DE69716348T2

DE69716348T2 - Montageverfahren und Abstimmung von Teilen einer elastischen Dämpfungseinheit

Info

Publication number: DE69716348T2
Application number: DE1997616348
Authority: DE
Inventors: Didier Duclos; Cesario Soares
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: EP0813000B1; FR2749902B1; DE69716348D1; FR2749902A1; EP0813000A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zusammenfügung und Einstellung der Elemente einer elastischen Dämpfungsvorrichtung, die bei der Bildung eines Zweimassen-Dämpfungsschwungrads zum Eins atz kommt. Sie betrifft im einzelnen eine Verbesserung, die eine bessere Beherrschung der Zusammenfügungsparameter dieser Elemente ermöglicht, um eine höhere Betriebssicherheit des Zweimassen-Dämpfungsschwungrads zu erzielen.
Aus der WO-A-94/27062 ist ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad bekannt, das zwei koaxiale rotierende Massen umfaßt, zwischen denen, gelenkig gelagert, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte elastische Dämpfungsvorrichtungen angefügt sind. Derartige Vorrichtungen sind insgesamt radial im Zweimassen- Dämpfungsschwungrad ausgerichtet, wenn sich die zwei rotierenden Massen im Verhältnis zueinander in Umfangsrichtung in einer stabilen Position befinden. Während des Betriebs führen die Winkelverschiebungen zwischen den beiden Massen zu einer Neigung der elastischen Dämpfungsvorrichtungen bezogen auf ihre jeweiligen radialen Ruherichtungen. Demzufolge dehnen sich die elastischen Vorrichtungen zwischen ihren Anlenkpunkten an den beiden rotierenden Massen.
Eine elastische Dämpfungsvorrichtung umfaßt eine erste Untergruppe, die ein langgestrecktes Gehäuse bildet und ein erstes Gelenkteil für ihre Verbindung mit einer der rotierenden Massen enthält, und eine zweite Untergruppe, die wenigstens eine Schraubenfeder enthält, die an einem Stift angebracht ist, der mit einem zweiten Gelenkteil für ihre Anlenkung an der anderen der rotierenden Massen versehen ist, wobei diese zweite Untergruppe teilweise in das Gehäuse eingesetzt ist, das insbesondere die Feder aufnimmt. Diese kommt zwischen einem ersten Anschlag, der sich an einem in das Gehäuse eingesetzten Ende des Stifts befindet, und einem zweiten Anschlag zur Anlage, der an dem dem besagten ersten Gelenkteil gegenüberliegenden Ende des Gehäuses befestigt ist.
Infolgedessen führt die Streckung der elastischen Dämpfungsvorrichtung zu einem Zusammendrücken der Feder im Innern des Gehäuses.
Unter extremen Betriebsbedingungen kann die Streckung der Dämpfungsvorrichtungen dazu führen, daß die Windungen der Federn aneinanderstoßen. Das Drehmoment kann sich dann sehr ungleichmäßig zwischen den verschiedenen Dämpfungsvorrichtungen verteilen, was wiederum zu einer Beschädigung einer dieser Vorrichtungen führen kann. Die Erfindung ermöglicht es, diese Art von Zwischenfällen auszuschließen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Dank der Erfindung entfallen die Fertigungstoleranzen der verschiedenen Teile, und bei allen Federn findet das Aneinanderstoßen der Windungen gleichzeitig statt.
Das Verständnis der Erfindung sowie anderer Vorteile der Erfindung wird durch die nachstehende Beschreibung erleichtert, die nur als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:
- Fig. 1 eine im Aufriß ausgeführte Teilschnitt ansicht eines Zweimassen-Dämpfungsschwungrads, das mit erfindungsgegenständlichen elastischen Dämpfungsorganen ausgerüstet ist;
- Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;
- Fig. 3 eine Detailansicht zur Veranschaulichung eines elastischen Dämpfungsorgans des zweimassen- Dämpfungsschwungrads;
- Fig. 4 eine Darstellung einer der Untergruppen dieser elastischen Vorrichtung im Verlauf des Montage- und Einstellverfahrens;
- Fig. 5 eine Veranschaulichung der Endphase der Montage und der Einstellung des elastischen Elements;
- die Fig. 6 und 7 ähnliche Ansichten wie Fig. 5 zur Veranschaulichung verschiedener möglicher Fälle nach Abschluß des Montage- und Einstellverfahrens;
- Fig. 8 eine Veranschaulichung einer Variante der Montage der Elemente der zweiten Untergruppe; und
- Fig. 9 eine Veranschaulichung des abschließenden Arbeitsgangs des Verfahrens nach dieser Variante.
Unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig. 1 bis 3 ist ein Zweimassen-Torsionsdämpferschwungrad 11 dargestellt worden, das zwei koaxiale Massen 12, 13 trägt, die im Verhältnis zueinander drehbeweglich um eine gemeinsame axiale Symmetrieachse x-x entgegen elastischen Dämpfungsmitteln 17 gelagert sind, die eine Reihe von insgesamt radial ausgerichteten elastischen Dämpfungsvorrichtungen 15 umfassen. Die erste Masse 12 umfaßt im wesentlichen eine Platte 14, während die zweite Masse 13 ebenfalls eine Platte 16 umfaßt, die sich parallel zur Platte 12 erstreckt.
Die Platten 14, 16 sind aus einem Gußwerkstoff, insbesondere aus Gußeisen ausgeführt, um ihre Trägheit zu erhöhen.
Die zweite rotierende Masse 13 ist drehbar an einer rohrförmigen Nabe 18 der ersten rotierenden Masse 12 gelagert. Bei dieser Nabe handelt es sich um ein Teil mit einer zylindrischen Gesamtform mit der Achse x-x, das hier einstückig mit der Platte ausgeführt ist. Zwischen dem äußeren Umfang der Nabe 18 und dem inneren Umfang der zweiten rotierenden Masse 13 sind Lagermittel, hier ein Kugellager 19, eingefügt.
Die zweite rotierende Masse 13 bildet die Gegenanpreßplatte einer Reibungskupplung, die nicht dargestellt ist. Zu einer detaillierten Darlegung der Anordnung einer Reibungskupplung in Verbindung mit einem derartigen Zweimassen-Dämpfungsschwungrad kann beispielsweise auf die Druckschrift FR-A-2 524 350 verwiesen werden.
Die erste rotierende Masse 12 ist dafür vorgesehen, durch an ihrem inneren Umfang befindliche Schrauben 20 mit einer nicht dargestellten treibenden Welle, etwa mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, verbunden zu werden. Die zweite rotierende Masse 13 wird über die Kupplung drehfest mit der Eingangswelle eines nicht dargestellten Getriebes des Fahrzeugs verbunden. Die erste rotierende Masse 12 trägt an ihrem äußeren Umfang einen Anlasserzahnkranz 22, der für den Antrieb durch das Ritzel eines nicht dargestellten Anlassers des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
Wie vorstehend dargelegt, umfassen die elastischen Dämpfungsmittel 17 eine Mehrzahl von elastischen Dämpfungsvorrichtungen 15, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind. Die verschiedenen Dämpfungsvorrichtungen sind insgesamt radial zwischen den beiden Platten 14, 16 angeordnet.
Jede elastische Vorrichtung 15 umschließt wenigstens eine Schraubenfeder 25a, die im Innern eines Gehäuses 26 aufgenommen ist. Im einzelnen unterteilt sich die elastische Vorrichtung in eine erste Untergruppe 27, die das besagte Gehäuse mit einem ersten Gelenkteil 29 bildet, und in eine zweite Untergruppe 30 mit der besagten Feder 25a, die an einem mit einem zweiten Gelenkteil 34 versehenen Stift 32 angebracht ist. Die Feder 25a kommt zwischen einem ersten Anschlag 36, der sich an einem im Innern des Gehäuses 26 angeordneten Ende des Stifts 32 befindet, und einem zweiten Anschlag 38 zur Anlage, der nach der Zusammenfügung der beiden Untergruppen an einem Ende 39 des Gehäuses 26 befestigt ist.
Das erste Gelenkteil 29 bildet eine Art Kugelgelenk, das an einem Ende des Gehäuses 26 durch dessen Form gesichert ist. Im einzelnen wird das Gehäuse 26 aus einem Blech gebildet, das haarnadelförmig um das besagte Kugelgelenk herum gebogen wird, wobei zwei Versteifungslängsrippen 40 entstehen. Das Kugelgelenk umfaßt ein zylindrisches Loch 42, das eine Gelenkachse y-y definiert. Es ist an der ersten rotierenden Masse 12 durch einen Lagerzapfen 44 angelenkt, der diese Achse konkret darstellt. Der Lagerzapfen 44 ist am äußeren Umfang der Platte 14 angeordnet, wobei er an dieser angebracht ist.
