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Die
Erfindung betrifft einen Drehdämpfer
zur Dämpfung
einer Drehbewegung, insbesondere zur Dämpfung der Drehbewegung einer
Gurtwelle in einem Sicherheitsgurt-Aufroller für Kraftfahrzeuge.
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Die
Dämpfung
von Drehbewegungen in Sicherheitsgurt-Aufrollern in Kraftfahrzeug
ist seit langem ein Problem. Bekannte Drehdämpfer weisen fertigungsbedingt
oder aufgrund von Umwelteinflüssen ein
Dämpfungsverhalten
auf, das von einem gewünschten
Soll-Dämpfungsverhalten
abweicht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst einfachen Drehdämpfer zu
schaffen, dessen Dämpfungsverhalten
einfach einstellbar ist.
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Die
Aufgabe wird durch einen Drehdämpfer mit
den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung
besteht darin, eine relativ zu dem Gehäuse bewegliche und den Arbeitsraum
zumindest teilweise begrenzende Begrenzungs-Wand vorzusehen. Hierdurch
ist das Arbeitsraum-Volumen
VA und der Innendruck innerhalb des mit
dem Dämpfungs-Medium gefüllten Arbeitsraumes
veränderbar, wodurch
auch das Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers
auf ein gewünschtes
Soll-Dämpfungsverhalten
einstellbar ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Zusätzliche
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von vierzehn Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II-II in 1,
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3 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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4 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
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5 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem vierten Ausführungsbeispiel,
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6 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem fünften
Ausführungsbeispiel,
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7 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem sechsten Ausführungsbeispiel,
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8 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem siebten Ausführungsbeispiel,
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9 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem achten Ausführungsbeispiel,
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10 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem neunten Ausführungsbeispiel,
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11 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem zehnten Ausführungsbeispiel,
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12 einen
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie XII-XII in 11,
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13 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem elften Ausführungsbeispiel,
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14 eine
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie XIV-XIV in 13,
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15 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem zwölften
Ausführungsbeispiel,
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16 eine
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie XVI-XVI in 15,
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17 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem dreizehnten Ausführungsbeispiel,
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18 eine
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie XVIII-XVIII in 17,
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19 einen
Querschnitt durch einen Drehdämpfer
nach einem vierzehnten Ausführungsbeispiel,
und
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20 eine
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie XX-XX in 19.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein
erstes Ausführungsbeispiel eines
Drehdämpfers 1 beschrieben.
Der Drehdämpfer 1 dient
insbesondere zur Dämpfung
der Drehbewegung einer Gurtwelle in einem Sicherheitsgurt-Aufroller
in einem Kraftfahrzeug. Der Drehdämpfer 1 weist ein
Gehäuse 2 auf,
das aus einer Bodenplatte 3 und einer damit verbundenen,
von dieser abstehenden, ringzylindrischen Gehäusewand 4 besteht.
Die Bodenplatte 3 weist mittig eine Bohrung 5 auf,
in der eine Welle 6 angeordnet ist. Die Welle 6 ist um
eine mittig durch die Bohrung 5 verlaufende Drehachse 7 drehbar.
In der Bodenplatte 3 ist eine an die Bohrung 5 angrenzende
und umlaufende innere Ringnut 8 angeordnet, welche in Richtung
eines von der Bodenplatte 3 teilweise begrenzten Arbeitsraumes 9 offen
ist. Innerhalb der inneren Ringnut 8 ist eine ringförmige Dichtung 10 angeordnet,
welche die Welle 6 gegenüber dem Arbeitsraum 9 abdichtet.
Die Bodenplatte 3 weist weiterhin eine an die Bohrung 5 angrenzende
und umlaufende äußere Ringnut 11 auf,
welche von der inneren Ringnut 8 durch einen umlaufenden
Steg 12 getrennt ist. Die äußere Ringnut 11 ist
in Richtung eines mit der Welle 6 fest verbundenen ringförmigen Deckels 13 offen,
sodass dieser von der äußeren Ringnut 11 aufgenommen
werden kann. Innerhalb der äußeren Ringnut 11 ist
zwischen dem Steg 12 und dem ringförmigen Deckel 13 ein
Lager 14 zur Lagerung der Welle 6 derart angeordnet,
dass der ringförmige
Deckel 13 bündig
mit der Bodenplatte 3 abschließt.
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Die
Welle 6 weist im Bereich des Deckels 13 eine Innen-Mehrkant-Ausnehmung 15 auf,
die mit der Gurtwelle des Sicherheitsgurt-Aufrollers in drehmomentübertragender
Weise verbindbar ist. Zur Befestigung des Drehdämpfers 1, insbesondere
in einem Kraftfahrzeug, sind in einem Randbereich 16 der Bodenplatte 3 vier
Befestigungs-Bohrungen 17 vorgesehen, die gleichmäßig verteilt über den
Randbereich 16 angeordnet sind.
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Innerhalb
des Arbeitsraumes 9 ist ein mit der Welle 6 verbundenes
Konvektions-Element 18 angeordnet. Das Konvektions-Element 18 dient
zur Erzeugung von Konvektion in einem Dämpfungs-Medium 19,
das den Arbeitsraum 9 vollständig ausfüllt. Das Konvektions-Element 18 umfasst
einen rohrzylindrischen Tragkörper 20 und
drei daran angeordnete Schaufeln 21. Die Schaufeln 21 sind
drehfest an einer Außenwand 22 des
Tragkörpers 20 angeformt und
erstrecken sich in zur Drehachse 7 radialer Richtung bis
zu der Gehäusewand 4.
