DE102005052170A1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die wenigstens zwei um eine Drehachse verdrehbare Teile besitzen, welche relativ zueinander entgegen der Wirkung wenigstens einer Schraubenfeder drehbeweglich sind, wobei die Schraubenfeder in einer bogenförmig verlaufenden Aufnahme bzw. Kammer geführt ist, die von Bereichen wenigstens eines der beiden Teile gebildet ist, wobei diese Aufnahme bzw. Kammer durch wenigstens einen Wandungsbereich begrenzt wird, welcher zumindest radial äußere Bereiche der Schraubenfeder axial übergreift und sich zumindest über die Länge der Schraubenfeder in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers erstreckt. Die Schraubenfeder ist dabei wenigstens radial nach außen hin über zumindest einen Gleitschuh abstützbar, welcher entlang des Wandungsbereiches bewegbar ist, wobei wenigstens eine Windung der Schraubenfeder vom Gleitschuh zumindest radial abgestützt wird.
- Derartige Drehschwingungsdämpfer in Form von so genannten Zweimassenschwungrädern sind beispielsweise durch die
DE 102 09 838 A1 , dieDE 43 41 373 A1 und dieEP 0994272 A2 vorgeschlagen worden. - Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Drehschwingungsdämpfer der vorerwähnten Art bezüglich deren Dämpfungseigenschaften zu optimieren, insbesondere soll durch die erfindungsgemäßen Ausgestaltungsmerkmale gewährleistet werden, dass wenigstens bei geringeren Drehzahlen, zum Beispiel unterhalb von 2000 U/min, der Gleit- bzw. Verschiebewiderstand zwischen einem Gleitschuh und der diesen radial abstützenden Fläche einer Wandung gegenüber den bekannten Ausführungsformen verringert werden kann.
- Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Drehschwingungsdämpfer der eingangs beschriebenen Art dadurch erzielt, dass die an dem Wandungsbereich anliegende Abstützfläche des Gleitschuhes in Abhängigkeit der auf die Schraubenfeder einwirkenden Fliehkraft veränderbar ist. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird gewährleistet, dass bei geringeren Drehzahlen die in Eingriff stehenden Abstützflächen bzw. Gleitflächen verhältnismäßig klein sind, so dass insbesondere bei Verwendung von Schmiermittel der Scher- bzw. Haftwiderstand zwischen einem Gleitschuh und der mit diesem zusammen wirkenden Abstütz- bzw. Gleitfläche verringert werden kann. Durch die Verringerung der in Eingriff stehenden Flächen wird auch eine Erhöhung der spezifischen Flächenpressung erzielt, die ebenfalls dazu beiträgt, den Verschiebewiderstand zwischen dem Gleitschuh und der diesen abstützenden Fläche zu reduzieren. Durch die Vergrößerung der zusammen wirkenden Abstütz- bzw. Gleitflächen wird andererseits bei höheren Drehzahlen gewährleistet, dass die Flächenpressung auf einem akzeptablen Maß verbleibt.
- Durch entsprechende konstruktive Ausgestaltung eines Gleitschuhes kann erzielt werden, dass die Veränderung der Abstützfläche des Gleitschuhes mit zunehmender Drehzahl zumindest stufenweise oder aber auch stufenlos bzw. kontinuierlich erfolgt.
- Eine stufenweise Veränderung der Gleitschuhabstützfläche kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der Gleitschuh mehrteilig aufgebaut ist, wobei zwischen wenigstens zwei Teilen zumindest ein Federelement vorhanden ist, entgegen dessen Wirkung eine Relativbewegung dieser Teile – zumindest unter Fliehkrafteinwirkung – ermöglicht ist. Die gegenüber dem eigentlichen Gleitschuh bewegbaren Teile bilden dabei Gleitflächenbereiche. In vorteilhafter Weise können Bereiche der Abstützfläche des Gleitschuhes Ausnehmungen aufweisen, in denen Abstützelemente aufgenommen sind, welche Gleitflächenbereiche bilden und vorzugsweise entgegen der Wirkung eines Federelementes in die Ausnehmungen drängbar sind. Durch das Eintauchen derartiger Abstützelemente in den eigentlichen Gleitschuh wird gewährleistet, dass oberhalb einer bestimmten Drehzahl die vom Gleitschuh radial fest getragenen Gleitflächenanteile zum Einsatz kommen. Im nicht beanspruchten Zustand ragen die Abstützelemente gegenüber der eigentlichen Abstützfläche des Gleitschuhes radial hervor. In vorteilhafter Weise können derartige Abstützelemente am Gleitschuh verliergesichert sein, zum Beispiel mittels eines Formschlusses. Ein derartiger Formschluss kann in vorteilhafter Weise als Schnappverbindung ausgebildet sein, wodurch auch die Montage des Gesamtgleitschuhes erleichtert wird.
