DE102011015637B4

DE102011015637B4 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102011015637B4
Application number: DE102011015637.2A
Authority: DE
Inventors: Mario Degler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: US8512153B2; DE102011015637A1; US20110263340A1

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer (10) mit einem Dämpferbauteil (12) und einem entgegen der Wirkung von Energiespeicherelementen (16, 18) gegenüber dem Dämpferbauteil (12) innerhalb eines Verdrehspiels begrenzt verdrehbaren Dämpferflanschteil (27) wobei das Dämpferbauteil (12) radial außen als Gleitschale (14) ausgeführt ist und den radial äußersten Umfangsbereich der Energiespeicherelemente (16, 18) umgreift und das Dämpferflanschteil (27) umfangsseitig beabstandete und die Energiespeicherelemente (16, 18) umfangsseitig zwischen sich aufnehmende und beaufschlagbare Beaufschlagungselemente (28) aufweist, wobei in der Gleitschale (14) Ausschnitte (30) ausgebildet sind und die Beaufschlagungselemente (28) unter Ermöglichung des Verdrehspiels in die Ausschnitte (30) radial eingreifen dadurch gekennzeichnet, dass ein Beaufschlagungselement (28) ein radial außerhalb und zur radialen Abstützung eines ersten angrenzenden Energiespeicherelements (16, 18) sowie dieses umfangsseitig abschnittsweise überstreckendes erstes Führungselement (42) ausgebildet hat und das Führungselement (42) in den Ausschnitt eingreift.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der US 5 964 328 A ist ein derartiger innerhalb eines Gehäuses eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers angeordneter Torsionsschwingungsdämpfer bekannt. Der Torsionsschwingungsdämpfer weist ein Dämpferbauteil und ein gegenüber diesem entgegen der Wirkung von Energiespeicherelementen, beispielsweise Schraubenfedern innerhalb eines Verdrehspiels begrenzt verdrehbares Dämpferflanschteil auf. Das Dämpferflanschteil ist radial außen als Gleitschale ausgeführt, die den radial äußersten Umfangsbereich der Energiespeicherelemente umgreift und diese dadurch radial gegen eine nach außen gerichtete Bewegung sichert. Das Dämpferflanschteil nimmt die Energiespeicherelemente umfangsseitig zwischen aus dem Dämpferflanschteil ausgeformten Beaufschlagungselementen auf, die eine Beaufschlagung der Energiespeicherelemente bewirken. Dazu weisen die Beaufschlagungselemente einen sich im Wesentlichen axial erstreckenden Beaufschlagungsabschnitt auf, der über eine Krümmung in einen sich im Wesentlichen radial erstreckenden scheibenartigen Hauptabschnitt übergeht an dem Reibflächen einer Wandlerüberbrückungskupplung angeordnet sind, die in Reibeingriff mit dem Gehäuse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gebracht werden können.
Aus den Entgegenhaltungen US 4 304 107 A sowie US 6 079 531 A sind ebenfalls Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, die auf den Oberbegriff des Anspruchs 1 lesbar sind.
Die durch die Drehbewegung des Torsionsschwingungsdämpfers auftretenden Fliehkräfte und die Verbiegung der beaufschlagten Schraubenfeder bewirken eine Krafteinwirkung auf die Gleitschale, die die Dämpfungswirkung durch verstärkt auftretende Reibung zwischen Schraubenfeder und Gleitschale beeinträchtigen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer verbesserten Dämpfungswirkung vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Torsionsschwingungsdämpfer mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend wird ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Dämpferbauteil und einem entgegen der Wirkung von Energiespeicherelementen gegenüber dem Dämpferbauteil innerhalb eines Verdrehspiels begrenzt verdrehbares Dämpferflanschteil vorgeschlagen, wobei das Dämpferbauteil radial außen als Gleitschale ausgeführt ist und den radial äußersten Umfangsbereich der Energiespeicherelemente umgreift und das Dämpferflanschteil umfangsseitig beabstandete und die Energiespeicherelemente umfangsseitig zwischen sich aufnehmende und beaufschlagbare Beaufschlagungselemente aufweist wobei in der Gleitschale Ausschnitte ausgebildet sind und die Beaufschlagungselemente unter Ermöglichung des Verdrehspiels in die Ausschnitte radial eingreifen. Insbesondere befinden sich die Ausschnitte an einem radial äußersten Umfangsabschnitt der Gleitschale, genauer dort, wo die Energiespeicherelemente durch Fliehkrafteinwirkung am stärksten an die Gleitschale gedrückt werden. Dadurch kann eine Verringerung der Reibung zwischen den Energiespeicherelementen und der Gleitschale bewirkt und damit einhergehend eine verbesserte Dämpferleistung ermöglicht werden.