Jede Schaufel 21 weist eine benachbart zu der Gehäusewand 4 angeordnete
Stirnwand 23 auf, die entsprechend zu der Krümmung der
Gehäusewand 4 bezüglich der
Drehachse 7 konvex ausgebildet ist. Weiterhin weist jede Schaufel 21 eine
erste und zweite Schaufelwand 24, 25 auf, die
zueinander parallel sind und in Bezug auf eine Ebene senkrecht zu
der Drehachse 7 schräg
angestellt sind. Jede Schaufel 21 besitzt weiterhin eine der
Bodenplatte 3 zugewandte bodenplattenseitige Stirnwand 26 und
eine einem ringförmigen
Verschlussdeckel 27 zugewandte verschlussdeckelseitige
Stirnwand 28 auf. Die bodenplattenseitige Stirnwand 26 und
die verschlussdeckelseitige Stirnwand 28 verlaufen parallel
zu einer Ebene senkrecht zu der Drehachse 7. Jede Schaufel 21 ist
also derart ausgebildet, dass eine Drehung des Konvektions-Elementes 18 mit
den Schaufeln 21 im Arbeitsraum 9 möglich ist,
wobei zwischen den Stirnwänden 23, 26, 28 und
der benachbarten Gehäusewand 4,
der Boden platte 3 und dem Verschlussdeckel 27 jeweils
nur ein geringer Zwischenraum verbleibt.
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Der
Arbeitsraum 9 wird im Wesentlichen durch die Bodenplatte 3,
die Gehäusewand 4,
die Welle 6 und den Verschlussdeckel 27 begrenzt
und weist ein Arbeitsraum-Volumen VA auf.
Der Arbeitsraum 9 ist vollständig mit dem Dämpfungs-Medium 19 gefüllt, das
das im Arbeitsraum 9 angeordnete Konvektions-Element 18 vollständig umgibt.
Als Dämpfungs-Medium 19 wird
ein bei Raum-Temperatur vulkanisierendes Zwei-Komponenten-Silikonkautschuk-System
verwendet.
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Der
ringförmige
Verschlussdeckel 27 weist eine Verschlussdeckel-Bohrung 29 auf,
durch die die Welle 6 geführt ist. Der Verschlussdeckel 27 bildet mit
dem Dämpfungs-Medium 19 eine
Begrenzungs-Wand 30 aus, die relativ zum Gehäuse 2 in Richtung
der Drehachse 7 zusammen mit dem Verschlussdeckel 27 beweglich
ist. Die Begrenzungs-Wand 30 liegt gegen das Dämpfungs-Medium 19 an
und begrenzt unmittelbar den Arbeitsraum 9. Durch die Verschiebung
der Begrenzungs-Wand 30 des Verschlussdeckels 27 ist
eine Veränderung
des Arbeitsraum-Volumens VA möglich. Der
Verschlussdeckel 27 weist eine der Welle 6 zugewandte
innere Verschlussdeckel-Ringnut 31 und eine der Gehäusewand 4 zugewandte äußere Verschlussdeckel-Ringnut 32 auf,
die beide zu dem Arbeitsraum 9 offen sind. In der inneren
Verschlussdeckel-Ringnut 31 ist eine Lager-/Dichtungs-Einheit 33 angeordnet,
gegenüber
der die Welle 6 drehbar gelagert ist und die den Arbeitsraum 9 abdichtet.
In der äußeren Verschlussdeckel-Ringnut 32 ist
eine Verschlussdeckel-Dichtung 34 angeordnet, die den Arbeitsraum 9 gegen
den Verschlussdeckel 27 und die Gehäusewand 4 abdichtet.
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Der
Verschlussdeckel 27 weist eine der Begrenzungs-Wand 30 gegenüberliegende
obere Verschlussdeckel-Wand 35 auf, an der Begrenzungs-Mittel 36 in
Form von Innen-Sechskant-Schrauben anliegen, die die Bewegung des
Verschlussdeckels 27 mit der Begrenzungs-Wand 30 begrenzen.