- In vorteilhafter Weise können die die Abstützfläche eines Gleitschuhes bildenden Bereiche derart ausgestaltet sein, dass sie bei Nichtbeanspruchung des Gleitschuhes einen vom Krümmungsverlauf des den Gleitschuh radial abstützenden Wandungsbereiches abweichenden Krümmungsverlauf besitzen. Unter Fliehkrafteinwirkung werden dann diese Bereiche bzw. die Abstützfläche federnd verformt, so dass eine Anpassung an den Krümmungsverlauf des Wandungsbereiches stattfindet. Die Abstützfläche des Gleitschuhes bzw. die diese Abstützfläche bildenden Bereiche können dabei einen größeren Krümmungsradius als der Wandbereich aufweisen. Es wird also der Gleitschuh durch die auf die entsprechende Feder einwirkende Fliehkraft derart verformt, dass sich der Krümmungsradius der Abstützfläche des Gleitschuhes an den Krümmungsradius des Wandungsbereiches bzw. die durch diesen Wandungsbereich gebildete Gleitfläche zumindest annähert.
- In vorteilhafter Weise können die von einem Gleitschuh getragenen Abstützelemente aus einem Werkstoff bestehen, der einen geringeren Reibungskoeffizienten aufweist als der den Grundkörper des Gleitschuhes bildenden Werkstoff. Durch eine derartige Ausgestaltung kann auch gewährleistet werden, dass bei höheren Drehzahlen bereits aufgrund des zur Wirkung kommenden, höheren Reibungskoeffizienten eine größere Reibungsdämpfung erzeugt wird. Die im Grundkörper eines Gleitschuhes aufgenommenen Abstützelemente können in vorteilhafter Weise einen Selbstschmiereffekt aufweisen. So können beispielsweise derartige Abstützelemente PTFE oder Blei oder Kupfer oder Kohlestoff oder eine Mischung aus diesen Werkstoffen beinhalten. Entsprechende Werkstoffe sind beispielsweise aus der Gleitlagertechnologie bekannt.
- In vorteilhafter Weise kann der Gleitschuh derart ausgebildet sein, dass er einen Bereich aufweist, der wenigstens einen radial äußeren Abschnitt einer Schraubenfederwindung zumindest teilweise umgreift. Durch eine derartige Ausgestaltung kann gewährleistet werden, dass der Gleitschuh – zumindest in Längsrichtung der Schraubenfeder – gegenüber der umgriffenen Federwindung festgelegt ist. In vorteilhafter Weise kann der Gleitschuh weiterhin derart ausgestaltet werden, dass beim Aufsetzen auf die entsprechende Schraubenfederwindung eine Verbindung entsteht, die auch eine Halterung des Gleitschuhes gegenüber der Schraubenfeder in eine Richtung senkrecht zur Längsachse der Schraubenfeder bewirkt.
- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann im Grundkörper eines Gleitschuhes ein Federelement, das beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein kann, eingebettet werden, welches den Krümmungsradius der Abstützfläche des nicht fliehkraftmäßig beanspruchten Gleitschuhes bestimmt.
- Die Abstützfläche eines Gleitschuhes kann auch durch eine auf den Grundkörper des Schuhes aufgebrachte Beschichtung mit kleinem Reibungskoeffizienten gebildet sein.
- Weitere Vorteile, konstruktive Merkmale und funktionelle Eigenschaften von gemäß der Erfindung ausgebildeten Drehschwingungsdämpfern ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der, unter Bezugnahme auf Zeichnungen, verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben sind.
