 und zu dem Vorsprung 27 der angetriebenen Platte 15 im allgemeinen zur Mitte, wenn zwi­ schen dem ersten 1 und dem zweiten Schwungrad 3 keine Verschiebung vorhanden ist (d. h. der Motor nicht läuft).

Ein Hauptdrosselorgan S ist zwischen einer äußeren radialen Fläche der angetriebenen Platten 15 und dem inneren radialen Bereich des Dammbereiches 25 definiert. Das Hauptdrosselorgan S erlaubt eine Kommunikation der Flüssigkeit zwischen nebeneinan­ derliegenden großen Kammern 40 und 41, die zwischen der inneren Umfangskante des Dammbereichs 25 und der Außenkante der angetriebenen Platten 15 gebildet sind. Das Hauptdrosselorgan S definiert ferner zusammen mit dem ersten Spalt δ1 das erste Dros­ selorgan. Der Durchflussbereich des ersten Drosselorgans mit diesem zusätzlichen Hauptdrosselorgan S ist schmaler als der Durchflussbereich des zweiten Drosselorgans.

Nachstehend wird die Betriebsweise der vorstehenden Ausführungsform beschrieben. Wenn ein Drehmoment erzeugt wird, entweder durch den mit dem ersten Schwungrad 1 verbundenen Motor oder durch die Kupplung 5 (aufgrund eines Abwärtsschaltvorgangs), werden die Antriebsplatten 14 relativ zu den angetriebenen Platten 15 entweder in eine Vorwärtsdrehrichtung oder in eine Rückwärtsdrehrichtung verschoben. Wenn in einem kleinen Verschiebungswinkelbereich der Winkel der Verschiebung zwischen den Antriebs­ platten 14 und den angetriebenen Platten 15 klein ist, wird die Torsionsfeder 16 in einem ungleichmäßigen Kontaktzustand zusammengedrückt. Folglich zeigt der Dämpfungsme­ chanismus 4 eine geringe Torsionssteifigkeit.

Wenn der Torsionswinkel groß wird, wird die Torsionsfeder 16 in einem gleichmäßigen Kontaktzustand zusammengedrückt. Infolgedessen zeigt der Dämpfungsmechanismus 4 eine hohe Torsionssteifigkeit.

Wenn bei der Erzeugung eines Drehmoments der Verschiebungswinkel zwischen dem ersten Schwungrad 1 und dem zweiten Schwungrad 3 relativ klein ist, strömt die viskose Flüssigkeit in den Kammern 40, 41 durch das dritte Drosselorgan mit dem größten Durch­ flussbereich. Und zwar strömt die viskose Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer durch den dritten Spalt δ3 zwischen dem Vorsprung 27 der angetriebenen Platten 15 und der zweiten Gleitkappe 31. Da der Durchflussbereich groß ist, ist die während des Durchflusses der viskosen Flüssigkeit durch ihn hindurch erzeugte Widerstandskraft klein, wie das in Fig. 6 durch den Winkelbereich Θ1 dargestellt ist.

Wenn das Drehmoment größer wird, wird auch der Torsionswinkel zwischen der Ein­ gangsseite und der Ausgangsseite größer. In diesem Fall gelangt der Vorsprung 27 der angetriebenen Platten 15 in Kontakt mit der zweiten Gleitkappe 31 und wird aufgrund des physikalischen Kontakts zusammen mit dieser verschoben. In dieser Situation wird das dritte Drosselorgan aufgrund der einander kontaktierenden Flächen des Vorsprungs 27 und der zweiten Gleitkappe 31 geschlossen. Wenn die zweite Gleitkappe 31 und die an­ getriebenen Platten 15 als eine Einheit verschoben werden, entsteht eine Torsion zwi­ schen diesen und der ersten Gleitkappe 30. Wenn dies eintritt, strömt die viskose Flüssig­ keit in den benachbarten Flüssigkeitskammern durch den zweiten Spalt δ2 zwischen der ersten Gleitkappe 30 und der zweiten Gleitkappe 31 oder anders ausgedrückt, durch das zweite Drosselorgan. Da der Durchflussbereich des zweiten Drosselorgans schmaler ist als der Durchflussbereich des dritten Drosselorgans, ist die aufgrund des Durchflusses durch das zweite Drosselorgan erzeugte Widerstandskraft größer als die durch den Durchfluss durch das dritte Drosselorgan erzeugte Widerstandskraft. Die durch das zweite Drosselorgan erzeugte Kraft ist in Fig. 6 in dem Winkelbereich Θ2 dargestellt.

