DE10200992B4

DE10200992B4 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE10200992B4
Application number: DE10200992.9A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Mende; Johann Jäckel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: JP5076205B2; FR2819870A1; ITMI20020096A1; FR2819870B1; JP2002227931A; FR2841625A1; ITMI20020096A0; DE10200992A1

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer mit zumindest einem Eingangsteil (2) und einem Ausgangsteil (4), die koaxial zueinander angeordnet und gegen den Widerstand von mindestens einer Energiespeichereinrichtung (7) relativ zueinander verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil (4) als Verbundteil aus mindestens zwei verschiedenen Werkstoffen gebildet ist, wobei das Ausgangsteil (4) eine Trageinrichtung (44) und eine Wärmespeichereinrichtung umfaßt, wobeidie Trageinrichtung (44) und die Wärmespeichereinrichtung (46) Teilflächen aufweisen, die gemeinsam eine Reibfläche (48) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere ein geteiltes Schwungrad mit zumindest einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, die koaxial zueinander angeordnet und gegen den Widerstand von mindestens einer Energiespeichereinrichtung relativ zueinander verdrehbar sind.
Derartige Torsionsschwingungsdämpfer sind beispielsweise aus der GB 2 291 488 A , der DE 41 18 686 A1 , der DE 197 13 132 A1 , der US 5 069 321 A und der DE 198 43 544 A1 bekannt.
Bei herkömmlichen Torsionsschwingungsdämpfern, wie sie zum Beispiel in der DE 198 34 728 A1 beschrieben sind, ist das Ausgangsteil als Gußteil ausgebildet. Die Ausbildung als Gußteil hat den Vorteil, daß das Ausgangsteil die im Betrieb auftretende Wärme aufnehmen kann, ohne daß es sich verzieht. Allerdings ist zur Herstellung des Gußteils ein relativ hoher Bearbeitungsaufwand erforderlich.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, den Bearbeitungsaufwand und die Herstellkosten für einen eingangs geschilderten Torsionsschwingungsdämpfer zu reduzieren.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Torsionsschwingungsdämpfer soll weiterhin eine gedrungene Bauweise in radialer und/oder axialer Richtung ermöglichen, so daß derartige Torsionsschwingungsdämpfer insbesondere auch bei Kraftfahrzeugen mit quer eingebauten Antriebsaggregaten, bei denen der zur Verfügung stehende Bauraum verhältnismäßig klein ist, eingesetzt werden können.
Die Aufgabe ist bei einem Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere einem geteilten Schwungrad mit zumindest einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, die koaxial zueinander angeordnet und gegen den Widerstand von mindestens einer Energiespeichereinrichtung relativ zueinander verdrehbar sind, dadurch gelöst, daß das Ausgangsteil als Verbundteil aus mindestens zwei verschiedenen Werkstoffen gebildet ist, wobei das Ausgangsteil eine Trageinrichtung und eine Wärmespeichereinrichtung umfasst, wobei die Trageinrichtung und die Wärmespeichereinrichtung Teilflächen aufweisen, die gemeinsam eine Reibfläche bilden. Die Ausbildung des Ausgangsteils als Verbundteil liefert den Vorteil, daß verschiedene Werkstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Funktion des jeweiligen Bereichs des Ausgangsteils miteinander kombiniert werden können.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil eine Trageinrichtung und eine Wärmepuffer- und/oder Wärmeleiteinrichtung umfaßt. Die Trageinrichtung ist vorzugsweise aus dem einen der mindestens zwei Werkstoffe gebildet und dient zum Halten der Wärmepuffer- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung, die vorzugsweise aus dem anderen der mindestens zwei Werkstoffe gebildet ist. In vorteilhafter Weise kann die Wärmepuffer- beziehungsweise Wärmespeichereinrichtung aus einem Gußbauteil bestehen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung aus einem Werkstoff gebildet ist, der gut umformbar, insbesondere kaltumformbar ist. Die gute Umformbarkeit gewährleistet eine kostengünstige Herstellung der Trageinrichtung, zum Beispiel durch Ziehen und/oder Prägen von Blechmaterial.