- Es zeigen:
-
1 einen Schnitt durch eine Dämpfungseinrichtung, bei der die erfindungsgemäßen Lösungen eingesetzt werden können, -
2 die Anordnung einer Schraubenfeder, die bei einer Dämpfungseinrichtung gemäß1 Verwendung finden kann, -
3 die in2 dargestellte Anordnung einer Schraubenfeder im komprimierten Zustand, -
4 bis6 eine Ausgestaltungsmöglichkeit eines Gleitschuhes, der in Verbindung mit einer Anordnung gemäß den1 bis3 Verwendung finden kann, -
7 bis9 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit eines Gleitschuhes für eine Schraubenfeder und -
10 und11 eine zusätzliche Ausführungsform eines Gleitschuhes. - Der in
1 im Schnitt dargestellte Drehschwingungsdämpfer bildet ein geteiltes Schwungrad1 , das eine an einer nicht gezeigten Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine befestigbare erste oder Primärschwungmasse2 sowie eine zweite oder Sekundärschwungmasse3 aufweist. Auf der zweiten Schwungmasse3 ist eine Reibungskupplung unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe befestigbar, über die eine ebenfalls nicht dargestellte Eingangswelle eines Getriebes zu- und abkuppelbar ist. Die Schwungmassen2 und3 sind über eine Lage rung4 zueinander verdrehbar gelagert, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel radial außerhalb von Bohrungen5 zur Durchführung von Befestigungsschrauben für die Montage der ersten Schwungmasse2 an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Zwischen den beiden Schwungmassen2 und3 ist eine Dämpfungseinrichtung6 wirksam, die Energiespeicher7 umfasst, von denen zumindest einer durch Schraubendruckfedern8 ,9 gebildet ist. Die Schraubendruckfeder9 ist zumindest teilweise in dem durch die Windungen der Feder8 gebildeten Raum aufgenommen oder mit anderen Worten die beiden Schraubenfedern8 und9 sind über ihre Längserstreckung betrachtet ineinander geschachtelt. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Feder9 – in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers betrachtet – gegenüber der äußeren Feder8 kürzer ist, zum Beispiel in der Größenordnung von 15 bis 60 Winkelgrad, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 50 Winkelgrad. Die Differenzlänge beziehungsweise der Differenzwinkel kann jedoch auch größer oder kleiner sein. - Die beiden Schwungmassen
2 und3 besitzen Beaufschlagungsbereiche14 ,15 beziehungsweise16 für die Energiespeicher7 . Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Beaufschlagungsbereiche14 ,15 durch in die die erste Schwungmasse2 bildenden Blechteile17 ,18 eingebrachte Anprägungen gebildet. Die axial zwischen den Beaufschlagungsbereichen14 ,15 vorgesehenen Beaufschlagungsbereiche16 sind durch zumindest ein mit der Sekundärschwungmasse3 , beispielsweise über Niete19 , verbundenes flanschartiges Beaufschlagungsbauteil20 gebildet. Dieses Bauteil20 dient als Drehmomentübertragungselement zwischen den Energiespeichern7 und der Schwungmasse3 . Die Beaufschlagungsbereiche16 sind durch am Außenumfang des flanschartigen Beaufschlagungsmittels20 vorgesehene radiale Arme beziehungsweise Ausleger16 gebildet. Das durch Kaltumformung von Blechmaterial hergestellte Bauteil17 dient zur Befestigung der ersten Schwungmasse2 beziehungsweise des gesamten geteilten Schwungrades1 an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine. Radial außen ist das Bauteil17 mit dem ebenfalls aus Blech hergestellten Bauteil18 verbunden. Die beiden Bauteile17 und18 bilden einen ringförmigen Raum21 , der hier einen torusartigen Bereich22 bildet. Der ringförmige Raum21 beziehungsweise der torusartige Bereich22 kann zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie beispielsweise Fett, gefüllt sein. In Umfangsrichtung betrachtet zwischen den Anformungen beziehungsweise den Beaufschlagungsbereichen14 ,15 bilden die Bauteile17 ,18 Ausbuchtungen23 ,24 , die den torusartigen Bereich22 begrenzen und Aufnahmen für die Energiespeicher7 bilden. Zumindest bei rotierender Einrichtung1 stützen sich zumindest die Windungen der Federn8 an den den torusartigen Bereich22 radial außen begrenzenden Bereichen des Bauteiles17 und/oder18 ab. Bei dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein durch wenigstens eine gehärtete Blechzwischenlage beziehungsweise Blecheinlage gebildeter Verschleißschutz25 vorgesehen, an dem sich zumindest die Federn8 radial abstützen. Der Verschleißschutz25 erstreckt sich in Umfangsrichtung in vorteilhafter Weise zumindest über die gesamte Länge beziehungsweise Winkelerstreckung der entspannten Energiespeicher7 . Infolge der fliehkraftmäßigen Abstützung der Windungen zumindest der Federn8 wird zwischen diesen Windungen und den mit diesen in Reibeingriff stehenden Bauteilen eine drehzahlabhängige Reibungsdämpfung bei einer Längenänderung beziehungsweise Kompression der Energiespeicher7 beziehungsweise der Schraubenfedern8 erzeugt. - Radial innen trägt das sich radial erstreckende Bauteil