Die Innen-Sechskant-Schrauben 36 weisen jeweils ein Gewinde 37 auf,
sodass sie mittels Drehung relativ zum Gehäuse 2 in Richtung
der Drehachse 7 beweglich sind. Zur Befestigung der Innen-Sechskant-Schrauben 36 ist
ein ringförmiges Verschluss-Bauteil 38 vorgesehen,
das gleichmäßig über seinen
Umfang verteilte Innengewinde-Bohrungen 39 aufweist. Jede
Innengewinde-Bohrung 39 besitzt ein dem Gewinde 37 entsprechendes
Innengewinde 40, in das die Innen-Sechskant-Schrauben 36 eingeschraubt
sind. Das Verschluss-Bauteil 38 besitzt mittig eine Verschluss-Bauteil-Bohrung 41, durch
die sich die Welle 6 erstreckt. Zur Befestigung des Verschluss-Bauteils 38 an
der Gehäusewand 4 ist
eine Verschluss-Bauteil-Stirnwand 42 vorgesehen, die ein
Stirnwand-Gewinde 43 aufweist. Das Verschluss-Bauteil 38 ist
mit dem Stirnwand-Gewinde 43 in ein Gehäusewand-Innengewinde 44, das an der
der Welle 6 zugewandten Seite der Gehäusewand 4 angeordnet
ist, derart eingeschraubt, dass das Verschluss-Bauteil 38 mit
dem freien Ende der Gehäusewand 4 im
Wesentlichen bündig
ist.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise des Drehdämpfers 1 nach dem
ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben. Beispielsweise bei einem Aufprall wird auf den Sicherheitsgurt
eines Kraftfahrzeugs ein starker Zug ausgeübt, der die Welle 6 in
eine Drehbewegung um die Drehachse 7 versetzt. Hierdurch
wird das Konvektions-Element 18 mit den Schaufeln 21 ebenfalls
in eine Drehbewegung relativ zum Gehäuse 2 versetzt. Bei
dieser Drehbewegung wird das Dämpfungs-Medium 19 durch
die Zwischenräume zwischen
den Stirnwänden 23, 26 und 28 der
Schaufeln 21 und der benachbarten Gehäusewand 4, der benachbarten
Bodenplatte 3 und der benachbarten Begrenzungs-Wand 30 des
Verschlussdeckels 27 hindurchgepresst, wodurch eine Dämpfung erzeugt wird. Über die
Geometrie der Schaufeln 21, die Weite sowie die Formgestaltung
der Zwischenräume,
den Innendruck im Arbeitsraum 9 und über die Eigenschaften des Dämpfungs-Mediums 19 kann
die Größe der Dämpfung eingestellt
werden.
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Als
Dämpfungs-Medium 19 hat
sich ein Zwei-Komponenten-Silikonkautschuk-System bewährt, dessen
zwei dünnflüssige Komponenten
bei der Montage in einem Verhältnis
von 1:1 gemischt werden und bei Raumtemperatur einen Feststoff bilden.
Der Feststoff ist transparent, formbeständig und besitzt eine hohe
Bruchdehnung. Während
der Drehbewegung des Konvektions-Elements 18 mit den Schaufeln 21 wird
auf das Dämpfungs-Medium 19 eine
Scherkraft ausgeübt
und das Dämpfungs-Medium 19 wird
durch die Zwischenräume
im Arbeitsraum 9 gepresst und eine Konvektion erzeugt.
Hierbei wird es zu einem Pulver. Das beschriebene Dämpfungs-Medium 19 ermöglicht eine
einfache Abdichtung des Arbeitsraumes 9 und weist bereits
bei einem geringen Innendruck im Arbeitsraum 9 ein gutes Dämpfungsverhalten
auf. Das Medium 19 kann auch gelartig sein.
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Nach
der Herstellung und Montage des Drehdämpfers 1 ist eine
Veränderung
des Dämpfungsverhaltens
mittels der Innen-Sechskant-Schrauben 36 möglich. Werden
die Innen-Sechskant-Schrauben 36 durch Drehung in das Verschluss-Bauteil 38 eingeschraubt,
wird der Verschlussdeckel 27 mit der Begrenzungs-Wand 30 in Richtung
der Bodenplatte 3 bewegt, sodass sich das Arbeitsraum-Volumen
VA reduziert und somit der Innendruck im
Arbeitsraum 9 vergrößert. Der
erhöhte Innendruck
im Arbeitsraum 9 resultiert in einem verstärkten Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers 1. Im
umgekehrten Fall führt
das Herausschrauben der Innen-Sechskant-Schrauben 36 zu
einer Bewegung des Verschlussdeckels 27 mit der Begrenzungs-Wand 30 von
der Bodenplatte 3 weg und somit zu einer Vergrößerung des
Arbeitsraum-Volumens VA, was in einer Erniedrigung
des Innendrucks des Arbeitsraums 9 resultiert. Auf diese
Weise kann das Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers 1 abgeschwächt werden.
Die Innen-Sechskant-Schrauben 36 ermöglichen
somit in Verbindung mit der beweglichen Begrenzungs-Wand 30 des
Verschlussdeckels 27 eine einfache nachträgliche Veränderung
des Dämpfungsverhaltens
des Drehdämpfers 1,
indem das Arbeitraums-Volumen VA und der
Innendruck im Arbeitsraum 9 veränderbar sind.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 3 ein zweites
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen
Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „a". Der wesentliche
Unterschied gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel
besteht in der Ausgestaltung der Gehäusewand 4a des Gehäuses 2a und
des Verschluss-Bauteils 38a. Die Gehäusewand 4a ist an
ihrem der Bodenplatte 3a abgewandte Ende mit einem nach
Innen vorspringenden, ringförmigen
Haltesteg 45 ausgebildet. Die Gehäusewand 4a und das
Verschluss-Bauteil 38a weisen keine Gewinde auf. Das Verschluss-Bauteil 38a ist
derart angeordnet, das es gegen die Gehäusewand 4a und den
Haltesteg 45 anliegt. In das Verschluss-Bauteil 38a sind
analog zum ersten Ausführungsbeispiel
Begrenzungs-Mittel 36a in Form von Innen-Sechskant-Schrauben
eingeschraubt, die gegen die obere Verschlussdeckel-Wand 35 anliegen.
