DE102008023361A1

DE102008023361A1 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102008023361A1
Application number: DE102008023361A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Mende; Annika Schwabe
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2008-12-04

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, wobei eines der Teile eine radial nach außen hin abgedichtete, ringförmige Kammer bildet, die zumindest teilweise mit Fett befüllt ist und Schraubendruckfedern aufnimmt, welche bei einer Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil an diesen vorgesehenen Beaufschlagungsbereichen komprimierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit wenigstens einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, wobei eines der Teile eine ringförmige Kammer bildet, die zumindest teilweise mit Fett befüllt ist und Schraubendruckfedern aufnimmt, die mittels am Eingangsteil und am Ausgangsteil vorgesehenen Beaufschlagungsbereichen bei einer Relativrotation zwischen diesen Teilen komprimierbar sind.
Die vorerwähnten Torsionsschwingungsdämpfer können Bestandteil einer Kupplungsscheibe, eines sogenannten Zweimassenschwungrades, einer Riemendämpferscheibe usw. sein bzw. solche Aggregate bilden.
Insbesondere bei sogenannten Zweimassenschwungrädern, wie sie beispielsweise durch die DE 37 21 712 A1 oder die DE 101 33 693 A1 bekannt geworden sind, kann es bei bestimmten Einsatzbedingungen der damit ausgerüsteten Fahrzeuge vorkommen, dass Wasser bzw. Salzwasser in die die Schraubendruckfeder aufnehmende Kammer eindringt. Um dies zu verhindern wurden, wie dies der vorerwähnte Stand der Technik zeigt, bereits spezielle Dichtungen vorgesehen. Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass trotz derartiger Dichtungen es bei sehr harten Einsatzbedingungen dennoch vorkommen kann, dass geringe Mengen an Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in die Kammer eindringt. Dieses Wasser hat dann Tendenz, sich mit dem Fett zu vermischen, so dass ein Aufschäumen oder eine Separation des Fettes auftreten kann. Weiterhin besteht die Gefahr, dass die in die Kammer eingedrungene Flüssigkeit unter Fliehkrafteinwirkung das Fett „unterwandert", also sich radial außen ansammelt. Letzteres ist insbesondere bei Torsionsschwingungsdämpfern mit langen, gekrümmten Bogenfedern, deren Windungen sich unter Fliehkrafteinwirkung an zumindest einem der die Kammer bildenden Bauteile mittel- oder unmittelbar abstützt, von Nachteil, da die Schmierwirkung des Fettes zumindest verschlechtert oder gar vollständig aufgehoben wird. Dadurch kann wenigstens ein erhöhter Verschleiß an den sich radial abstützenden Windungsbereichen bzw. an der diese radial abstützenden Fläche auftreten.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer zu schaffen, der auch unter extremen Einsatzbedingungen voll funktionsfähig bleibt und insbesondere eine einwandfreie Schmierung zwischen den relativ zueinander verlagerbaren Bauteilen bzw. Flächen innerhalb der die Energiespeicher aufnehmenden Kammer gewährleistet.
Weiterhin soll ein einfacher Zusammenbau und eine kostengünstige Herstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers gewährleistet werden.
Gemäß der Erfindung wird dies unter anderem dadurch erzielt, dass die in der Kammer enthaltene Fettfüllung zumindest teilweise aus einem Fett besteht, das eine größere Dichte als Wasser aufweist. Das Fett soll dabei vorzugsweise keine oder nur eine sehr geringe Emulgierneigung gegenüber Wasser aufweisen.
Zur Dichteerhöhung eines Fettes kann es vorteilhaft sein, wenn ein Bestandteil dieses Fettes durch zumindest eine Metallpaste und/oder zumindest Metallpartikel gebildet ist. So kann das Fett beispielsweise einen auf Kupfer basierenden Zusatz aufweisen. Es können jedoch auch Bestandteile im Fett enthalten sein, welche zumindest auf einem Kunststoff basieren. So können beispielsweise dem Fett Polytetrafluorethylen-(PTFE)-Partikel bzw. eine auf einem Kunststoff basierende Paste beigemischt sein.
Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest einer der das Fett bildenden Bestandteile bzw. Zusätze unter Fliehkrafteinwirkung sich allmählich radial außen absetzt und eine Notlauffunktion bzw. -schmierung übernimmt bzw. gewährleistet.