17 ein Zwischenteil beziehungsweise eine Nabe26 , das beziehungsweise die den inneren Lagerring des Kugellagers4 aufnimmt beziehungsweise trägt. Der äußere Lagerring des Kugellagers4 trägt die Schwungmasse3 . - Aufgrund der vorerwähnten, zwischen den einzelnen Windungen der länglich ausgebildeten Feder
8 und dem Verschleißschutz25 auftretenden Reibung wird insbesondere bei hohen Motordrehzahlen nur eine geringe beziehungsweise ungenügende Entspannung des Energiespeichers7 beziehungsweise der Schraubendruckfedern8 und/oder9 auftreten, wodurch die Dämpfungseigenschaften des Drehschwingungsdämpfers vermindert werden. Insbesondere beim Auftreten von Lastwechseln (Zug/Schub) beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges können dadurch störende Geräusche entstehen, und zwar weil der Energiespeicher7 dann als verhältnismäßig harter Anschlag wirkt, weil die Federwindungen des Energiespeichers7 in einem zumindest teilweise verspannten Zustand infolge der vorerwähnten Reibung verharren und somit eine hohe Federsteifigkeit erzeugen. - Um dies zu vermeiden, beziehungsweise zumindest eine wesentlich größere Entspannung des Energiespeichers beziehungsweise zumindest der Schraubenfeder
8 auch bei höheren Motordrehzahlen zu gewährleisten, kommen, wie unter anderem aus2 ersichtlich, Gleitschuhe30 zum Einsatz, die jeweils auf einem radial äußere Abschnitt31 einer Windung32 der Schraubendruckfeder8 aufgesteckt sind. Die Gleitschuhe30 werden durch die bei Rotation des Drehschwingungsdämpfers1 auf die Schraubenfeder8 (und gegebenenfalls9 , gemäß1 ) einwirkende Fliehkraft radial nach außen beansprucht und stützen sich an der die Schraubenfeder8 zumindest radial außen umgebenden Wandung33 ab. Bei dem in2 dargestellten Ausführungsbeispiel stützen sich die Gleitschuhe30 unmittelbar an der Wan dung33 ab. In vorteilhafter Weise kann jedoch zwischen der Wandung33 und den Gleitschuhen30 eine Zwischenschicht beziehungsweise Zwischenlage vorgesehen sein, die vorzugsweise eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist und/oder gute Gleiteigenschaften besitzt, um den Verdrehwiderstand zwischen den Gleitschuhen30 und der diese abstützenden Fläche weiter zu minimieren. Um diesen Verdrehwiderstand zu verringern, kann, wie in Zusammenhang mit1 beschrieben, eine Schmierung vorgesehen werden. Weiterhin kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zur Verbesserung des Aufbaues eines Schmierfilmes zumindest eine der in Reibkontakt befindlichen Flächen zumindest eine feine Oberflächenstrukturierung aufweist, die auch das Verbleiben von Schmiermittel, wie insbesondere Fett, zwischen den Reibschuhen30 und der diese abstützenden Fläche34 begünstigt. Letzteres kann beispielsweise durch Vorsehen einer gewissen Unebenheit beziehungsweise Rauhigkeit an zumindest einer der miteinander zusammenwirkenden Gleit- beziehungsweise Abstützflächen erzielt werden. In vorteilhafter Weise kann auch wenigstens eine der miteinander zusammenwirkenden Gleit- beziehungsweise Abstützflächen eine Beschichtung aufweisen, wie dies beispielsweise bei Gleitlagern der Fall ist. Derartige Gleitflächen können beispielsweise PTFE, Graphit oder Kupfer beinhalten. - In vorteilhafter Weise können die Gleitschuhe
30 aus Kunststoff bestehen, wodurch sie in einfacher Weise herstellbar sind, nämlich durch Spritzen. - Obwohl, wie vorerwähnt, durch den Einsatz von Gleitschuhen die Isolationseigenschaften bezüglich Torsionsschwingungen von Drehschwingungsdämpfern wesentlich verbessert werden konnte, sind zumindest bei einigen Anwendungsfällen im unteren Drehzahlbereich der Kraftfahrzeugantriebsmotoren noch Isolationsprobleme vorhanden, welche unter anderem auf die mit den bisherigen Reibschuhen noch auftretenden, zu hohen Reibmomente in Bezug auf die beim Komprimieren der Federn entstehende Rückstellkraft der Feder zurückzuführen sind. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Prinzips, das im Folgenden in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsformen von Gleitschuhen näher erläutert wird, kann die vorerwähnte Reibung zwischen Gleitschuh und Abstützfläche reduziert werden.