Die Feder 25a kommt zwischen dem besagten ersten Anschlag. 36, der am Ende des Stifts angeschweißt ist, und dem besagten zweiten Anschlag 38 zur Anlage, der ein Lager umfaßt, in dessen Innern der besagte Stift parallel zu seiner Längsachse verschiebbar gelagert ist. Der zweite Anschlag 38 ist an dem Ende 39 des Gehäuses 26 befestigt, das dem Ende, das das Kugelgelenk umgibt, gegenüberliegt. Außerhalb des Gehäuses ist das zweite Gelenkteil 34 mit einer zylindrischen Bohrung versehen, die ein Drehlager z-z bildet. In dieses Lager ist ein an der zweiten rotierenden Masse 13 aufgenieteter Lagerzapfen 45 eingesetzt. Der Lagerzapfen 45 ist am inneren Umfang der zweiten Masse 13 angeordnet.
Jede Dämpfungsvorrichtung 15 ist daher gelenkig zwischen der ersten und der zweiten rotierenden Masse 12, 13 zwischen den beiden Achsen y-y und z-z gelagert.
Aufgrund ihrer Struktur neigt jede Dämpfungsvorrichtung dazu, die beiden rotierenden Massen 12, 13 in eine vorbestimmte relative Position zu bringen, bei der ihre Länge minimal ausfällt. Jede relative Umfangsbewegung zwischen den beiden rotierenden Massen führt zu einer Dehnung jeder elastischen Vorrichtung, was wiederum das Zusammendrücken der Federn zur Folge hat.
Denn jedes Gehäuse enthält, wie dargestellt, zwei koaxiale Federn 25a, 25b mit unterschiedlicher Steifigkeit. Zwischen den beiden rotierenden Massen ist eine axial wirksame Reibvorrichtung 46 eingefügt, die eine Hysteresevorrichtung bildet. Diese Vorrichtung ist kein Bestandteil der Erfindung und soll daher nicht eingehender beschrieben werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, besteht, wenn die elastischen Dämpfungsvorrichtungen nicht alle die gleiche maximale Streckung aufweisen, die dem Aneinanderstoßen der Windungen der Federn 25a und/oder 25b entspricht, die Möglichkeit, daß auf eine der elastischen Vorrichtungen eine übermäßige Beanspruchung unter extremen Betriebsbedingungen ausgeübt wird, das heißt, wenn der Winkelversatz zwischen den beiden rotierenden Massen 12, 14 seinen Höchstwert erreicht.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Zusammenfügung und Einstellung der Elemente einer solchen elastischen Dämpfungsvorrichtung vor, mit dem dieses Risiko ausgeschlossen werden kann. Dieses Verfahren soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 erläutert werden.
Das allgemeine Prinzip dieses Verfahrens besteht darin, die Elemente einer solchen elastischen Vorrichtung so zusammenzufügen, daß diese Vorrichtung eine vorbestimmte Länge L zwischen ihren beiden Gelenkachsen y-y und z-z bei ihrer größtmöglichen Streckung aufweist. Wenn die rotierenden Massen 12, 13 ihren maximalen Winkelversatz erreichen, blockieren sich daher alle Federn 25a und/oder 25b der verschiedenen elastischen Dämpfungsvorrichtungen gleichzeitig mit aneinanderstoßenden Windungen, wobei die Beanspruchungen zwischen den verschiedenen elastischen Dämpfungsvorrichtungen verteilt werden.
Dazu werden bei der Zusammenfügung der zwei Untergruppen die Federn mit aneinanderstoßenden Windungen zusammengedrückt, indem die beiden Anschläge 36, 38 möglichst weit aneinander angenähert werden (Fig. 4), woraufhin die zweite Untergruppe 30 in diesem Zustand in das Innere der ersten Untergruppe 27 eingesetzt wird, beispielsweise durch vorläufige Sicherung des Anschlags 38 am Stift 32. Danach wird der Achsabstand zwischen den beiden Gelenkteilen 29, 34 auf die besagte vorbestimmte Länge L eingestellt, und anschließend wird der besagte zweite Anschlag 38, hier durch Verschweißung 50, in dieser Position am Gehäuse 26 befestigt. Der Anschlag 38 weist, wie dargestellt, eine ausreichende Dicke auf um sich in einem Endabschnitt 52 mit zylindrischer Oberfläche des besagten Gehäuses einzupassen.
Nach der ersten Ausführungsart wird der besagte erste Anschlag 36, hier durch Verschweißung, am Ende des Stifts 32 vorbefestigt. Im Beispiel von Fig. 5 schließen das Ende des Anschlags und das Ende des Gehäuses bündig ab, das heißt, daß sie sich im gleichen Abstand d1 von der Achse z-z befinden. Diese optimale Situation ist nicht immer gegeben. So befindet sich im Fall von Fig. 6 der Anschlag 52 näher (Abstand d2) an der Achse z-z als das Ende des Gehäuses, während im Falle von Fig. 7 der Anschlag 52 weiter von der Achse z-z entfernt ist (Abstand d3) als das Ende des Gehäuses. Diese Möglichkeit eines axialen Versatzes zwischen dem Anschlag und dem Ende des Gehäuses ermöglicht es, ohne Beeinträchtigung der Verschweißung den Achsabstand zwischen den beiden Gelenkteilen 29, 34 immer auf den gewünschten Wert L einzustellen.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Variante, mit der sich die Zusammenbau- und Einstellvorgänge noch besser beherrschen lassen.