Wenn das Verdrehdrehmoment noch größer wird, gelangen die angetriebenen Platten 15 und die zweite Gleitkappe 31 in Kontakt mit den radialen Kanten der Gleitkappe 30, und diese drei Elemente werden als eine Einheit verschoben oder drehen sich als eine Einheit. An diesem Punkt wird das zweite Drosselorgan aufgrund der einander kontaktierenden Flächen der Gleitkappen 30 und 31 geschlossen. Wenn dies geschieht, strömt die viskose Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer durch den ersten Spalt δ1 zwischen der ersten Gleitkappe 30 und dem Kammergehäuse 18 und das Hauptdrosselorgan S, d. h. durch das erste Drosselorgan. Da der Durchflussbereich des ersten Drosselorgans am schmalsten ist, ist die Widerstandskraft der viskosen Flüssigkeit während des Durchflus­ ses durch das erste Drosselorgan größer als die Kraft, die durch den Durchfluss der Flüs­ sigkeit durch das zweite Drosselorgan erzeugt wird. Infolgedessen sind die Charakteristi­ ken jene, wie sie in Fig. 6 in dem Winkelbereich Θ3 dargestellt sind.

Die vorstehende Erläuterung der Betriebsweise der hier beschriebenen Proportional-Tor­ sionsschwingungsdämpfungsvorrichtung zeigt, dass die viskose Flüssigkeit durch das zweite Drosselorgan strömt, nachdem das dritte Drosselorgan schließt, und dass die vis­ kose Flüssigkeit durch das erste Drosselorgan strömt, nachdem das zweite Drosselorgan schließt, jedoch sollte erkannt werden, dass es auch einen Fall geben kann, in dem ab­ hängig von der Einstellung des Durchflussbereiches jedes Drosselorgans die viskose Flüssigkeit durch das zweite Drosselorgan strömt, bevor das dritte Drosselorgan schließt, und durch das erste Drosselorgan, bevor das zweite Drosselorgan schließt.

In der hier beschriebenen Ausführungsform nimmt die Widerstandskraft der durch jedes Drosselorgan strömenden viskosen Flüssigkeit mit der Zunahme des Torsionswinkels zu, während sie sich graduell ändert. Die Entstehung von Stößen ist deshalb nur schwer mög­ lich.

In einer zweiten Ausführungsform, die in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, wird für den ein­ gangsseitigen Rotor anstelle der angetriebenen Platten 15 ein angetriebener Block 50 verwendet. Eine Flüssigkeitskammer wird durch den angetriebenen Block 50 und ein Kammergehäuse 51 ebenfalls gebildet.

Das Kammergehäuse 51 kann in einer ähnlichen Weise wie das Kammergehäuse 18 durch ein integriertes Material bzw. durch ein Teil oder durch einen Bereich des ersten Schwungrads 1 oder anderes Material gebildet werden. Eine Dichtungsrille 51a ist an der Wand des Kammergehäuses 51 ausgebildet. Dichtungsmaterial 52 ist in die Dichtungsrille 51a eingesetzt und dichtet einen Spalt ab, der zwischen dem angetriebenen Block 50 und dem Gehäuse 51 gebildet ist.

Eine Gleitkappe 53 ist als erstes Gleitelement in der Flüssigkeitskammer derart angeord­ net, dass sie in Umfangsrichtung frei gleiten kann. Die Gleitkappe 53 ist ähnlich wie die erste Gleitkappe 30 der ersten Ausführungsform konfiguriert. Des weiten ist als zweites Gleitelement ein Gleitblock 54 in der Gleitkappe 53 angeordnet. Ein vorstehender Teil in Form eines sich radial nach innen erstreckenden Vorsprungs 54a ist an einer mittleren unteren Fläche des Gleitblocks 54 ausgebildet und steht nach innen vor. Entsprechend ist ein konkaver Bereich in Form einer an einer äußeren Fläche ausgebildeten Vertiefung 50a an dem angetriebenen Block 50 gegenüber dem Vorsprung 54a des Gleitblocks 54 aus­ gebildet. Der Vorsprung 54a des Gleitblocks 54 ist in Umfangsrichtung frei beweglich in diese Vertiefung 50a eingesetzt. Infolgedessen bewegt sich der Gleitblock 54 in Umfangs­ richtung frei in einem Winkelbereich, der durch die relative Größe der Vertiefung 50a defi­ niert ist.