- Die Erfindung beruht darauf, dass die zwischen einem Gleitschuh
30 und der Abstützfläche34 effektiv wirksame Abstütz- bzw. Kontaktfläche drehzahlabhängig verändert wird, wobei diese Veränderung vorzugsweise in Abhängigkeit der durch den zugeordneten Energiespeicher7 , wie insbesondere Schraubendruckfeder8 und/oder9 erzeugten Fliehkräfte, erfolgt. Die Ver änderung der effektiv wirksamen Abstützfläche soll dabei vorzugsweise derart stattfinden, dass bei geringeren Drehzahlen des Drehschwingungsdämpfers eine verhältnismäßig kleine Kontakt- bzw. Abstützfläche zwischen einem Gleitschuh30 und der diesen abstützenden Fläche34 vorhanden ist, welche mit Zunahme der Motordrehzahl größer wird. Diese Vergrößerung kann dabei stufenweise oder aber stufenlos erfolgen. - Die erfindungsgemäße Reduzierung des Reibeingriffes zwischen einem Gleitschuh
30 und der diesen radial abstützenden Fläche34 beruht darauf, dass infolge der bei geringeren Drehzahlen vorhandenen, verhältnismäßig kleinen Kontaktfläche zwischen Reibschuh30 und Fläche34 eine erhöhte Flächenpressung erzielt werden kann, die eine Reduzierung der wirksamen Reibung zwischen einem Gleitschuh30 und der Fläche34 bewirkt. - In den
4 bis6 ist eine Ausführungsform eines Gleitschuhes130 dargestellt, der radial nach innen vorstehende Bereiche135 ,136 besitzt, die hier durch nasen- bzw. hakenförmige Bereiche gebildet sind. Diese Bereiche135 ,136 umgreifen den radial äußeren Abschnitt131 einer Schraubenfederwindung132 . Der dadurch gebildete Formschluss gewährleistet zumindest eine Positionierung bzw. Festlegung des Gleitschuhes130 sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung der Feder108 . Bezüglich der möglichen Ausgestaltung eines derartigen Formschlusses wird auf dieDE 102 09 838 A1 verwiesen. - Wie aus
4 ersichtlich ist, besitzt die in Umfangsrichtung betrachtete Abstützfläche137 des Gleitschuhes130 einen größeren Krümmungsradius als die Fläche134 , entlang derer der Gleitschuh130 verlagerbar ist. Die Biegesteifigkeit des Gleitschuhes130 ist dabei derart bemessen, dass, wie aus4 ersichtlich, bei geringeren Drehzahlen des Drehschwingungsdämpfers die wirksame Kontaktfläche138 zwischen dem Gleitschuh130 und der Fläche134 verhältnismäßig gering ist in Bezug auf die mögliche Gesamtabstützfläche137 des Gleitschuhes130 . Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich der Gleitschuh130 bei geringeren Drehzahlen des Drehschwingungsdämpfers lediglich über seine, in Umfangsrichtung betrachtete, Endbereiche138 an der Fläche134 ab. Aus4 ist ersichtlich, dass zwischen den Endbereichen838 die Abstützfläche137 gegenüber der Fläche134 beabstandet ist. - Wie insbesondere in Zusammenhang mit
6 erkennbar ist, besitzt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Gleitschuh130 keine durchgehend flächige Abstützfläche137 . Es ist erkennbar, dass durch Einbringung von Vertiefungen, die hier durch Nuten139 gebildet sind, die Gesamtabstützfläche137 in einzelne Teilflächen, zu denen auch die Kontaktbereiche138 gehören, unterteilt ist. Die Einbringung von Vertiefungen139 im Bereich der Gesamtabstützfläche137 hat bei Verwendung von Schmiermittel den Vorteil, dass in diesen Vertiefungen Schmiermittel vorhanden ist, wodurch der Aufbau eines Schmierfilmes beim Entlanggleiten eines Schuhes130 an der Fläche134 positiv beeinflusst wird. - In