Der Torsionsschwingungsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, den Torsionsschwingungsdämpfer in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder in einer trockenlaufenden oder nasslaufenden Kupplungseinrichtung anzuordnen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung hat ein Beaufschlagungselement ein radial außerhalb und zur radialen Abstützung eines ersten angrenzenden Energiespeicherelements sowie dieses umfangsseitig abschnittsweise überstreckendes erstes Führungselement ausgebildet wobei das Führungselement in den Ausschnitt der Gleitschale eingreift. Vorteilhafterweise ist das Führungsmittel derart ausgebildet, dass sich das Energiespeicherelement dort einhängen kann. Auch kann das Führungselement zusätzlich durch einen Napf mit einem Konus und/oder Kegel erweitert sein.
Vorteilhafterweise hat das Beaufschlagungselement ein zweites Führungselement ausgebildet, dass das angrenzende zweite Energiespeicherelement umfangsseitig abschnittsweise und radial außerhalb überstreckt. Dabei können das erste und zweite Führungselement eine voneinander abweichende oder die gleiche Gestalt aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat eine den äußersten Umfangsbereich der Energiespeicherelemente umgreifende, innere Umfangsfläche der Gleitschale einen umfangsseitig veränderlichen Abstand in Bezug auf eine Drehachse. Dabei können definierte Überhöhungen in der Gleitschale zur Erzielung lokal ausgeprägter Reibstellen zwischen der Gleitschale und dem Energiespeicherelement vorgesehen sein. Beispielsweise kann der veränderliche Abstand durch Anprägungen, Umformungen, Wellungen, Anfasungen und/oder durch spanende Bearbeitung der Gleitschale erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verdrehspiel durch zwischen dem Dämpferbauteil und dem Dämpferflanschteil wirksam angeordnete Anschläge begrenzt. Vorteilhafterweise sind die Anschläge zwischen den Beaufschlagungselementen und den Ausschnitten wirksam und/oder werden durch an einem der Bauteile bestehend aus Dämpferbauteil und Dämpferflanschteil angeordnete Eingriffelemente und komplementäre Aussparungen an dem anderen Bauteil gebildet. So können die Anschläge durch an einem Bauteil befestigte Niet- oder Bolzenelemente gebildet sein, die durch Ausschnitte in dem anderen Bauteil ein- oder durchgreifen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Dämpferbauteil als Dämpfereingangsteil zur Übertragung eines Drehmomentes über die Wirkung der Energiespeicherelemente an das als Dämpferausgangsteil oder Dämpferzwischenteil ausgebildete Dämpferflanschteil ausgebildet. Auch kann das Dämpferbauteil als Dämpferzwischenteil oder als Dämpferausgangsteil und das Dämpferflanschteil als Dämpfereingangsteil ausgebildet sein. Unter Dämpferzwischenteil wird dabei ein Bauteil des Torsionsschwingungsdämpfers verstanden das mit zwei weiteren Bauteilen derart wirksam über wenigstens zwei Dämpferstufen mit jeweils eigenen Energiespeicherelementen verbunden ist, so dass der Torsionsschwingungsdämpfer als Reihendämpfer ausgeführt ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Abbildungen, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen beziehungsweise in Alleinstellung anwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

1: Räumliche Ansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
2: Teilquerschnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
3: Frontansicht eines Ausschnitts aus einem Torsionsschwingungsdämpfer in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

In 1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung in räumlicher Ansicht dargestellt. Der Torsionsschwingungsdämpfer 10 weist ein Dämpferbauteil 12 auf, das in einem radial äußeren Bereich als Gleitschale 14 ausgeführt ist. Radial innerhalb der Gleitschale 14 sind zwei ineinander geschachtelte und parallel wirksame Energiespeicherelemente 16, 18 in Gestalt von Schraubenfedern angeordnet, deren radial äußerster Umfangsbereich von der Gleitschale 14 umgriffen wird, so dass die Energiespeicherelemente 16 von der Gleitschale 14 gegenüber einer nach radial außen gerichteten Bewegung gesichert sind. Die Gleitschale 14 übergreift dabei die radiale Erstreckung der Energiespeicherelemente 16 auf zumindest einer axialen Seite und geht radial weiter innen in einen scheibenartigen Abschnitt über.