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeichereinrichtung aus einem Werkstoff gebildet ist, der auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die hohe Wärmeleitfähigkeit gewährleistet, daß im Betrieb auftretende Wärme schnell von der Wärmespeichereinrichtung aufgenommen und abgegeben wird, zum Beispiel an die Trageinrichtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung mehrere Funktionsstellen ausgebildet sind. Die Funktionsstellen dienen zum Beispiel zum Befestigen der Wärmeleit- bzw. Wärmespeichereinrichtung und/oder einer Kupplung. Die Integration der Funktionsstellen in die Trageinrichtung liefert den Vorteil, daß die Wärmeleit- und/oder Wärmespeichereinrichtung ohne zusätzlich zu bearbeitende Funktionsstellen in einem Gießververfahren herstellbar ist. Zumindest kann das als Wärmeleit- und/oder Wärmespeichereinrichtung ausgebildete Bauteil eine besonders einfache Ausgestaltung aufweisen, zum Beispiel ringförmig ausgebildet sein, wodurch die Herstellung derartiger Bauteile wesentlich vereinfacht und auch der anfallende Ausschuß verringert werden kann. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft bei gegossenen Bauteilen, da dadurch sowohl der Verzug beim Abkühlen der Bauteile als auch Lunkerbildungen innerhalb der Bauteile erheblich reduziert werden können.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung im wesentlichen die Form eines Kreisrings aufweist, an dessen innerem Umfang ein zylinderartiger Bereich ausgebildet sein kann. Der zylinderartige Bereich kann zur drehbaren Lagerung der Trageinrichtung relativ zu dem Eingangsteil dienen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung radial außerhalb des zylinderartigen Bereichs ein erster ringförmiger Bereich beziehungsweise Abschnitt ausgebildet ist, in dem mehrere Durchtrittsöffnungen ausgespart sein können. Solche Durchtrittsöffnungen können zum Beispiel das Hindurchführen eines Werkzeugs für die Montage des Eingangsteils ermöglichen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung radial außerhalb des ersten ringförmigen Bereiches ein zweiter ringförmiger Bereich ausgebildet ist, in dem gegebenenfalls mehrere Öffnungen in Umfangsrichtung insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sein können. Diese Öffnungen können zur Aufnahme von Mitteln zum Befestigen der Trageinrichtung an einem Flanschteil dienen, das mit der Energiespeichereinrichtung zusammenwirkt. Bei den Befestigungsmitteln kann es sich zum Beispiel um Nietverbindungselemente handeln.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung radial außerhalb des zweiten ringförmigen Bereiches ein dritter ringförmiger Bereich ausgebildet ist, an dem die Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung im zusammengebauten Zustand des Ausgangsteils zumindest teilweise anliegen kann. Der dritte ringförmige Bereich bildet ein axiales Wiederlager für die Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung. Zumindest einer der Bereiche der Trageinrichtung kann kreisringförmig ausgebildet sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem dritten ringförmigen Bereich mehrere Öffnungen in Umfangsrichtung insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sind, die zur Aufnahme von Mitteln zum Befestigen der Wärmespeicher- und/oder Wärmeleiteinrichtung an der Trageinrichtung dienen können. Bei den Befestigungsmitteln kann es sich zum Beispiel um Nietverbindungselemente handeln.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß an dem dritten ringförmigen Bereich mehrere Warzen ausgebildet sind, die auf der der Wärmeleiteinrichtung zugewandten Seite der Trageinrichtung vorstehen und zum Zentrieren und/oder zum Befestigen der Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung an der Trageinrichtung dienen. Die Warzen liefern den Vorteil, daß auf zusätzliche Befestigungselemente, wie Niete, verzichtet werden kann. Die Warzen können jedoch auch dazu dienen, lediglich eine Vorzentrierung bei der Montage von Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung und der Trageinrichtung zu gewährleisten, wodurch die den endgültigen Zusammenhalt der beiden Bauteile übernehmenden Verbindungen in einfacher Weise herstellbar sind, da die beiden Bauteile bereits eine genaue Positionierung besitzen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung radial außerhalb des dritten ringförmigen Bereiches beziehungsweise Abschnittes ein vierter ringförmiger Bereich beziehungsweise Abschnitt ausgebildet ist, in dem mehrere Öffnungen in Umfangsrichtung insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sein können, die zum Beispiel zur Aufnahme von Mitteln zum Befestigen eines Kupplungsdeckels an der Trageinrichtung dienen. Die Öffnungen können mit einem Gewinde ausgestattet sein, das zur Aufnahme von Schrauben dient.