5 ist der Verformungszustand bzw. Verspannungszustand des Gleitschuhes130 dargestellt bei höheren Rotationsdrehzahlen. Es ist ersichtlich, dass aufgrund der durch die Feder132 infolge von Fliehkrafteinwirkung auf den Gleitschuh130 übertragene Radialkraft F dieser Gleitschuh130 derart verbogen ist, dass die gesamte Abstützfläche137 an der Gleitfläche134 anliegt. Durch die Vergrößerung der wirksamen Abstützfläche137 wird gewährleistet, dass die Flächenpressung auf ein akzeptables Maß begrenzt werden kann, wodurch auch der an den in Kontakt stehenden Reibflächen bzw. Abstützflächen auftretende Verschleiß reduziert werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den4 bis6 wird die zur Realisierung des erfindungsgemäßen Prinzips erforderliche elastische Verformbarkeit bzw. federnde Steifigkeit der hierfür notwendigen Funktionsbereiche eines Gleitschuhes130 dadurch gewährleistet, dass in den aus einem Kunststoff bestehenden Gleitschuh130 ein Federelement140 eingespritzt bzw. eingebettet wird. In4a ist ein solches plättchenförmig ausgebildetes Federelement140 dargestellt. Das hier im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildete Federelement140 hat Ausnehmungen141 zur besseren Verankerung innerhalb des einen Gleitschuh130 bildenden Kunststoffes. - Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vertiefungen
139 in Querrichtung des Gleitschuhes130 eingebracht. Derartige Vertiefungen könnten jedoch auch in Längsrichtung, also in Umfangsrichtung des Dämpfers betrachtet, in einen Gleitschuh130 eingebracht werden. Auch schräg verlaufende Anordnungen von nutenförmigen Vertiefungen139 sind möglich. - Bei der Ausführungsform gemäß den
7 bis9 ist der Gleitschuh230 in ähnlicher Weise wie dies in Zusammenhang mit den4 bis6 beschrieben wurde, auf den radial äußeren Bereichen231 der Windung einer Feder232 aufgenommen. Der Gleitschuh230 besitzt Vertiefungen239 , in denen Gleit- bzw. Abstützelemente242 aufgenommen sind. Die Abstützelemente242 sind in den nutenartigen Vertiefungen239 entgegen der Wirkung zumindest eines Energiespeichers243 radial verlagerbar. Die Energiespeicher243 können beispielsweise durch eine Wellfeder gebildet sein. Die radiale Verlagerbarkeit der Abstützelemente242 innerhalb der nutenförmigen Aufnahmen239 gewährleistet, dass diese in den Gleitschuh230 entgegen der Wirkung des wenigstens einen Energiespeichers243 eintauchen können. Die Federeigenschaften des wenigstens einen Energiespeichers243 sind derart bemessen bzw. ausgelegt, dass, wie aus7 ersichtlich, bei geringeren Drehzahlen des Drehschwingungsdämpfers die Abstützelemente242 gegenüber dem diese tragenden Gleitschuh230 radial hervorstehen. Dadurch wird in ähnlicher Weise, wie dies bei4 der Fall ist, gewährleistet, dass bei geringeren Drehzahlen eine verhältnismäßig kleine, wirksame Abstützfläche des Gleitschuhes230 an der Gleitfläche234 anliegt. Die wirksame Abstützfläche ist dabei gebildet durch die Kontaktflächen238 der Abstützelemente242 . Wie aus7 ersichtlich ist, besitzt der Grundkörper des Gleitschuhes230 eine Gleit- bzw. Abstützfläche244 , die einen Krümmungsradius besitzt, der zumindest annähernd dem Krümmungsradius der Fläche234 entspricht, an der sich der Gleitschuh230 zumindest unter Fliehkrafteinwirkung abstützt. - In Zusammenhang mit