Die Funktionsweise des Drehdämpfers 1a entspricht
der des Drehdämpfers 1 nach
dem ersten Ausführungsbeispiel,
insbesondere ist die Begrenzungs-Wand 30 des Verschlussdeckels 27 durch
das Ein- und Ausschrauben der Innen-Sechskant-Schrauben 36a beweglich.
Somit ist das Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers 1a während und
nach der Montage veränderbar.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4 ein drittes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen
Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „b". Der wesentliche
Unterschied gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel
besteht in der Ausgestaltung der Gehäusewand 4b des Gehäuses 2b und
des Verschluss-Bauteils 38b. Die Gehäusewand 4b weist an ihrem
der Bodenplatte 3b gegenüberliegenden Ende eine innen
verlaufende Gehäusewand-Ringnut 46 auf,
die zur Aufnahme eines Sicherungsringes 47 dient. Die Gehäusewand 4b und
das Verschluss-Bauteil 38b weisen
keine Gewinde auf. Das Verschluss-Bauteil 38b liegt gegen
die Gehäusewand 4b und
den in der Gehäusewand-Ringnut 46 aufgenommenen
Sicherungsring 47 an. In dem Verschluss-Bauteil 38b sind
analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel
Begrenzungs-Mittel 36b in Form von Innen-Sechskant-Schrauben
angeordnet. Die Innen-Sechskant-Schrauben 36b liegen
gegen die obere Verschlussdeckel-Wand 35 des Verschlussdeckels 27 an.
Die Funktionsweise des Drehdämpfers 1b entspricht
der Funktionsweise des Drehdämpfers 1 nach
dem ersten Ausführungsbeispiel,
insbesondere kann die Begrenzungs-Wand 30 des Verschlussdeckels 27 durch
das Ein- und Ausschrauben der Innen-Sechskant-Schrauben 36b bewegt
werden. Somit ist eine nachträgliche
Veränderung
des Dämpfungsverhaltens
des Drehdämpfers 1b möglich.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 5 ein viertes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen
Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „c". Der wesentliche
Unterschied gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass zwischen dem Verschlussdeckel 27 und
dem Verschluss-Bauteil 38c ein Feder-Element 48 in
Form einer Tellerfeder vorgesehen ist. Die Tellerfeder 48 ist
ringförmig
ausgebildet und weist eine mittige Feder-Bohrung 49 auf, durch
die die Welle 6 geführt
ist. Der ringförmige
Feder-Randbereich 50 ist gegenüber einer Ebene senkrecht zur
Drehachse 7 angewinkelt und liegt mit seinem der Welle 6 zugewandten
Ende gegen die obere Verschlussdeckel-Wand 35 und mit seinem
der Gehäusewand 4 zugewandten
Ende gegen das Verschluss-Bauteil 38c an. Das Verschluss-Bauteil 38c weist
keine Innengewinde-Bohrungen auf und ist gleichzeitig als Begrenzungs-Mittel 36c ausgebildet. Zum
Eindrehen des Verschluss-Bauteils 38c in das Gehäusewand-Innengewinde 44 der
Gehäusewand 4 mittels
dem Stirnwand-Gewinde 43c sind Werkzeug-Bohrungen 51 in
Form von Sacklöchern
vorgesehen, die zur Aufnahme von Werkzeug dienen. Mittels des Verschluss-Bauteils 38c,
das gleichzeitig als Begrenzungs-Mittel 36c dient, kann
die Tellerfeder 48 vorgespannt und das Arbeitsraum-Volumen
VA mittels der Begrenzungs-Wand 30 des
Verschlussdeckels 27 eingestellt werden. Somit kann während oder
nach der Montage des Drehdämpfers 1c der
Innendruck im Arbeitsraum 9 und folglich das Dämpfungsverhalten
verändert
werden. Während
des Betriebes des Drehdämpfers 1c kann
es in Folge von einem Temperaturabfall bzw. -anstieg zu einem starken
Abfall bzw. Anstieg des Innendrucks im Arbeitsraum 9 aufgrund
des Ausdehnungsverhaltens des Dämpfungs-Mediums 19 kommen.
Durch die Tellerfeder 48 wird bei ei nem Druckanstieg bzw.
Druckabfall im Arbeitsraum 9 eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des
Arbeitsraum-Volumens VA ermöglicht. Hierzu
wird die Begrenzungs-Wand 30 des Verschlussdeckels 27 im
Falle eines Druckanstieges im Arbeitsraum 9 gegen die Tellerfeder 48 gedrückt, deren
Vorspannung sich folglich erhöht,
was zu einem vergrößerten Arbeitsraum-Volumen VA führt.
Bei einem Druckabfall wird die Vorspannung entsprechend erniedrigt,
was zu einer Verkleinerung des Arbeitsraum-Volumens VA führt. Die
bewegliche Begrenzungs-Wand 30 des Verschlussdeckels 27 ermöglicht somit
in Verbindung mit der Tellerfeder 48 einen Innendruckausgleich
im Arbeitsraum 9, was über
einen weiten Temperaturbereich, typischerweise –40° C bis +80° C, zu einem konstanten Innendruck
und einem gleichmäßigen Dämpfungsverhalten
führt.