Obwohl die Trageinrichtung einstückig ausgebildet sein kann, kann es für manche Anwendungsfälle zweckmäßig sein, wenn die Trageinrichtung aus wenigstens zwei Einzelbauteilen besteht. Diese Einzelbauteile können beispielsweise über Nietverbindungen und/oder Schweißverbindungen miteinander verbunden sein. Zweckmäßig ist es dabei, wenn zumindest eines dieser Bauteile den zur radialen Lagerung dienenden zylinderartigen Bereich beziehungsweise Ansatz bildet. Dieser zylinderartige Bereich kann in vorteilhafter Weise in einen sich radial erstreckenden Bereich, der vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist, übergehen. Über diesen radialen Bereich kann in vorteilhafter Weise das den zylinderartigen beziehungsweise axialen Bereich bildende Bauteil mit einem weiteren Bauteil der Trageinrichtung verbunden werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite, der dritte und der vierte ringförmige Bereich in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, die sich senkrecht zur Drehachse des Ausgangsteils erstrecken. Die Ebenen, in denen der erste und der dritte ringförmige Bereich angeordnet sind, können in vorteilhafter Weise zwischen den Ebenen angeordnet sein, in denen der zweite und der vierte ringförmige Bereich angeordnet sind. Die Ebene, in der der vierte ringförmige Bereich angeordnet ist, kann weiter von dem Eingangsteil beabstandet sein als die Ebenen, in denen der erste, zweite und dritte ringförmige Bereich angeordnet sind. Ausführungen von Torsionsschwingungsdämpfern mit solchen Merkmalen haben sich im Hinblick auf die Funktion und die Montage der einzelnen Bauteile als besonders vorteilhaft erwiesen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in der der dritte ringförmige Bereich angeordnet ist, zwischen den Ebenen angeordnet ist, in denen der erste und der zweite ringförmige Bereich angeordnet sind. Diese Anordnung hat sich bei der Optimierung des Bauraums für die einzelnen Bauteile des Torsionsschwingungsdämpfers als besonders vorteilhaft erwiesen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß an dem vierten ringförmigen Bereich Mittel vorgesehen sind, die zum Zentrieren eines Kupplungsdeckels relativ zu der Trageinrichtung dienen. Bei den Zentriermitteln kann es sich zum Beispiel um Warzen handeln, die auf der der Wärmespeichereinrichtung zugewandeten Seite der Trageinrichtung vorstehen und in komplementär ausgebildete Öffnungen in dem Kupplungsdeckel ragen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dritten und dem vierten ringförmigen Bereich eine Abschrägung ausgebildet ist, an der die Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung teilweise anliegt. Dadurch wird diese Einrichtung radial nach außen abgestützt. Diese Kapselung der Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung wirkt sich, insbesondere bei hohen Drehzahlen, positiv auf die Berstfestigkeit der Einrichtung aus.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Wärmeleiteinrichtung auf der der Trageinrichtung zugewandten Seite zumindest teilweise an die Gestalt der Trageinrichtung angepaßt ist. Dadurch wird eine gute Anlage der Wärmeleiteinrichtung an der Trageinrichtung gewährleistet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmeleiteinrichtung mehrere Öffnungen in Umfangsrichtung insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sind, die unter anderem zur Aufnahme von Mitteln zum Befestigen und/oder Zentrieren der Wärmeleiteinrichtung an der Trageinrichtung dienen. Bei den Befestigungsmitteln kann es sich beispielsweise um Niete und/oder um Warzen handeln, die an der Trageinrichtung ausgebildet sind. Die Niete oder Warzen können auch zum Zentrieren verwendet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung und die Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung Teilflächen aufweisen, die eine gemeinsame Reibfläche bilden. Diese Reibfläche wirkt im Betrieb mit den Reibbelägen einer Kupplungsscheibe zusammen.
Die durch Teilflächen der beiden Bauteile gebildete Reibfläche kann in vorteilhafter Weise hergestellt werden in dem zumindest die Trageinrichtung und die Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung zunächst miteinander verbunden werden und erst dann Teilflächen dieser beiden Bauteile zur Bildung der Reibfläche bearbeitet werden. In vorteilhafter Weise kann diese Bearbeitung zumindest eine Drehoperation beinhalten. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Torsionsschwingungsdämpfers kann sich ergeben, wenn die die Reibfläche bildende Teilfläche der Trageinrichtung die radial weiter außen liegenden Abschnitte der Reibfläche bildet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung von einem Blechumformteil gebildet wird. Die Ausbildung der Trageinrichtung als Blechumformteil liefert den Vorteil, daß die Trageinrichtung mit den integrierten Funktionsstellen werkzeugfallend gefertigt werden kann, was sich günstig auf die Herstellkosten auswirkt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung aus einem unlegierten oder nur niedrig legierten Baustahl, zum Beispiel StW23, gebildet ist. Ein solcher Stahl ist gut umformbar und weist dennoch eine ausreichende Festigkeit auf. Die Trageinrichtung kann aber auch, zumindest teilweise, aus Aluminium oder aus Kunststoff gebildet sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleiteinrichtung aus Guß, zum Beispiel GG25, gebildet ist. Die Verwendung von Guß hat den Vorteil, daß sowohl das Gießen als auch eine eventuelle anschließende zerspanende Bearbeitung der Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung relativ kostengünstig durchführbar sind. Der Grauguß GG25 hat den Vorteil, daß er besonders gut zerspanbar ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Torsionsschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil Bestandteil einer mit einem Motor verbindbaren Primärmasse und das Ausgangsteil Bestandteil einer mit einer Getriebeeingangswelle verbindbaren Sekundärmasse ist.
