DE10046737C1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents

Abstract

Ein Drehschwingungsdämpfer mit Gleitlagerelementen zur Führung eines Schwungringes in einem Dämpfergehäuse, wobei die in einem etwa der axialen Erstreckung des Schwungringes entsprechenden Abstand zueinander angeordneten Gleitlagerelemente den Schwungring sowohl in radialer als auch in axialer Richtung im Dämpfergehäuse führen und Scherspalte zwischen dem Dämpfergehäuse und dem Schwungring aufrechterhalten, soll so geschaffen werden, dass dessen Gleitlager einfacher und damit kostengünstiger montiert werden kann. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass die Gleitlagerelemente (8, 8') als einteiliger Lagerkörper (7) ausgebildet sind, wobei die Gleitlagerelemente (8, 8') mit den Schwungring (5) umgreifenden Stegen (9) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit Gleitlagerelementen zur Führung eines Schwungringes in einem Dämpfergehäuse, wobei die in einem etwa der axialen Er­ streckung des Schwungringes entsprechenden Abstand zueinan­ der angeordneten Gleitlagerelemente den Schwungring sowohl in radialer als auch in axialer Richtung im Dämpfergehäuse führen und Scherspalte zwischen dem Dämpfergehäuse und dem Schwungring aufrechterhalten.

Bei derartigen Drehschwingungsdämpfern wird das Gehäuse mit dem schwingungsbehafteten Bauteil, beispielsweise der Kur­ belwelle einer Brennkraftmaschine, verbunden. Dabei weist das Gehäuse einen geschlossenen Ringraum auf, in dem eine ringförmige Schwungmasse angeordnet ist. Der Ringraum um­ schließt die Schwungmasse, so dass sich umlaufende Spalte bilden, die mit einer Flüssigkeit als Dämpfungsmittel ge­ füllt sind, beispielsweise Silikonöl. Um die Funktion des Dämpfers dauerhaft zu gewährleisten, muss sichergestellt werden, dass die Spaltgeometrie in allen Betriebszuständen gleichbleibend ist, da es sonst zur Überhitzung des Silikon­ öls kommen kann. Dazu ist es bekannt, die Schwungmasse mit­ tels Gleitlagern sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zu führen. Diese Gleitlager, die vorzugsweise aus einem Kunststoff mit einem geringen Reibungsfaktor hergestellt sind, werden in den Eckbereichen an der axialen In­ nen- oder Außenseite des Ringraumes angeordnet und definie­ ren das kleinste Spaltmaß für die Dämpfungsflüssigkeit.

Es sind grundsätzlich eine Vielzahl von Lösungen für derar­ tige Gleitlager bekannt. Ein gattungsgemäßer Drehschwin­ gungsdämpfer ist aus EP 0 745 784 B1 bekannt. Bei dieser be­ kannten Lösung besteht die Lagerung des Schwungringes aus zwei L-förmigen Lagerbuchsen, die lose bzw. ohne Vorspannung zwischen dem Gehäuse und dem Schwungring eingesetzt sind. Eine solche Anordnung des Gleitlagers erfordert eine aufwen­ dige und damit kostenintensive Montage, da die beiden Lager für den Einbau in den Ringraum entweder am Schwungring zum Halten gebracht werden müssen oder zunächst das erste Gleit­ lager in den Ringraum eingesetzt und dann nach dem Einsetzen des Schwungringes zusätzlich das zweite Gleitlager einge­ setzt werden muss. Beide Montagelösungen sind somit äußerst aufwendig und es sind entsprechende Montageeinrichtungen er­ forderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Drehschwingungs­ dämpfer zu schaffen, dessen Gleitlager einfacher und damit kostengünstiger montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Drehschwingungsdämpfer der ein­ gangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Gleitlagerelemente als einteiliger Lagerkörper ausgebil­ det sind, wobei die Gleitlagerelemente mit den Schwungring umgreifenden Stegen miteinander verbunden sind.