Anhand der Figur, welche einen Schnitt durch einen als Zweimassenschwungrad ausgebildeten Torsionsschwingungsdämpfer darstellt, sei die Erfindung näher erläutert.
Der in der Figur dargestellte Teilschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Torsionsschwingungsdämpfers 1 besitzt ein antriebsseitiges Übertragungselement 2, das hier eine antriebsseitige Schwungmasse 3 umfasst sowie ein abtriebsseitiges Übertragungselement 4, das hier eine abtriebsseitige Schwungmasse 5 besitzt.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 bildet somit ein sogenanntes Zweimassenschwungrad. Derartige Zweimassenschwungräder sind bezüglich ihres grundsätzlichen Aufbaues und ihrer allgemeinen Wirkungsweise beispielsweise in folgenden Veröffentlichungen näher beschrieben: DE 197 28 422 A1 , DE 196 03 248 A1 , DE 195 22 718 A1 , DE 41 17 582 A1 .
Die antriebsseitige Schwungmasse 3 besitzt einen Antriebsflansch 6, der an seinem radial innen liegenden Bereich eine Nabe 7 trägt, auf der über eine Lagerung 8 die abtriebsseitige Schwungmasse 5 verdrehbar gelagert ist. Die Lagerung 8 ist hier durch ein Wälzlager gebil det. Bezüglich der möglichen Ausgestaltung der Lagerung 8 als Gleitlagerung wird beispielsweise auf die DE 198 34 728 A1 und die DE 198 34 729 A1 verwiesen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Nabe 7 und der Antriebsflansch 6 zweiteilig ausgebildet. Die Nabe 7 könnte jedoch auch mit dem Antriebsflansch 6 einstückig ausgebildet sein. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 ist an sich bekannter Weise zum Beispiel mittels Schrauben mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 9 für die Befestigungsmittel radial außerhalb der Lagerung 8 angeordnet und es sind in der abtriebsseitigen Schwungmasse 5 Durchgänge 10 vorgesehen, über die die Befestigungsmittel einbringbar und/oder zugänglich sind.
Der Antriebsflansch 6 trägt radial außen einen axialen Ansatz 11, der hier einstückig ausgebildet ist und der einen Anlasserzahnkranz 12 und eine Zusatzmasse 12a trägt. Eine Deckplatte 13 ist am axialen Ansatz 11 befestigt. Die Deckplatte 13 erstreckt sich radial nach innen hin und ist der abtriebsseitigen Schwungmasse 5 axial benachbart. Der Antriebsflansch 6 begrenzt gemeinsam mit dem axialen Ansatz 11 und der Deckplatte 13 einen ringförmigen Raum bzw. eine Kammer 14, der bzw. die zumindest teilweise mit einem viskosen Medium wie zum Beispiel Fett gefüllt ist. In dem ringförmigen Raum 14 ist eine Dämpfungseinrichtung 15 angeordnet.
In den ringförmigen Raum 14 greifen Beaufschlagungsbereiche 16 für die Energiespeicher der Dämpfungseinrichtung 15. Die Beaufschlagungsbereiche sind mit dem abtriebsseitigen Übertragungselement 4 bzw. der Schwungmasse 5 drehfest verbunden und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch radiale Ausleger 16 eines Flansches 17 gebildet. Der Flansch 17 ist mit seinen radial inneren Bereichen an der abtriebsseitigen Schwungmasse 5 fest verbunden, zum Beispiel mittels Nietverbindungen 18.
Die Schwungmasse 5 ist in an sich bekannter Weise über eine nicht dargestellte Reibungskupplung, deren Kupplungsscheibe auf einer Getriebeeingangswelle aufnehmbar ist, mit einem Getriebe verbindbar.
Die antriebsseitige Schwungmasse 3 besitzt Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche 20, 21, welche hier durch in die Bauteile 6 und 13 eingebrachte Anformungen in Form von Anprägungen gebildet sind. Mittels dieser Beaufschlagungsbereiche 20, 21 und der radialen Ausleger 16 können die im radial äußeren Bereich des ringförmigen Raumes 14 angeordneten Ener giespeicher 22 der Dämpfungseinrichtung 15 komprimiert werden. Die Energiespeicher 22 sind hier durch Schraubendruckfedern 22 gebildet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kammer 14 bzw. der ringförmige Raum 14 durch zwei Dichtungen 23, 24 abgedichtet. Die Dichtungen 23, 24 sind ringförmig ausgebildet und konzentrisch zur Rotationsachse 25 des Torsionsschwingungsdämpfers 1 angeordnet.