Für den Aufbau und die Funktion eines erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfers kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Trageinrichtung einen radial äußeren ringförmigen Bereich besitzt, der sowohl zur Befestigung des Deckels einer Reibungskupplung als auch zur partiellen Bildung der mit einem Reibbelag der Kupplungsscheibe dieser Reibungskupplung zusammenwirkenden Reibfläche dient. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Trageinrichtung radial innerhalb dieses radial äußeren ringförmigen Bereiches eine Topfung beziehungsweise Tellerung aufweist, welche ein die Wärmespeicher- beziehungsweise Wärmeleiteinrichtung bildendes ringförmiges Bauteil aufnimmt.
Das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers kann in vorteilhafter Weise zwei ringartige Bauteile umfassen, welche zumindest radial verlaufende Bereiche bilden, die eine ringartige Kammer begrenzen. In dieser Kammer kann die Energiespeichereinrichtung zumindest teilweise aufgenommen sein. Zur Beaufschlagung der in dieser Kammer vorgesehenen Energiespeicher kann es vorteilhaft sein, wenn ein mit dem Ausgangsteil insbesondere mit der Trageinrichtung drehgekoppelter Flansch vorgesehen ist, welcher sich von radial innen her in die Kammer erstreckt und Abstütz- beziehungsweise Beaufschlagungsbereiche bildet zur Beaufschlagung der Energiespeicher. In vorteilhafter Weise kann eines der die Kammer begrenzenden ringartigen Bauteile, insbesondere das dem Motor benachbarte Bauteil, radial innen Bereiche aufweisen, über die dieses Bauteil mit der Abtriebswelle des Motors verbindbar ist. Dieses ringartige Bauteil kann weiterhin zur zentrischen Lagerung der Trageinrichtung dienen, wobei es hierfür einen axialen Ansatz aufweisen kann, auf dem die Lagerung vorgesehen ist. Das der Trageinrichtung benachbarte ringartige Bauteil kann innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers derart ausgebildet und angeordnet sein, daß dieses – in axialer Richtung des Torsionsschwingungsdämpfers betrachtet – sich innerhalb der axialen Erstreckung der Trageinrichtung befindet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
1 einen teilweise dargestellten Schnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 einen teilweise dargestellten Schnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
3 einen teilweise dargestellten Schnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
4 einen ausschnittsweise dargestellten Schnitt durch eine Zentriereinrichtung des in 3 dargestellten Torsionsschwingungsdämpfers.
Der in 1 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfer in Form eines Zweimassenschwungrades 1 umfaßt eine an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges befestigbare Primärmasse 2, an der mittels eines Lagers 3 eine Sekundärmasse 4 koaxial und verdrehbar um eine Drehachse 5 gelagert ist.
Die Primärmasse 2 ist mit der Sekundärmasse 4 über eine komprimierbare Energiespeicher 6 aufweisende Dämpfungseinrichtung 7 antriebsmäßig verbunden. Die Energiespeicher 6, hier in Form von in Umfangsrichtung länglichen Schraubenfedern mit großem Kompressionsweg, sind in einer Kammer 14 aufgenommen, die zumindest teilweise mit einem viskosen Medium gefüllt sein kann. Die Kammer 14 ist durch zwei aus Blech herstellbare Bauteile 15, 16 begrenzt. Das Bauteil 15 besitzt einen radial verlaufenden Bereich 17, der radial innen mittels Schrauben 18 mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbar ist und radial außen in einen axialen Ansatz 19 übergeht, an dem das eine Trennwand bildende Bauteil 16 dicht befestigt ist. Das Bauteil 16 trägt radial außen einen Anlasserzahnkranz 20.
Die Bauteile 15, 16 weisen Abstützbereiche 22, 23 für die Energiespeicher 6 auf. Das Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 7 ist durch ein ring- beziehungsweise flanschförmiges Bauteil 24 gebildet, das radial außen Ausleger 25 aufweist, die sich radial zwischen den Endbereichen zweier benachbarter Energiespeicher 6 erstrecken. Bei einer Relativverdrehung zwischen dem Flanschteil 24 und der Primärmasse 2 werden die Energiespeicher 6 zwischen den Auslegern 25 und den Abstützbereichen 22, 23 komprimiert.