Erfindungsgemäß steht somit ein Drehschwingungsdämpfer zur Verfügung, der einen einteiligen Lagerkörper aufweist. Die beiden Gleitlagerelemente, die selbstverständlich in einem Abstand angeordnet sind, der in etwa der axialen Erstreckung des Schwungringes entspricht, werden demnach in einem Her­ stellverfahren einteilig gefertigt und sind mit axial ver­ laufenden Stegen dauerhaft miteinander verbunden. Um den La­ gerkörper an der radial äußeren oder inneren Seite der ring­ förmigen Schwungmasse für den Einbau in den Innenraum anle­ gen zu können, ist der Lagerkörper vorzugsweise geschlitzt ausgeführt. Die Montage ist offensichtlich sehr einfach, da ein einteiliger Lagerkörper zur Verfügung steht.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ste­ ge so dimensioniert sind, dass die Gleitlagerelemente im Montagezustand in Richtung zum Schwungring aufeinander zu gespannt werden. Diese Stege sind dann so dimensioniert, dass sie mit einem vom Durchmesser des Schwungringes abwei­ chenden Maß in der Weise hergestellt werden, dass das Gleit­ lager beim Anbau an den Schwungring eine geringfügige Vor­ spannung behält, so dass es für den Einbauvorgang sicher am Schwungring gehalten ist. Die Vorspannung ist selbstverständlich so zu wählen, dass das Gleitlager in seiner Funk­ tion nicht beeinträchtigt wird, so dass weiterhin vorzugs­ weise vorgesehen ist, dass die Dicke der axialen Stege ge­ ringer ist als die Dicke des Gleitlagers, die das Spaltmaß für die Dämpfungsflüssigkeit definiert. Dadurch wird sicher­ gestellt, dass es zum einen zu keiner Erhöhung der Reibungs­ kräfte kommt, und dass sich zum anderen das Volumen, das sich aus dem Flächeninhalt der Spalte ergibt und das einen unmittelbaren Einfluss auf die Funktionseigenschaften des Drehschwingungsdämpfers hat, gegenüber den bekannten Lösun­ gen nahezu erhalten bleibt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Stege in einem Winkel zur axialen Richtung geneigt ange­ ordnet sind. Eine solche Gestaltung bietet den Vorteil, dass Maßtoleranzen in Bezug auf die axiale Erstreckung des Schwungringes ausgeglichen werden können. Darüber hinaus bietet diese Ausgestaltung der Stege eine Federfunktion, durch die sichergestellt wird, dass die Gleitlagerelemente formschlüssig am Schwungring zur Anlage kommen.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgese­ hen, dass die Gleitlagerelemente ringförmig ausgebildet sind und einen Montageschlitz aufweisen, welcher es auf einfache Weise ermöglicht, den gesamten Lagerkörper radial von innen oder von außen über den Schwungring zu stülpen und zu montieren.

Alternativ kann in einer zweiten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Gleitlagerelemente von Ringsegmenten gebildet sind. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Kreisringabschnitte weniger als 50% des Schwungringes aus­ machen. Die einzelnen Kreisringabschnitte sind dabei wech­ selseitig durch Stege miteinander verbunden. Dadurch kann der Materialbedarf für die Herstellung des Gleitlagers je nach Gestaltung von mehr als 50% reduziert werden. Die Ringsegmente und die beiden Gleitlagerelemente können vor­ teilhaft auch versetzt zueinander angeordnet sein.

Grundsätzlich können die Gleitlagerelemente beliebige Quer­ schnittsformen aufweisen. Vorteilhaft sind diese aber quer­ schnittlich L-förmig oder trapez- oder rechteckförmig ausge­ bildet.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit X gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Einzelheit X' einer abgewandelten Ausführungs­ form,

Fig. 4 einen Gleitlagerkörper mit segmentförmigen Gleit­ lagerelementen in Seitenansicht und in

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 4.

Ein Drehschwingungsdämpfer ist in Fig. 1 allgemein mit 1 be­ zeichnet. Dieser Drehschwingungsdämpfer weist zunächst einen Nabenbereich zur Befestigung einer Welle oder dgl. auf, wel­ cher mit 2 bezeichnet ist. Dieser Nabenbereich geht radial nach außen in ein vorzugsweise einteilig angeformtes Dämpfergehäuse 3 über, welches mittels eines Gehäusedeckels 4 schließbar ist. Innerhalb des Dämpfergehäuses 3 ist ein Schwungring 5 angeordnet, welcher mittels Gleitlagerelemen­ ten sowohl in radialer als auch in axialer Richtung im Dämpfergehäuse 3 geführt ist, und zwar derart, dass zwischen dem Dämpfergehäuse 3 und dem Schwungring 5 umlaufend Scher­ spalte 6 aufrechterhalten bleiben, welche das Dämpfungs­ fluid, beispielsweise Silikonöl, aufnehmen.