Voraussetzung hierfür
ist eine im Vergleich zum Dämpfungs-Medium 19 unterschiedliche
Temperaturausdehnungskennlinie der Tellerfeder 48. Ansonsten entspricht
die Funktionsweise der des Drehdämpfers 1 nach
dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „d". Der wesentliche
Unterschied gegenüber dem
vierten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass als Feder-Element 48d zwei aufeinanderliegende Tellerfedern
vorgesehen sind, die im Vergleich zum vierten Ausführungsbeispiel
entsprechend kleiner dimensioniert sind.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 7 ein sechstes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „e". Der wesentliche
Unterschied gegenüber dem
vierten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass das Federelement 48e als Ringfeder
mit einem inneren Ring 52 und einem äußeren Ring 53 ausgebildet ist.
Der innere Ring 52 liegt gegen die obere Verschlussdeckel-Wand 35 an.
Der äußere Ring 53 liegt gegen
das Verschluss-Bauteil 38e an, das gleichzeitig als Begrenzungs-Mittel 36e ausgebildet
ist. Der innere Ring 52 ist zum äußeren Ring 53 hin
keilförmig ausgebildet,
während
der äußere Ring 53 zum
inneren Ring 52 hin keilförmig ausgebildet ist. Wird
die Ringfeder 48e mit einer Kraft in Richtung der Drehachse 7 beaufschlagt,
werden der innere und der äußere Ring 52, 53 in
Folge ihrer keilförmigen
Ausbildung gegeneinander gespannt. Eine Druckerhöhung im Arbeitsraum 9 führt somit
zu einer Vergrößerung des
Arbeitsraum-Volumens VA und einer erhöhten Vorspannkraft
der Ringfeder 48e. Im umgekehrten Fall führt eine
Druckerniedrigung im Arbeitsraum 9 zu einer Verkleinerung
des Arbeitsraum-Volumens VA und zu einer
Erniedrigung der Vorspannkraft. Ansonsten entspricht die Funktionsweise
der des Drehdämpfers 1 und 1c nach
dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 8 ein siebtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „f". Der wesentliche
Un terschied gegenüber dem
vierten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass zwischen dem Verschlussdeckel 27f und
dem Verschluss-Bauteil 38f mehrere Feder-Elemente 48f in Form
von Spiralfedern vorgesehen sind. Zu diesem Zweck ist in der oberen
Verschlussdeckel-Wand 35f für jede Spiralfeder 48f eine
kreisförmige
Ausnehmung 54 vorgesehen. Das Verschluss-Bauteil 38f ist gleichzeitig
als Begrenzungs-Mittel 36f ausgebildet und dient zur Vorspannung
der gleichmäßig verteilten
Spiralfedern 48f. Zu diesem Zweck kann das Verschluss-Bauteil 38f mittels
des Stirnwand-Gewindes 43f in
das Gehäusewand-Innengewinde 44 der
Gehäusewand 4 eingeschraubt
werden. Zum Einschrauben sind Werkzeug-Bohrungen 51 vorgesehen.
Auf der der oberen Verschlussdeckekl-Wand 35f zugewandten
Seite des Verschluss-Bauteils 38f ist gegenüberliegend
zu den Ausnehmungen 54 eine ringförmige Verschluss-Bauteil-Nut 55 vorgesehen, die
zur Aufnahme der Spiralfedern 48f dient. Somit ist ein
Eindrehen des Verschluss-Bauteils 38f und ein Vorspannen
der Spiralfedern 48f möglich.
Das Verschluss-Bauteil 38f erstreckt sich zur besseren
Aufnahme der Spiralfedern 48f bis zu der Welle 6.
Durch die bewegliche Begrenzungs-Wand 30f des Verschluss-Deckels 27f wird
in Verbindung mit den Spiralfedern 48f über einen weiten Temperaturbereich ein
konstantes Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers 1f ermöglicht.
Ansonsten entspricht die Funktionsweise der des Drehdämpfers 1 und 1c nach
dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 9 ein achtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „g". Der wesentliche
Un terschied gegenüber dem
vierten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass als Feder-Element 48g eine kreisringförmige Lippe vorgesehen
ist, welche mit dem Verschluss-Bauteil 38g einstückig ausgebildet
ist. Das Verschluss-Bauteil 38g wirkt
gegenüber
der Begrenzungs-Wand 30g des Verschlussdeckels 27g gleichzeitig
als Begrenzungs-Mittel 36g. Die obere Verschlussdeckel-Wand 35g weist
mittig einen ringförmigen
Abstütz-Abschnitt 56 auf,
der bezüglich
einer Ebene senkrecht zur Drehachse 7 schräg verläuft. Der
Abstütz-Abschnitt 56 ist
derart abgeschrägt,
dass die als Feder-Element ausgebildete Lippe 48g des Verschluss-Bauteils 38g zumindest
teilweise flächig
anliegt. Die Lippe 48g kann durch das Eindrehen des Verschluss-Bauteils 38g in
das Gehäusewand-Innengewinde 44 der
Gehäusewand 4 mittels
des Stirnwand-Gewindes 43g vorgespannt werden. Hierzu sind
im Verschluss-Bauteil 38g Werkzeug-Bohrungen 51 vorgesehen.