Die radial inneren Bereiche 26 des Flansches 24 sind mittels Niete 27 mit der Sekundärmasse 4 fest verbunden. Der radial innere Randbereich 28 des Bauteils 24 bildet Profilierungen, die mit Gegenprofilierungen einer Reibsteuerscheibe 29 in Eingriff stehen. Diese Profilierungen und Gegenprofilierungen sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß zwischen diesen ein vorbestimmtes Verdrehspiel vorhanden ist, so daß bei einer Drehsinnumkehrung zwischen den beiden Massen 2,4 die Reibsteuerscheibe 29 der Hystereseeinrichtung 30 zunächst unwirksam ist, und zwar so lange, bis das Verdrehspiel aufgebraucht ist.
Die aus Kunststoff hergestellte Reibsteuerscheibe 29 stützt sich an einem ringförmigen Blechbauteil 31 ab, welches durch Warzen 32 an der Primärmasse 2 befestigt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Köpfe der Schrauben 18 ebenfalls zur axialen Sicherung des Bauteils 31. Axial zwischen der Reibsteuerscheibe 29 und der Primärmasse 2 ist ein axial verspannter Energiespeicher in Form einer Tellerfeder 33 angeordnet.
Zur Bildung der Lagerung 3 ist an dem radial verlaufenden Bereich 17 ein im Querschnitt L-artiger Ansatz 35 mit einem hülsenförmigen axialen Bereich 34 ausgebildet. Der hülsenförmige Bereich 34 erstreckt sich axial in eine Ausnehmung 38 der Sekundärmasse 4. Radial zwischen der die Ausnehmung 38 begrenzenden zylinderartigen Fläche 39 und der äußeren zylinderförmigen Fläche 40 des hülsenförmigen Bereichs 34 ist eine Gleitlagerbuchse 41 angeordnet, die sowohl die radiale Führung als auch die axiale Abstützung der beiden Schwungmassen 2, 4 gewährleistet.
Die Sekundärmasse 4 des Zweimassenschwungrads 1 umfaßt eine Trageinrichtung 44 und eine Wärmespeicher- bzw. Wärmeleiteinrichtung 46. Die Trageinrichtung 44 und die Wärmeleiteinrichtung 46 weisen auf der der Primärmasse 2 abgewandeten Seite eine gemeinsame ebene Reibfläche 48 auf, die senkrecht zur Drehachse 5 angeordnet ist und durch eine Drehbearbeitung erzeugt werden kann.
Die Wärmeleiteinrichtung 46 hat die Form eines Kreisrings mit im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt, an dem eine schräge Schulter 50 ausgebildet ist. Die schräge Schulter 50 ist in einem Winkel von etwa 45° zur Drehachse 5 angeordnet und der Primärmasse 2 zugewandt. Außerdem sind in der Wärmeleiteinrichtung 46 trichterförmige Aussparungen 51 vorgesehen, die in zylinderförmige Aussparungen 52 übergehen. Die trichterförmigen Aussparungen 51 bilden zusammen mit den zylinderförmigen Aussparungen 52 Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von Nieten 54. Der in 1 dargestellte Niet 54 ist in einer gestuften zylinderförmigen Aussparung 55 der Trageinrichtung 44 befestigt. Das in der trichterförmigen Aussparung 51 der Wärmeleiteinrichtung 46 angeordnete Ende des Niets 54 erweitert sich kegelartig und ist am Ende abgedreht, um einen Teil der gemeinsamen ebenen Reibfläche 48 zu bilden.
Die Ausnehmung 38 der Trageinrichtung 44 wird von einem hülsenartigen Bereich 57 gebildet, der koaxial zu der Drehachse 5 angeordnet ist. Von dem hülsenartigen Bereich 57 erstreckt sich in radialer Richtung eine erste ringförmige Scheibe 58. In der ersten ringförmigen Scheibe 58 sind Durchtrittsöffnungen 59 ausgespart. Die Durchtrittsöffnungen 59 ermöglichen den Durchtritt von Montagewerkzeugen, die dazu dienen, die Schrauben 18 mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu verbinden. Der Übergang zwischen dem hülsenartigen Bereich 57 und der ersten ringförmigen Scheibe 58 ist gerundet ausgebildet.