Denn nach dieser Variante wird der erste Anschlag 36 mit dem Stift 32 während der Vorgänge zur Zusammenfügung und Einstellung der zweiten Untergruppe 30 fest verbunden. Im einzelnen wird der zweite Anschlag 38 in einem vorbestimmten Abstand do vom zweiten Gelenkteil 34 gehalten. Die Feder wird mit aneinanderstoßenden Windungen zusammengedrückt, indem der erste Anschlag 36 am Stift in Richtung des zweiten Anschlags verschoben wird, woraufhin der besagte erste Anschlag durch Verschweißung am Stift befestigt wird. Damit gelangt man wieder zum vorangehenden Fall, der darin besteht, daß die zusammengedrückte zweite Untergruppe in das Gehäuse eingesetzt und der zweite Anschlag 38 durch Verschweißung 50 am Gehäuse 26 befestigt wird, nachdem zuvor der Achsabstand der zwei Gelenkteile auf die vorbestimmte Länge L eingestellt worden ist.
Das Gehäuse 26 kann natürlich eine andere Form aufweisen und eine Hülse umfassen, die überall fest mit dem ersten Gelenkteil verbunden ist.
Der zweite Anschlag 38 ist dann am freien Ende der Hülse verschweißt, das dem ersten Gelenkteil 29 gegenüberliegt.

Claims

1. Verfahren zur Zusammenfügung und Einstellung der Elemente einer elastischen Dämpfungsvorrichtung (15) für ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad, wobei derartige Vorrichtungen zur Anfügung und Anlenkung zwischen zwei rotierenden Massen (12, 13) bestimmt und insgesamt radial ausgerichtet sind, wobei jede Vorrichtung dazu eine Gelenkachse (y-y, z-z) an jedem ihrer Enden aufweist, wobei jede elastische Vorrichtung (15) eine erste Untergruppe (27), die ein langgestrecktes Gehäuse mit einem ersten Gelenkteil (29) bildet, und eine zweite Untergruppe (30) umfaßt, die wenigstens eine Schraubenfeder (25a, 25b) enthält, die an einem Stift (32) angebracht ist, der mit einem zweiten Gelenkteil (34) versehen ist, und wobei die besagte Feder zwischen einem an einem Ende des besagten Stifts befindlichen ersten Anschlag (36) und einem zweiten Anschlag (38) zur Anlage kommt, der nach der Zusammenfügung der beiden Untergruppen an einem Ende des besagten Gehäuses befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, die besagte Feder (25a, 25b) maximal zusammenzudrücken, so daß ihre Windungen aneinanderstoßen, die besagte zweite Untergruppe (30) im Innern der ersten Untergruppe in diesem Zustand einzusetzen, die elastische Vorrichtung auf eine vorbestimmte Länge (L) zwischen den Achsen der zwei Gelenkteile (29, 34) für ihre größtmögliche Streckung einzustellen und den besagten zweiten Anschlag (38) an dem besagten Gehäuse (26) in dieser Position zu befestigen (50).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es, insoweit der besagte erste Anschlag (36) an dem entsprechenden Ende des besagten Stifts vorbefestigt ist, nach dem Zusammendrücken der besagten Feder mit aneinanderstoßenden Windungen darin besteht, die zwei Untergruppen ineinander zu positionieren und die besagte vorbestimmte Länge (L) einzustellen, bevor der besagte zweite Anschlag (38) an einem Endabschnitt des besagten Gehäuses, in dem er sich einpaßt, befestigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, den besagten zweiten Anschlag (38) in einem vorbestimmten Abstand (d0) von dem besagten zweiten Gelenkteil zu halten, die besagte Feder mit aneinanderstoßenden Windungen zusammenzudrücken, indem der besagte erste Anschlag (36) auf dem besagten Stift (32) in Richtung des besagten zweiten Anschlags verschoben wird, und den besagten ersten Anschlag (36) an dem besagten Stift zu befestigen, bevor der besagte zweite Anschlag (38) an dem besagten Gehäuse befestigt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte erste und/oder zweite Anschlag durch Verschweißung befestigt wird.