Der Innendruck im Arbeitsraum 9 kann mittels der beweglichen
Begrenzungs-Wand 30g des Verschlussdeckels 27g in
Verbindung mit der als Feder-Element wirkenden Lippe 48g des
Verschluss-Bauteils 38g über weite Temperaturbereiche konstant
gehalten werden, was zu einem gleichmäßigen Dämpfungsverhalten führt. Zusätzlich kann durch
die Einstellung einer Vorspannkraft mittels Eindrehen des Verschluss-Bauteils 38g in
das Gehäusewand-Innengewinde 44 der
Gehäusewand 4 ein
gewünschtes
Soll-Dämpfungsverhalten
während
oder nach der Montage eingestellt werden. Ansonsten entspricht die
Funktionsweise der des Drehdämpfers 1 und 1c nach
dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 10 ein
neuntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten die selben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „h". Der wesentliche
Unterschied gegenüber dem
vierten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass der Verschlussdeckel 27h gleichzeitig
als Feder-Element 48h ausgebildet ist. Zu diesem Zweck
besitzt die Begrenzungs-Wand 30h des Verschlussdeckels 27h die
Form eines Teilkreisbogens, sodass der Verschlussdeckel 27h mittig
zwischen der oberen Verschlussdeckel-Wand 35h und der Begrenzungs-Wand 30h nur
noch eine geringe Materialdicke aufweist. Das Verschluss-Bauteil 38h,
das gegenüber
dem Verschlussdeckel 27h als Begrenzungs-Mittel 36h wirkt,
weist an der dem Verschlussdeckel 27h zugewandten Seite
mittig einen ringförmigen
Abstütz-Wulst 57 auf.
Der Abstütz-Wulst 57 liegt gegen
die obere Verschlussdeckel-Wand 35h an und ermöglicht eine
Biegung des Verschlussdeckels 27h. Durch die Biegung des
Verschlussdeckels 27h um den Abstütz-Wulst 57 wird die
Begrenzungs-Wand 30h beweglich, sodass eine Veränderung
des Arbeitsraum-Volumens VA möglich ist.
Bei einer Druckerhöhung
im Arbeitsraum 9 wird der Verschlussdeckel 27h weiter
um den Abstütz-Wulst 57 gebogen, sodass
sich das Arbeitsraum-Volumen VA vergrößert. Entsprechend
wird bei einem geringen Innendruck im Arbeitsraum 9 der
Verschlussdeckel 27h weniger um den Abstütz-Wulst 57 gebogen,
sodass sich ein geringeres Arbeitsraum-Volumen VA einstellt.
Auf diese Weise kann das Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers
1h über
weite Temperaturbereiche konstant gehalten werden. Zusätzlich kann
während oder
nach der Montage der Innendruck im Arbeitsraum eingestellt werden,
indem das Verschluss-Bauteil 38h durch Drehung mittels
des Stirnwand-Gewindes 43h in das Gehäusewand-Innengewinde 44 der Gehäusewand 4 eingedreht
wird und somit eine Vorspannung des Verschlussdeckels 27h eingestellt wird.
Ansonsten entspricht die Funktionsweise der des Drehdämpfers 1 und 1c nach
dem ersten und vierten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 11 und 12 ein
zehntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „i". Der wesentliche
Unterschied gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass ein Ausgleichsraum 58 vorgesehen ist, der
mit dem Arbeitsraum 9 in Verbindung steht und von der beweglichen
Begrenzungs-Wand 30i begrenzt wird. Der Ausgleichsraum 58 ist
durch eine Verbindungs-Öffnung 59 mit
dem Arbeitsraum 9 verbunden und mit dem Dämpfungs-Medium 19 gefüllt. Der
Ausgleichsraum 58 ist zylinderförmig ausgebildet und erstreckt
sich in Richtung der Drehachse 7. Er ist außerhalb
des Gehäuses 2i angeordnet
und wird von der Bodenplatte 3i sowie von der Gehäusewand 4i begrenzt,
die sich zu diesem Zweck halbkreisförmig ausdehnt. Der Ausgleichsraum 58 ist
an dem zu der Bodenplatte 3i gegenüberliegenden Ende offen und durch
ein Ausgleichsraum-Dichtungselement 60 abgedichtet. Das
Ausgleichsraum-Dichtungselement 60 weist mittig eine umlaufende
Dichtungselement-Ringnut 61 auf, in der eine ringförmige Ausgleichsraum-Dichtung 62 aufgenommen
ist. Das Ausgleichsraum-Dichtungselement 60 ist in dem Ausgleichsraum 58 in
Richtung der Drehachse 7 verschiebbar und bildet zu dem
Dämpfungs-Medium 19 hin
die bewegliche Begrenzungs-Wand 30i aus. Die Bewegung des
Ausgleichsraum-Dichtungselements 60 wird
durch das Begrenzungs-Mittel 36i in Form einer Schraube
begrenzt, welche ein Gewinde 37i aufweist, das in ein Ausgleichsraum-Innengewinde 63 an
dem offenen Ende des Ausgleichsraums 58 eingeschraubt ist.
Die Schraube 36i liegt gegen die der Begrenzungs-Wand 30i gegenüberliegende
Wand des Ausgleichsraum-Dichtungselementes 60 an. Das Arbeitsraum-Volumen
VA umfasst somit zusätzlich das Volumen des Ausgleichsraumes 58 und
ist durch die Begrenzungs-Wand 30i des
Ausgleichsraum-Dichtungselements 60 veränderbar.