8 ist erkennbar, dass bei höheren Drehzahlen infolge der durch die Feder232 auf den Gleitschuh230 ausgeübten radialen Fliehkraft F die Abstützelemente242 entgegen der Wirkung der Federelemente243 in dem Grundkörper des Gleitschuhes230 eingetaucht sind, wodurch die Abstütz- bzw. Gleitfläche244 des Grundkörpers des Gleitschuhes230 an der Fläche234 zur Anlage kommt. Dies gewährleistet, dass bei höheren Drehzahlen wiederum eine vergrößerte, wirksame Abstützfläche zwischen dem Gleitschuh230 und der Fläche234 vorhanden ist, so dass die vorhandene, spezifische Flächenpressung auf ein akzeptables Maß reduziert werden kann. - In vorteilhafter Weise sind die Abstützelemente
242 und die diese aufnehmenden Vertiefungen bzw. Nuten239 derart ausgebildet, dass die Abstützelemente242 am entsprechenden Gleitschuh230 verliersicher gehaltert sind. Hierfür können diese Bauteile entsprechend ausgebildete Bereiche besitzen, die eine Verriegelung zum Beispiel mittels einer Schnappverbindung gewährleisten. - Der in den
10 und11 dargestellte Gleitschuh330 unterscheidet sich gegenüber dem Gleitschuh230 gemäß den7 bis9 im Wesentlichen dadurch, dass ein plättchenförmiges Abstützelement342 Verwendung findet, anstelle von zumindest zwei stäbchenförmigen Abstützelementen242 . Das Abstützelement342 ist wiederum in einer Vertiefung bzw. Ausnehmung339 radial verlagerbar aufgenommen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der das plättchenförmige Abstützelement342 gegenüber dem Grundkörper des Gleitschuhes330 federnd abstützende Energiespeicher durch eine Tellerfeder343 gebildet. - Um eine bessere elastische Verformung bzw. Verschwenkung der die Gesamtgleitfläche
137 eines Gleitschuhes130 bildenden Bereiche zu gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest im Bereich der seitlichen Flügel144 , welche die entsprechende Schraubenfederumgreifen, zumindest eine Durchgangsöffnung vorhanden ist. Diese Durchgangsöffnung, die eine schlitzförmige oder eine schlüssellochförmige oder eine andere Form aufweisen kann, soll eine Elastizität zumindest zwischen den Flügeln144 und den die Gesamtgleitfläche137 bildenden Bereichen eines Gleitschuhes130 gewährleisten. In6 ist strichliert und mit dem Bezugszeichen145 gekennzeichnet eine solche Ausnehmung kenntlich gemacht. Zweckmäßig kann es auch zusätzlich oder alternativ sein, wenn die die Gesamtgleitfläche137 bildenden Abschnitte eines Gleitschuhes130 wenigstens in zwei relativ zueinander verschwenkbare Teilbereiche unterteilt sind. - Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche, die durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und der Figurenbeschreibung sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten gebildet werden können.