Das als Dämpfereingangsteil 20 ausgebildete Dämpferbauteil 12 ist drehfest mit einem ersten Dämpferscheibenteil 22 verbunden welches wiederum drehfest mit einem Lamellenträger 24 einer Kupplungseinrichtung verbunden ist. Der Lamellenträger 24 ist als Innenlamellenträger ausgeführt und zur Aufnahme von Reiblamellen der Kupplungseinrichtung derart ausgestaltet, dass die Reiblamellen mit Hilfe einer Verzahnung 25 an dem Lamellenträger 24 axial verschiebbar und drehfest mitführbar sind. Ein von der Kupplungseinrichtung über die Reiblamellen auf den Lamellenträger 24 übertragenes Drehmoment wird auf das erste Dämpferscheibenteil 22 weitergeleitet. Das erste Dämpferscheibenteil 22 ist umfangsseitig unterbrochen und nimmt in diesen Zwischenbereichen die Energiespeicherelemente 16 auf. Dabei sind die Energiespeicherelemente 16 durch das erste Dämpferscheibenteil 22 in beide Drehrichtungen beaufschlagbar. Das in die Energiespeicherelemente 16 eingeleitete Drehmoment wird durch dieses auf ein axial neben dem ersten Dämpferscheibenteil 22 angeordnetes und als Dämpferausgangsteil 26 ausgebildetes Dämpferflanschteil 27 übertragen, das hierzu entsprechende Beaufschlagungselemente 28 aufweist. Ein Energiespeicherelement 16 ist somit jeweils umfangsseitig zwischen einer Umfangsseite des ersten Dämpferscheibenteils 22 und einer gegenüberliegenden Umfangsseite des Beaufschlagungselementes 28 eingespannt oder aufgenommen, so dass das Drehmoment bei Einleitung auf eines dieser Bauteile über die Wirkung der Energiespeicherelemente 16, 18 auf das andere Bauteil übertragbar ist.
Die Beaufschlagungselemente 28 des Dämpferflanschteils 27 erstrecken sich im Wesentlichen in radialer Richtung und greifen dabei in aus der Gleitschale 14 ausgeformten Ausschnitten 30 unter Ermöglichung des Verdrehspiels der beiden gegenseitig begrenzt verdrehbaren Bauteile bestehend aus Dämpferbauteil 12 und Dämpferflanschteil 27 ein. Die Ausschnitte in dem Dämpferbauteil 12 beziehungsweise in der Gleitschale 14 bewirken eine reduzierte Reibung des Energiespeicherelements 16 an einer inneren Umfangsfläche der Gleitschale 14 und damit eine verbesserte Dämpfungswirkung des Torsionsschwingungsdämpfers 10.