An die erste ringförmige Scheibe 58 schließt sich radial außen ein im Querschnitt zur Primärmasse 2 hin gekrümmter erster Übergangsbereich an, der in eine zweite ringförmige Scheibe 62 übergeht. In der zweiten ringförmigen Scheibe 62 sind Durchtrittsöffnungen 63 für die Niete 27 ausgespart, die zum Verbinden der Trageinrichtung 44 mit dem flanschförmigen Bauteil 24 dienen.
Von der zweiten ringförmigen Scheibe 62 geht radial außen ein zweiter, im Querschnitt von der Primärmasse 2 weg gekrümmter Übergangsbereich 64 aus, der in eine dritte ringförmige Scheibe 66 übergeht. In der dritten ringförmigen Scheibe 66 sind die trichterförmigen Aussparungen 51 und die zylinderförmigen Aussparungen 52 ausgespart, die zur Aufnahme des Niets 54 dienen.
Von dem äußeren Rand der dritten ringförmigen Scheibe 66 verläuft eine Abschrägung 68 parallel zu der schrägen Schulter 50 der Wärmeleiteinrichtung 46. Die Abschrägung 68 bildet auf der der Primärmasse 2 abgewandten Seite eine Anlagefläche für die schräge Schulter 50 der Wärmeleiteinrichtung 46.
Von dem radial äußeren Rand der Abschrägung 68 geht eine vierte ringförmige Scheibe 71 aus, in der Durchgangsöffnungen 72 ausgespart sind. Die Durchgangsöffnungen 72 dienen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, die in 1 nicht dargestellt sind.
Die erste, zweite, dritte und vierte ringförmige Scheibe 58, 62, 66 und 71 sind in unterschiedlichen, voneinander beabstandeten Ebenen angeordnet, die senkrecht zur Drehachse 5 verlaufen. Die zweite ringförmige Scheibe 62 liegt an dem flanschartigen Bauteil 24 an. Die dritte ringförmige Scheibe 66 ist etwas näher zu der zweiten ringförmigen Scheibe 62 angeordnet als die erste ringförmige Scheibe 58. Die vierte ringförmige Scheibe 71 ist weiter von der zweiten ringförmigen Scheibe 62 beabstandet als die erste und die dritte ringförmige Scheibe 58, 66.
Das in 2 dargestellte Zweimassenschwungrad 1 entspricht weitestgehend dem in 1 dargestellten Zweimassenschwundrad 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß insofern auf die Beschreibung zur 1 verwiesen wird. Im folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen eingegangen.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Wärmeleiteinrichtung 46 durch Niete 54 an der Trageinrichtung 44 gehalten. Da die Niete 54 bei der Bearbeitung der gemeinsamen ebenen Reibfläche 48 überdreht wurden, ist die Reibfläche 48 geschlossen ausgebildet.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist die Wärmeleiteinrichtung 46 durch Warzenverbindungen 53 an der Trageinrichtung 44 gehalten. Die Warzen 53 werden durch Prägen an der Trageinrichtung 44 erzeugt. Die Aussparungen 51, 52 können im Gießverfahren erzeugt werden und stellen im zusammengebauten Zustand der Sekundärmasse 4 eine Unterbrechung der gemeinsamen ebenen Reibfläche 48 dar.
Die Ausbildung des Sekundärschwungrads 4 des in den 1 und 2 dargestellten Zweimassenschwungrads 1 als Verbundteil führt zu einer deutlichen Reduzierung der Herstellkosten. Die Energiespeicher 6 sind bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen radial außen angeordnet. Die Wärmeleiteinrichtung 46 ist aus Guß GG25 hergestellt. Die Trageinrichtung 44 ist aus Blech StW23 hergestellt. Die Trageinrichtung 44 übernimmt die Funktionen Lagersitz, Kupplungsdeckelverschraubung und -zentrierung sowie die Verbindung mit dem Flansch 24. Das Blechteil 44 wird nach dem Verbinden mit der als Rohgußteil ausgebildeten Wärmeleiteinrichtung 46 teilweise mitüberdreht und stellt damit einen Teil der Reibfläche 48 dar, exakt ausgerichtet auf einer Ebene mit dem Guß. Die Wärmeleiteinrichtung 46 übernimmt ausschließlich Wärmeleit- und Reibfunktionen und kann aufgrund der Kapselung in der Trageinrichtung 44 aus GG25 gefertigt werden. Die Trageinrichtung 44 kann statt der dargestellten Niete 54 oder Warzen 53 auch durch Stifte mit der Wärmeleiteinrichtung 46 verbunden sein. Die Trageinrichtung 44 ist vorzugsweise als Blechziehteil ausgebildet.