Wesentlich für den erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer ist die Ausbildung der Gleitlagerelemente. Diese Gleitlager­ elemente sind als einteiliger Lagerkörper 7 ausgebildet, welcher bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 aus zwei den Schwungring 5 beim Ausführungsbeispiel radial innensei­ tig umgreifenden Gleitlagerelementen 8 besteht, welche mit­ einander einteilig mit den Schwungring 5 radial innenseitig umgreifenden Stegen 9 fest miteinander verbunden sind. Dabei sind die Gleitlagerelemente 8 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 querschnittlich L-förmig, bei der Ausführungs­ form nach Fig. 3 im Unterschied dazu querschnittlich trapez­ förmig ausgebildet. Die Gleitlagerelemente 8 sind dabei in einem der axialen Erstreckung des Schwungringes 5 entspre­ chenden Abstand zueinander angeordnet und führen dadurch den Schwungring 5 sowohl in radialer als auch in axialer Rich­ tung im Gehäuse 3 und halten die vorerwähnten Scherspalte 6 aufrecht. Selbstverständlich kann alternativ auch vorgesehen sein, dass die Gleitlagerelemente 8 den Schwungring 5 radial von außen umgreifen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 sind die Gleitla­ gerelemente 8 des Lagerkörpers 7 kreisringförmig ausgebildet und an einer Stelle geschlitzt, um die Montage zu ermögli­ chen.

Vorzugsweise sind die Stege 9 so dimensioniert, dass die Gleitlagerelemente 8 im Montagezustand in Richtung zum Schwungring 5 aufeinander zugespannt werden. Außerdem ist die Dicke der Stege 9, wie am besten aus Fig. 2 und 3 her­ vorgeht, so gewählt, dass sie geringer ist als die Dicke der zugehörigen Gleitlagerelemente 8, wodurch sichergestellt ist, dass es zu keiner Erhöhung der Reibungskräfte kommt. Ferner bleibt dadurch das Volumen, das sich aus dem Flächen­ inhalt der Scherspalte 6 ergibt, nahezu unverändert erhal­ ten. Dieses Volumen hat nämlich einen unmittelbaren Einfluss auf die Funktionseigenschaft des gesamten Drehschwingungs­ dämpfers 1.

Um den Vorspannungseffekt durch die Stege 9 zu verstärken, können die Stege 9 auch im Winkel zur axialen Richtung ange­ ordnet sein, was in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellt ist.

Neben einer ringförmigen Ausbildung der Gleitlagerelemente 8 (Fig. 1 bis 3) können die Gleitlagerelemente auch von Ring­ segmenten 8' gebildet sein, wie dies in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Diese Ringsegmente 8' sind dabei beim Aus­ führungsbeispiel ebenfalls querschnittlich L-förmig ausge­ bildet und versetzt zueinander angeordnet, was dadurch er­ möglicht wird, dass die diese verbindenden Stege 9, von de­ nen in Fig. 5 der Übersichtlichkeit halber nur zwei anstelle von den vorhandenen sechs dargestellt sind, schräg gegenüber der Axialrichtung angeordnet sind.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Aus­ führungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.

Claims (8)

1. Drehschwingungsdämpfer mit Gleitlagerelementen zur Führung eines Schwungringes in einem Dämpfergehäuse, wobei die in einem etwa der axialen Erstreckung des Schwungringes ent­ sprechenden Abstand zueinander angeordneten Gleitlagerele­ mente den Schwungring sowohl in radialer als auch in axialer Richtung im Dämpfergehäuse führen und Scherspalte zwischen dem Dämpfergehäuse und dem Schwungring aufrechterhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerelemente (8, 8') als einteiliger Lagerkör­ per (7) ausgebildet sind, wobei die Gleitlagerelemente (8, 8') mit den Schwungring (5) umgreifenden Stegen (9) mitein­ ander verbunden sind.

2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (9) so dimensioniert sind, dass die Gleitla­ gerelemente (8, 8') im Montagezustand in Richtung zum Schwungring (5) aufeinander zu gespannt werden.

3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (9) in einem Winkel zur axialen Richtung ge­ neigt angeordnet sind.

4. Drehschwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerelemente (8) ringförmig ausgebildet sind und einen Montageschlitz aufweisen.

5. Drehschwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerelemente (8') von Ringsegmenten gebildet sind.

6. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmente (8') der beiden Gleitlagerelemente versetzt zueinander angeordnet sind.

7. Drehschwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerelemente (8, 8') querschnittlich L-förmig ausgebildet sind.

8. Drehschwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerelemente (8, 8') querschnittlich trapez- oder rechteckförmig ausgebildet sind.