Ein erster Spalt δ4 ist zwischen der Gleitkappe 53 und dem Kammergehäuse 51 definiert und bildet ein erstes Drosselorgan. Ferner ist ein zweiter Spalt δ5 zwischen der Gleitkappe 53 und dem Gleitblock 54 definiert und bildet ein zweites Drosselorgan. Der Durchflussbe­ reich des zweiten Drosselorgans ist größer bemessen als der des ersten Drosselorgans. Des weiteren ist ein dritter Spalt δ6 zwischen der Gleitkappe 53 und dem angetriebenen Block 50 definiert und bildet ein drittes Drosselorgan. Der Durchflussbereich des dritten Drosselorgans ist größer bemessen als der des zweiten Drosselorgans.

In dieser Ausführungsform wird durch die durch das dritte Drosselorgan strömende vis­ kose Flüssigkeit eine geringe Widerstandskraft in einem kleinen Torsionswinkelbereich erzeugt, und während der Torsionswinkel größer wird, strömt die viskose Flüssigkeit durch das zweite Drosselorgan und das erste Drosselorgan, wodurch die Widerstandskraft gra­ duell ansteigt. Folglich ist die gegenüber dem Drehmoment erreichte Verschiebungsreak­ tion identisch mit jener der ersten Ausführungsform.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können die verschiedenen Ebenen der Widerstandskraft in Anpassung an die spezielle Anwendung der hier beschriebenen Vorrichtung geändert oder eingestellt werden. Eine Änderung der Größe der Spalte δ1 bis δ3 oder δ4 bis δ6 kann zum Beispiel für von der hier beschriebenen Vorrichtung abwei­ chende Ansprechcharakteristiken sorgen. Wenn man darüber hinaus die Größe, Form und Anzahl der Gleitelemente modifiziert, lässt sich die Widerstandskraft um vier Ebenen oder mehr ändern.

Bei der vorstehenden Vorrichtung können Stöße kaum entstehen, da eine viskose Flüs­ sigkeit für die graduelle Übertragung der Widerstandskraft verwendet wird.

Bezugsziffernliste

1

erstes Schwungrad

1

a zentraler Nabenteil

1

b ringförmige äußere Umfangswand

1

c Öffnung

1

d ringförmige konkave Vertiefung

2

Lager

3

zweites Schwungrad

3

a Nabenteil

4

Dämpfungsmechanismus

5

Kupplung

6

Niet

7

Platte

8

Anschlagplatte

9

Zwischenplatte

10

Niet

11

Wärmeisolierung

12

gewellte Zähne

13

Dichtungsmaterial

14

Antriebsplatten (scheibenähnliche Elemente des eingangsseitigen Rotors)

15

angetriebene Platten (scheibenähnliche Elemente des aus­ gangsseitigen Rotors)

15

a Ringnut

16

Torsionsfeder

18

Kammergehäuse

18

a Gehäusekonstruktionen

18

L linker Gehäuseabschnitt

18

R rechter Gehäuseabschnitt

19

vorstehende Teile

20

Öffnungen

21

Befestigungsbolzen

22

gewellte Zähne

23

Öffnungen

24

Federblech

25

Dammbereich

25

a Öffnung

25

c Dammteilbereich

26

ringförmiger Vorsprung

27

radial erstreckende Vorsprünge

30

erste Gleitkappe (erstes Gleitelement)

31

zweite Gleitkappe (zweites Gleitelement)

40

große Kammer

41

große Kammer

42

Nut

50

angetriebener Block (scheibenähnliches Element des aus­ gangsseitigen Rotors)

50

a konkaver Bereich

51

Kammergehäuse

51

a Dichtungsrille

52

Dichtungsmaterial

53

Gleitkappe (erstes Gleitelement)

54

Gleitblock (zweites Gleitelement)

54

a radial nach innen erstreckender Vorsprung
S Hauptdrosselorgan
δ1 erster Spalt (erstes Drosselorgan)
δ2 zweiter Spalt (zweites Drosselorgan)
δ3 dritter Spalt (drittes Drosselorgan)
δ4 erster Spalt (erstes Drosselorgan)
δ5 zweiter Spalt (zweites Drosselorgan)
δ6 dritter Spalt (drittes Drosselorgan)