-
- 1
- geteiltes Schwungrad
- 2
- Primärschwungmasse
- 3
- Schwungmasse
- 4
- Lagerung
- 5
- Bohrungen
- 6
- Dämpfungseinrichtung
- 7
- Energiespeicher
- 8
- Schraubendruckfedern
- 9
- Schraubendruckfedern
- 14
- Beaufschlagungsbereiche
- 15
- Beaufschlagungsbereich
- 16
- Beaufschlagungsbereiche
- 17
- Blechteile
- 18
- Blechteile
- 19
- Niete
- 20
- Beaufschlagungsmittel
- 21
- ringförmiger Raum
- 22
- torusartiger Bereich
- 23
- Ausbuchtungen
- 24
- Ausbuchtungen
- 25
- Verschleißschutz
- 26
- Nabe
- 30
- Gleitschuhe
- 31
- Abschnitt
- 32
- Windung
- 33
- Wandung
- 34
- radial abstützende Fläche
- 108
- Feder
- 130
- Gleitschuh
- 131
- radial äußerer Abschnitt
- 132
- Schraubenfederwindung
- 135
- Bereiche
- 136
- Bereiche
- 137
- Abstützfläche
- 138
- Endbereiche
- 139
- Vertiefungen/Nuten
- 140
- Federelement
- 141
- Ausnehmungen
- 144
- seitliche Flügel
- 145
- Ausnehmung (strichliert)
- 230
- Gleitschuh
- 231
- radial äußere Bereiche
- 232
- Feder
- 239
- Vertiefungen
- 242
- Abstützelemente
- 243
- Energiespeicher
- 244
- Abstütz- bzw. Gleitfläche
- 330
- Gleitschuh
- 342
- Abstützelement
- 343
- Tellerfeder
Claims (17)
- Drehschwingungsdämpfer mit wenigstens zwei um eine Drehachse verdrehbaren Teilen, die relativ zueinander entgegen der Wirkung wenigstens einer Schraubenfeder drehbeweglich sind, wobei die Schraubenfeder in einer bogenförmig verlaufenden Aufnahme geführt ist, die von Bereichen wenigstens eines der beiden Teile gebildet ist, weiterhin die Aufnahme durch wenigstens einen Wandungsbereich begrenzt ist, der zumindest radial äußere Bereiche der Schraubenfeder axial übergreift und sich zumindest über die Länge der Schraubenfeder in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers erstreckt, wobei die Schraubenfeder radial nach außen hin über wenigstens einen Gleitschuh abstützbar ist, der zumindest entlang des Wandungsbereiches bewegbar ist, wobei wenigstens eine Windung der Schraubenfeder vom Gleitschuh zumindest radial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Wandungsbereich anliegende Abstützfläche des Gleitschuhes in Abhängigkeit der auf die Schraubenfeder einwirkenden Fliehkraft veränderbar ist.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche des Gleitschuhes mit zunehmender Drehzahl zumindest stufenweise größer wird.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche des Gleitschuhes mit zunehmender Drehzahl stufenlos größer wird.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitschuh mehrteilig ausgeführt ist und zwischen wenigstens zwei Teilen zumindest ein Federelement vorhanden ist, entgegen dessen Wirkung eine Relativbewegung dieser Teile zumindest unter Fliehkrafteinwirkung ermöglicht ist.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Abstützfläche des Gleitschuhes Ausnehmungen vorhanden sind, in denen Abstützelemente aufgenommen sind.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente entgegen der Wirkung eines Federelementes in die Ausnehmungen drängbar sind.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im nicht beanspruchten Zustand die Abstützelemente gegenüber der Abstützfläche des Gleitschuhes – in Bezug auf die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers betrachtet – radial hervorstehen.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente am Gleitschuh verliergesichert sind.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verliersicherung durch einen Formschluss, wie zum Beispiel einen Schnappverschluss, gebildet ist.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die die Abstützfläche bildenden Bereiche des Gleitschuhes zumindest bei nicht fliehkraftmäßig beanspruchtem Gleitschuh einen vom Krümmungsverlauf des Wandungsbereiches abweichenden Krümmungsverlauf besitzen.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche des Gleitschuhes einen größeren Krümmungsradius als der Wandungsbereich aufweist.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Feder einwirkende Fliehkraft den Gleitschuh derart verformt, dass sich dessen Krümmungsradius an den Krümmungsradius des Wandungsbereiches zumindest annähert.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente aus einem Werkstoff bestehen, der einen geringeren Reibungskoeffizienten aufweist als der den Grundkörper des Gleitschuhes bildende Werkstoff.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die im Grundkörper des Gleitschuhes aufgenommenen Abstützelemente einen Selbstschmierungseffekt aufweisen.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitschuh zumindest einen Bereich besitzt, der wenigstens einen radial äußeren Abschnitt einer Schraubenfederwindung zumindest teilweise umgreift, wodurch der Gleitschuh in Längsrichtung der Schraubenfeder gegenüber Letzterer festgelegt ist.
- Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gleitschuh und der Schraubenfederwindung eine Verbindung vorhanden ist, die eine Halterung des Gleitschuhes gegenüber der Schraubenfeder in eine Richtung senkrecht zur Längsachse der Schraubenfeder bewirkt.
- Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper des Gleitschuhes ein plattenförmiges Federelement eingebettet ist, welches den Krümmungsradius der Abstützfläche des nicht fliehkraftmäßig beanspruchten Gleitschuhes bestimmt.
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