Die Dichtungen 23, 24 sollen insbesondere das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit bzw. Wasser in die Kammer 14 verhindern, was jedoch bei extremen Einsatzbedingungen, wie dies beispielsweise in Verbindung mit Geländewagen der Fall ist, nicht immer vermieden werden kann. Insbesondere bei Flutung der die Reibungskupplung bzw. das Zweimassenschwungrad 2 aufnehmenden Getriebe- bzw. Kupplungsglocke kann Flüssigkeit in die Kammer 14 gelangen.
Aus der Figur ist ersichtlich, dass die Kammer 14 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bis ca. zur Hälfte der radialen Erstreckung der Energiespeicher 22 mit viskosem Medium, wie insbesondere Fett 26, befüllt ist.
Erfindungsgemäß soll das viskose Medium 26 eine Dichte aufweise, die größer ist als die von Wasser, insbesondere Salzwasser. Das viskose Medium ist dabei vorzugsweise durch Fett gebildet, welches eine deutlich größere Dichte als Wasser aufweist. Dadurch soll vermieden werden, dass unter Fliehkrafteinwirkung das eingedrungene Wasser sich radial außerhalb des viskosen Mediums 26 ansammelt, wodurch die Schmierung zwischen den Windungen der Energiespeicher 22 und der diese abstützenden Fläche 27 zumindest verschlechtert oder gar ausfallen würde. Auch soll durch den Einsatz eines erfindungsgemäß ausgelegten Fettes dessen Emulgierungsneigung gegenüber Wasser zumindest wesentlich verringert, vorzugsweise verhindert werden. Im Idealfall soll also vermieden werden, dass die eingedrungene Flüssigkeit, wie insbesondere Wasser, eine Vermischung mit dem viskosen Medium 26 erfährt bzw. die eingedrungene Flüssigkeit sich radial außerhalb des viskosen Mediums 26 ansammeln kann. Es soll also tendenzmäßig gewährleistet sein, dass die in die Kammer 14 eingedrungene Flüssigkeit bei Rotation des Torsionsschwingungsdämpfers um die Drehachse 25 radial innerhalb des viskosen Mediums, wie insbesondere Fett 26, bleibt.
In besonders vorteilhafter Weise kann ein Fett verwendet werden, welches praktisch keine oder nur eine sehr geringe Emulgierneigung gegenüber Wasser aufweist.
Zur Erhöhung der Dichte des Fettes 26 kann es zweckmäßig sein, wenn dieses einen auf einer Metallpaste und/oder Metallpartikeln basierenden Bestandteil aufweist.
Die Dichte des Fettes kann eine Größenordnung von 1,05 bis 1,3 Gramm/cm³ aufweisen.

1: Torsionsschwingungsdämpfer
2: Antriebsseitiges Übertragungselement
3: Antriebsseitige Schwungmasse
4: Abtriebsseitiges Übertragungselement
5: Abtriebsseitige Schwungmasse
6: Antriebsflansch
7: Nabe
8: Lagerung
9: Öffnungen
10: Durchgänge
11: Axialer Ansatz
12: Anlasserzahnkranz
12a: Zusatzmasse
13: Druckplatte
14: Kammer
15: Dämpfungseinrichtung
16: Ausleger
17: Flansch
18: Nietverbindungen
19
20: Beaufschlagungsbereich
21: Beaufschlagungsbereich
22: Energiespeicher
23: Dichtung
24: Dichtung
25: Rotationsachse
26: Fett
27: Fläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3721712 A1 [0003]
- DE 10133693 A1 [0003]
- DE 19728422 A1 [0011]
- DE 19603248 A1 [0011]
- DE 19522718 A1 [0011]
- DE 4117582 A1 [0011]
- DE 19834728 A1 [0012]
- DE 19834729 A1 [0012]

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, wobei eines der Teile eine radial nach außen hin abgedichtete, ringförmige Kammer bildet, die zumindest teilweise mit Fett befüllt ist und Schraubendruckfedern aufnimmt, welche bei einer Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil an diesen vorgesehenen Beaufschlagungsbereichen komprimierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Fett eine größere Dichte aufweist als Wasser.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Fett keine oder eine nur sehr geringe Emulgierneigung gegenüber Wasser aufweist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestandteil des Fettes eine Metallpaste und/oder Metallpartikel ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fett einen auf Kupfer basierenden Zusatz aufweist.