Die in 3 dargestellte Ausführungsform ähnelt den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß insofern auf die Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen wird. Im folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen eingegangen.
Im Unterschied zu den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ist bei der in 3 dargestellten Ausführungsform die Schulter 50 der Wärmeleiteinrichtung 46 und der komplementär dazu ausgebildete Abschnitt 68 der Trageinrichtung 44 leicht gekrümmt ausgebildet. Die Krümmung des Abschnitts 68 zur Schulter 50 hin ist konvex ausgebildet.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle der in den 1 und 2 verwendeten Bezugszeichen dargestellt. In 3 ist das Zweimassenschwungrad 1 mit einer Reibungskupplung 75 ausgestattet. Die Reibungskupplung 75 umfaßt einen Kupplungsdeckel 76, der an der Trageinrichtung 44 befestigt ist. An dem Kupplungsdeckel 76 ist eine Tellerfeder 77 abgestützt, die mit einer Anpreßplatte 78 zusammenwirkt. An der Anpreßplatte 78 ist eine Anpreßfläche 79 ausgebildet, die deckungsgleich mit der Reibfläche 48 ist. Die Anpreßfläche 79 ist gegenüber der Reibfläche 48 angeordnet. Zwischen der Reibfläche 48 und der Anpreßfläche 79 befinden sich Reibbeläge 80 und 81, die an einer Kupplungsscheibe 82 angebracht sind. Die Kupplungsscheibe 82 ist unter Zwischenschaltung einer Dämpfungseinrichtung 83 mit einer Getriebeantriebswelle 84 gekoppelt.
Der Kupplungsdeckel 76 ist durch Schrauben 85 an der Trageinrichtung 44 befestigt. Die Schrauben 85 sind in Gewinde eingeschraubt, die in den Öffnungen 72 in der vierten ringförmigen Scheibe 71 ausgebildet sind. In 4 ist eine gegenüber der in 3 dargestellten Schnittansicht in Umfangsrichtung der vierten ringförmigen Scheibe 71 versetzte Schnittansicht dargestellt. In 4 sieht man, daß an der vierten ringförmigen Scheibe 71 Warzen 86 ausgebildet sind. Die Warzen 86 ragen im zusammengebauten Zustand des Zweimassenschwungrads 1 zur Zentrierung des Kupplungsdeckels 76 in komplementäre Öffnungen, die in dem Kupplungsdeckel 76 ausgenommen sind. Dadurch erleichtert sich das Überwinden der Vorspannkraft der Tellerfeder 77 beim Zusammenbau des Zweimassenschwungrads 1.
Ein Vorteil der in den 3 und 4 dargestellten Lösung besteht darin, daß die spanabhebenden Arbeitsgänge Bohren, Gewindeschneiden, Lagersitzdrehen, Kupplungsdeckel-Anlage drehen und Zentrierstifte montieren in die als Blechformteil ausgebildete Trageinrichtung 44 verlagert werden und damit Werkzeug fallend herstellbar sind.

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer mit zumindest einem Eingangsteil (2) und einem Ausgangsteil (4), die koaxial zueinander angeordnet und gegen den Widerstand von mindestens einer Energiespeichereinrichtung (7) relativ zueinander verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil (4) als Verbundteil aus mindestens zwei verschiedenen Werkstoffen gebildet ist, wobei das Ausgangsteil (4) eine Trageinrichtung (44) und eine Wärmespeichereinrichtung umfaßt, wobeidie Trageinrichtung (44) und die Wärmespeichereinrichtung (46) Teilflächen aufweisen, die gemeinsam eine Reibfläche (48) bilden.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung (44) mehrere Funktionsstellen (55, 59, 63, 72) ausgebildet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (44) im wesentlichen die Form eines Kreisrings aufweist, an dessen innerem Umfang ein zylinderartiger Bereich (57) ausgebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung (44) radial außerhalb des zylinderartigen Bereichs (57) ein erster ringförmiger Bereich (58) ausgebildet ist, in dem mehrere Durchtrittsöffnungen (59) ausgespart sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung (44) radial außerhalb des ersten ringförmigen Bereiches (58) ein zweiter ringförmiger Bereich (62) ausgebildet ist, in dem mehrere Öffnungen (63) in Umfangsrichtung, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sind, die zur Aufnahme von Mitteln (27) zum Befestigen der Trageinrichtung (44) an einem Flanschteil (24) dienen, das mit der Energiespeichereinrichtung (6) zusammenwirkt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung (44) radial außerhalb des zweiten ringförmigen Bereiches (62) ein dritter ringförmiger Bereich (66) ausgebildet ist, an dem die Wärmespeichereinrichtung (46) im zusammengebauten Zustand des Ausgangsteils (4) zumindest teilweise anliegt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dritten ringförmigen Bereich (66) mehrere Öffnungen (55) in Umfangsrichtung insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sind, die zur Aufnahme von Mitteln (54) zum Befestigen der Wärmespeichereinrichtung (46) an der