-
Der
Verschlussdeckel 27 ist nicht mehr beweglich und ist mittels
dem Verschluss-Bauteil 38i und dem Sicherungsring 47,
der in der Gehäusewand-Ringnut 46 an
dem der Bodenplatte 3i abgewandten Ende der Gehäusewand 4i angeordnet
ist, gegen Verschiebung gesichert. Das Verschluss-Bauteil 38i liegt
dabei gegen die obere Verschlussdeckel-Wand 35 und den
Sicherungsring 47 an.
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Mittels
der Schraube 36i ist das Ausgleichsraum-Dichtungselement 60 mit
der Begrenzungs-Wand 30i in Richtung der Drehachse 7 beweglich.
Wird die Schraube 36i in das Ausgleichsraum-Innengewinde 63 eingedreht,
so wird das Ausgleichsraum-Dichtungselement 60 in Richtung
der Bodenplatte 3i bewegt, sodass das Arbeitsraum-Volumen
VA verkleinert wird und sich der Innendruck
im Arbeitsraum 9 vergrößert. Wird
die Schraube 36i im Gegensatz dazu aus dem Ausgleichsraum-Innengewinde 63 ausgedreht,
so wird das Ausgleichsraum-Dichtungselement 60 in Folge
des Innendrucks im Arbeitsraum 9, der auf die Begrenzungs-Wand 30i wirkt,
in Richtung der Schraube 36i bewegt, bis diese die Bewegung
begrenzt. Durch die Schraube 36i kann somit nach der Montage
des Drehdämpfers 1i das
Dämpfungsverhalten
eingestellt werden. Ansonsten entspricht die Funktionsweise der
des Drehdämpfers 1 und 1b nach
dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 13 und 14 ein
elftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und zehnten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird.
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Konstruktiv
unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten "j". Der wesentliche Unterschied gegenüber dem
zehnten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass der Ausgleichsraum 58j in Richtung
der Bodenplatte 3j offen ist. Durch das Ein- oder Ausdrehen
der als Begrenzungs-Mittel wirkenden Schraube 36j ist das
Ausgleichs-Dichtungselement 60j mit der Begrenzungs-Wand 30j in
Richtung der Drehachse 7 beweglich, sodass das Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers 1j einstellbar
ist. Ansonsten entspricht die Funktionsweise der des Drehdämpfers 1 und 1i nach
dem ersten und zehnten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 15 und 16 ein
zwölftes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten und zehnten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „k". Der wesentliche
Unterschied gegenüber
dem zehnten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass sich der zylinderförmige Ausgleichsraum 58k senkrecht
zu der Drehachse 7 erstreckt. Der Ausgleichsraum 58k ist
seitlich an der Gehäusewand 4k außerhalb
des Gehäuses 2k angeordnet. Der
Ausgleichsraum 58k ist durch die Verbindungs-Öffnung 59k mit
dem Arbeitsraum 9 verbunden und mit dem Dämpfungs-Medium 19 gefüllt. Zur Begrenzung
des Ausgleichsraums 58k ist ein zylindrisches Ausgleichsraum-Gehäuse 64 vorgesehen, das
von einer Ausgleichsraum-Stirnwand 65 verschlossen wird.
Das Ausgleichsraum-Gehäuse 64 ist mit
der Gehäusewand 4k verschweißt. Innerhalb
des Ausgleichsraum-Gehäuses 64 ist
ein scheibenförmiger
Kolben 66 vorgesehen, welcher in einer umlaufenden Kolbennut 67 einen
Kolben-Dichtring 68 aufnimmt, der den Ausgleichsraum 58k abdich tet.
Der Kolben 66 ist innerhalb des Ausgleichsraum-Gehäuses 64 senkrecht
zu der Drehachse 7 beweglich und bildet gegenüber dem
Dämpfungs-Medium 19 die bewegliche
Begrenzungs-Wand 30k aus. An der der Begrenzungs-Wand 30k gegenüberliegenden
Wand des Kolbens 66 ist eine Kolbenstange 69 befestigt, die
ein Kolbenstangen-Gewinde 70 aufweist. Die Kolbenstange 69 ist
durch eine Stirnwand-Bohrung 71 in der Ausgleichsraums-Stirnwand 65 aus
dem Ausgleichsraum-Gehäuse 64 herausgeführt und
in ein Stirnwand-Innengewinde 72 eingeschraubt. Die Ausgleichsraum-Stirnwand 65 bildet
in Verbindung mit der eingeschraubten Kolbenstange 69 gleichzeitig das
Begrenzungs-Mittel 36k aus. An dem nach außen geführten Ende
der Kolbenstange 69 ist ein Werkzeug-Abschnitt 73 zum Ansetzen eines
Werkzeuges vorgesehen. Ein Verschluss-Bauteil ist in diesem Ausführungsbeispiel
nicht vorgesehen. Die obere Verschlussdeckel-Wand 35 des
Verschlussdeckels 27 liegt unmittelbar gegen den Sicherungsring 47 an.