Claims (9)

1. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung für einen Schwungradme­ chanismus mit einem eingangsseitigen Rotor, einem für eine begrenzte relative Drehung gegenüber dem eingangsseitigen Rotor ausgelegten ausgangsseitigen Rotor, einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Kammergehäuse, das für eine Drehung mit dem eingangsseiti­ gen Rotor mit diesem verbunden ist, einem in der mit einer Flüssigkeit gefüllten Kammer angeordneten ersten Gleitelement, das mit einem inneren Einschlussbereich ausgebildet und für eine begrenzte radiale Bewegung in einer Umfangsrichtung in der Flüssigkeits­ kammer ausgelegt ist, wobei eine Fläche des ersten Gleitelements und eine Fläche des Kammergehäuses zumindest einen Bereich eines ersten Drosselorgans definieren, das den Durchfluss von Flüssigkeit zwischen Abschnitten des Flüssigkeitskammergehäuses erlaubt, und mit einem in dem inneren Einschlussbereich des ersten Gleitelements ange­ ordneten zweiten Gleitelement, das Mittel hat, die mit einem Bereich des ausgangsseitigen Rotors in Eingriff gebracht werden können für eine begrenzte Verschiebung des zweiten Gleitelements in dem ersten Gleitelement und für eine begrenzte Verschiebung relativ zu dem ausgangsseitigen Rotor, wobei zumindest eine Fläche des zweiten Gleitelements und eine Fläche des inneren Einschlussbereichs ein zweites Drosselorgan definieren, das den Durchfluss von Flüssigkeit zwischen Abschnitten des Kammergehäuses erlaubt, und wo­ bei ein Bereich des zweiten Gleitelements und ein Bereich des ausgangsseitigen Rotors ein drittes Drosselorgan definieren, das den Durchfluss von Flüssigkeit zwischen Ab­ schnitten des Kammergehäuses erlaubt.

2. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, bei welcher der erste Drosselbereich kleiner ist als der zweite Drosselbereich und der zweite Drosselbereich kleiner ist als der dritte Dros­ selbereich.

3. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, bei welcher der ausgangsseitige Rotor ferner einen sich radial er­ streckenden Vorsprung aufweist, der an einer äußeren radialen Fläche ge­ bildet ist, und bei welcher das zweite Gleitelement einen inneren Einschluß­ bereich hat, wobei sich der Vorsprung in den inneren Einschlußbereich des zweiten Gleitelements hinein erstreckt und eine begrenzte Verschiebung zwischen dem zweiten Gleitelement und dem ausgangsseitigen Rotor er­ laubt.

4. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, bei welcher der ausgangsseitige Rotor ferner eine an einer äuße­ ren radialen Fläche ausgebildete Vertiefung aufweist und das zweite Gleit­ element ferner einen sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung hat, wobei sich der Vorsprung des zweiten Gleitelements in die Vertiefung des ausgangsseitigen Rotors hinein erstreckt und eine begrenzte Verschiebung zwischen dem zweiten Gleitelement und dem ausgangsseitigen Rotor er­ laubt.

5. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, bei welcher das Kammergehäuse mit einem sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung versehen ist und bei welcher eine äußere radiale Fläche des ausgangsseitigen Rotors und eine innere radiale Fläche des Vorsprungs mit der Fläche des ersten Gleitelements und der Fläche des Kammergehäuses das erste Drosselorgan definieren.

6. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, bei welcher der eingangsseitige Rotor zwei scheibenähnliche Ele­ mente hat, wobei jede Scheibe auf einer Seite des ausgangsseitigen Rotors angeordnet ist.

7. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, bei welcher der ausgangsseitige Rotor ein einziges scheibenähnli­ ches Element aufweist.

8. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, bei welcher der ausgangsseitige Rotor zwei nebeneinander ange­ ordnete scheibenähnliche Elemente aufweist.

9. Proportional-Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung nach An­ spruch 1, die ferner ein mit einer ringförmigen Vertiefung ausgebildetes Schwungrad umfaßt, wobei die Kammer und der eingangsseitige Rotor in dieser Vertiefung mit dem Schwungrad verbunden sind.