Trageinrichtung (44) dienen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dritten ringförmigen Bereich (66) mehrere Warzen (53) ausgebildet sind, die auf der der Wärmespeichereinrichtung (46) zugewandten Seite der Trageinrichtung (44) vorstehen und zum Befestigen der Wärmespeichereinrichtung (46) an der Trageinrichtung (44) dienen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trageinrichtung (44) radial außerhalb des dritten ringförmigen Bereiches (66) ein vierter ringförmiger Bereich (71) ausgebildet ist, in dem mehrere Öffnungen (72) in Umfangsrichtung, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sind, die zur Aufnahme von Mitteln (85) zum Befestigen eines Kupplungsdeckels (76) an der Trageinrichtung (44) dienen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (58), zweite (62), dritte (66) und vierte (71) ringförmige Bereich in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, die sich senkrecht zur Drehachse (5) des Ausgangsteils (4) erstrecken.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen, in denen der erste (58) und der dritte (66) ringförmige Bereich angeordnet sind, axial zwischen den Ebenen angeordnet sind, in denen der zweite (62) und der vierte (71) ringförmige Bereich angeordnet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in der der vierte ringförmige Bereich (71) angeordnet ist, weiter von dem Eingangsteil (2) beabstandet ist als die Ebenen, in denen der erste (58), zweite (62) und dritte (66) ringförmige Bereich sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in der der dritte ringförmige Bereich (66) angeordnet ist, zwischen den Ebenen angeordnet ist, in denen der erste (58) und der zweite (62) ringförmige Bereich angeordnet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem vierten ringförmigen Bereich (71) Mittel (86) vorgesehen sind, die zum Zentrieren des Kupplungsdeckels (76) relativ zu der Trageinrichtung (44) dienen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dritten (66) und dem vierten (71) ringförmigen Bereich eine Abschrägung (68) ausgebildet ist, an der die Wärmespeichereinrichtung (46) zumindest teilweise anliegt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Wärmespeichereinrichtung (46) auf der der Trageinrichtung (44) zugewandten Seite zumindest teilweise an die Gestalt der Trageinrichtung (44) angepaßt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmespeichereinrichtung (46) mehrere Öffnungen (51, 52) in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, die unter anderem zur Aufnahme von Mitteln (54) zum Befestigen und/oder Zentrieren der Wärmespeichereinrichtung (46) an der Trageinrichtung (44) dienen.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (44) zumindest von einem Blechumformteil gebildet wird.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (44) aus einem unlegierten oder niedrig legierten Stahl, zum Beispiel StW23, gebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeichereinrichtung (46) aus Guß, zum Beispiel GG25, gebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil (2) Bestandteil einer mit einem Motor verbindbaren Primärmasse und das Ausgangsteil (4) Bestandteil einer mit einer Getriebeeingangswelle (84) verbindbaren Sekundärmasse ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (44) radial außen einen ringförmigen Bereich (71) besitzt, der sowohl zur Befestigung des Deckels einer Reibungskupplung als auch zur partiellen Bildung der mit einem Reibbelag der Kupplungsscheibe dieser Reibungskupplung zusammenwirkenden Reibfläche (48) dient.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (44) radial innerhalb des radial äußeren ringförmigen Bereiches eine Topfung aufweist, welche ein die Wärmespeichereinrichtung (46) bildendes ringförmiges Bauteil aufnimmt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil (2) wenigstens zwei ringartige Bauteile (15, 16) besitzt mit radial verlaufenden Bereichen, die eine ringartige Kammer (14) begrenzen, in der die Energiespeichereinrichtung (7) zumindest teilweise aufgenommen ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eines der ringartigen Bauteile (15) radial innen Bereiche besitzt zur Befestigung mit der Abtriebswelle eines Motors und die Trageinrichtung (44) mittels dieses ringförmigen Bauteiles (15) verdrehbar gelagert ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbare ringartige Bauteil (15) einen axialen Ansatz (34) trägt, auf dem die Trageinrichtung (44) gelagert ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (44) eines der ringartigen Bauteile (16) benachbart ist und die axiale Erstreckung dieses ringartigen Bauteiles (16) innerhalb der axialen Erstreckung der Trageinrichtung (44) liegt.