Zur Veränderung
des Arbeitsraum-Volumens VA und des Innendrucks im Arbeitsraum 9 kann
der Kolben 66 mit dem Kolbenstangen-Gewinde 70 in das
Stirnwand-Innengewinde 72 ein- und ausgeschraubt werden.
Hierzu dient der Werkzeug-Abschnitt 73 am Ende der Kolbenstange 69.
Die Begrenzungs-Wand 30k des Kolbens 66 ist somit
senkrecht zu der Drehachse 7 beweglich, was eine Einstellung
des Dämpfungsverhaltens
des Drehdämpfers 1k ermöglicht.
Ansonsten entspricht die Funktionsweise der des Drehdämpfers 1 und 1i nach
dem ersten und zehnten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 17 und 18 ein
dreizehntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten, vierten und zwölften Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit
einem nachgestellten „1". Der wesentliche
Unterschied gegenüber
dem zwölften
Ausführungsbeispiel besteht
darin, dass zwischen dem Kolben 66l und der Ausgleichsraum-Stirnwand 65l ein
Feder-Element 48l in Form einer Spiralfeder vorgesehen
ist, durch welche die Kolbenstange 691 geführt ist.
An der Kolbenstange 69l und der Ausgleichsraum-Stirnwand 65l sind
keine Gewinde vorgesehen. Ein Werkzeug-Abschnitt ist ebenfalls nicht
vorgesehen. Die Spiralfeder 48l ermöglicht in Verbindung mit der
Begrenzungs-Wand 30l des Kolbens 66l einen Druckausgleich
im Arbeitsraum 9. Bei einem Druckanstieg im Arbeitsraum 9 infolge
eines Temperaturanstiegs des Dämpfungs-Mediums 19 erhöht sich
die Kraft auf die Begrenzungs-Wand 30l des Kolbens 66l,
sodass der Kolben 66l in Richtung der Spiralfeder 48l gepresst
wird und sich somit die Vorspannung der Spiralfeder 48l erhöht. Dies
führt zu
einer Vergrößerung des
Arbeitsraum-Volumens VA und folglich zu
einer Erniedrigung des Innendrucks. Im umgekehrten Fall führt eine
Druckerniedrigung im Arbeitsraum 9 infolge einer Temperaturerniedrigung
des Dämpfungs-Mediums 19 dazu,
dass die Spiralfeder 48l den Kolben 66l in Richtung
der Gehäusewand 4l drückt, womit
sich das Arbeitsraum-Volumen
VA verkleinert und der Innendruck im Arbeitsraum 9 vergrößert wird. Auf
diese Weise kann das Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers 1l über weite
Temperaturbereiche konstant gehalten werden. Ansonsten entspricht
die Funktionsweise der des Drehdämpfers 1, 1c und 1i nach
dem ersten, vierten und zehnten Ausführungsbeispiel.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 19 und 20 ein
vierzehntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten
dieselben Bezugszeichen, wie bei dem ersten, zwölften und dreizehnten Ausführungsbeispiel,
auf deren Beschreibungen hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten „m". Der wesentliche
Unterschied gegenüber
dem dreizehnten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass der Raum zwischen dem Kolben 66m und
der Ausgleichsraums-Stirnwand 65m mit Wasser 76 gefüllt ist.
Zur Abdichtung ist ein Stirnwand-Dichtring 74 vorgesehen,
der in einer ringförmigen
Stirnwand-Nut 75 angeordnet ist und die Ausgleichsraum-Stirnwand
65m gegenüber
der Kolbenstange 69m abdichtet. In diesem Ausführungsbeispiel
wird die Eigenschaft von dem Wasser 76 genutzt, dass es
bei Minustemperaturen zu Eis gefriert und in diesem Zustand ein
größeres Volumen
aufweist. Bei einem starken Temperaturabfall im Dämpfungs-Medium 19 erniedrigt
sich der Druck im Arbeitsraum 9. Gleichzeitig gefriert
das Wasser 76, was zu einer Volumenausdehnung führt. Dadurch
wird auf den Kolben 66m eine Kraft in Richtung der Gehäusewand 4m ausgeübt und somit
der Kolben 66m in Richtung der Gehäusewand 4m bewegt.
Dies führt
zu einer Verkleinerung des Arbeitsraum-Volumens VA und
somit zu einer Erhöhung
des Innendrucks im Arbeitsraum 9. Bei einem Temperaturanstieg über 0° C nimmt
das Wasser 76 wieder einen flüssigen Aggregatszustand ein,
was zu einer Volumenverkleinerung führt. Gleichzeitig nimmt der Druck
im Arbeitsraum 9 zu, sodass auf die Begrenzungs-Wand 30m des
Kolbens 66m eine Kraft in Richtung der Ausgleichsraum-Stirnwand 65m wirkt. Dies
führt zu
einer Vergrößerung des
Arbeitsraum-Volumens VA und einer Erniedrigung
des Innendrucks im Arbeitsraum. Das Wasser 76 übernimmt
somit die Funktion des Feder-Elementes 48m. Auf diese Weise
wird ein gleichmäßiges Dämpfungsverhalten
des Drehdämpfers 1m über weite
Temperaturbereiche ermöglicht.
Ansonsten entspricht die Funktionsweise der des Drehdämpfers 1, 1k und 1l nach
dem ersten, zwölften
und dreizehnten Ausführungsbeispiel.