2 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Radial innerhalb der ineinander verschachtelten und parallel wirksamen Energiespeicherelemente 16, 18 ist das Dämpferbauteil 12 über Verbindungselemente, beispielsweise Nietelemente mit einem zweiten Dämpferscheibenteil 32 drehfest verbunden, das wiederum mit einem ersten Dämpferscheibenteil 22 drehfest verbunden und axial beabstandet zu diesem angeordnet ist und an welchem ein Lamellenträger 24 einer Kupplungseinrichtung befestigt ist. Axial zwischen dem ersten und zweiten Dämpferscheibenteil 22, 32 ist ein Dämpferflanschteil 27 angeordnet, das zur Beaufschlagung der Energiespeicherelemente 16, 18 integral ausgeformte Beaufschlagungselemente 34 aufweist, die durch Ausschnitte 30 der integral aus dem Dämpferbauteil 12 ausgeformten Gleitschale 14 eingreifen. Das erste und zweite Dämpferscheibenteil 22, 32 weisen einen definierten radialen Abstand zu der Gleitschale 14 auf, so dass eine Verdrehung dieser Bauteile gegeneinander um die gemeinsame Drehachse 100 ermöglicht werden kann. Das Dämpferflanschteil 27 ist in einem radial inneren Bereich zur Ausbildung eines axial sich erstreckenden Abschnitts 36 umgebogen und an einer Dämpfernabe 38 mit Hilfe einer formschlüssigen Verbindung 40 befestigt.
In 3 ist ein Ausschnitt aus einem Torsionsschwingungsdämpfer 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in Frontansicht gezeigt. Das Beaufschlagungselement 34 hat radial außerhalb und zur radialen Abstützung eines ersten angrenzenden Energiespeicherelements 16 ein erstes Führungselement 42 ausgebildet, das das erste Energiespeicherelement 16 umfangsseitig abschnittsweise überstreckt und in einen Ausschnitt der Gleitschale 14 eingreift. Dadurch kann eine weitere radiale Sicherung dieses Energiespeicherelements 16 und damit einer weitere Reduzierung der Reibung zwischen dem Energiespeicherelement 16 und der Gleitschale 14 ermöglicht werden. An der umfangsseitig gegenüberliegenden Seite des Beaufschlagungselementes 34 hat dieses ein zweites Führungselement 44 ausgebildet, das das angrenzende Energiespeicherelement 16 umfangsseitig abschnittsweise und radial außerhalb überstreckt wobei das erste und zweite Führungselement 42, 44 insbesondere die gleiche Form aufweisen.
Bezugszeichenliste

10: Torsionsschwingungsdämpfer
12: Dämpferbauteil
14: Gleitschale
16: Energiespeicherelement
18: Energiespeicherelement
20: Dämpfereingangsteil
22: Dämpferscheibenteil
24: Lamellenträger
25: Verzahnung
26: Dämpferausgangsteil
27: Dämpferflanschteil
28: Beaufschlagungselement
30: Ausschnitt
32: Dämpferscheibenteil
34: Beaufschlagungselement
36: Abschnitt
38: Dämpfernabe
40: Verbindung
42: Führungselement
44: Führungselement
100: Drehachse

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer (10) mit einem Dämpferbauteil (12) und einem entgegen der Wirkung von Energiespeicherelementen (16, 18) gegenüber dem Dämpferbauteil (12) innerhalb eines Verdrehspiels begrenzt verdrehbaren Dämpferflanschteil (27) wobei das Dämpferbauteil (12) radial außen als Gleitschale (14) ausgeführt ist und den radial äußersten Umfangsbereich der Energiespeicherelemente (16, 18) umgreift und das Dämpferflanschteil (27) umfangsseitig beabstandete und die Energiespeicherelemente (16, 18) umfangsseitig zwischen sich aufnehmende und beaufschlagbare Beaufschlagungselemente (28) aufweist, wobei in der Gleitschale (14) Ausschnitte (30) ausgebildet sind und die Beaufschlagungselemente (28) unter Ermöglichung des Verdrehspiels in die Ausschnitte (30) radial eingreifen dadurch gekennzeichnet, dass ein Beaufschlagungselement (28) ein radial außerhalb und zur radialen Abstützung eines ersten angrenzenden Energiespeicherelements (16, 18) sowie dieses umfangsseitig abschnittsweise überstreckendes erstes Führungselement (42) ausgebildet hat und das Führungselement (42) in den Ausschnitt eingreift.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beaufschlagungselement (28) ein zweites Führungselement (44) ausgebildet hat, das das angrenzende zweite Energiespeicherelement (16) umfangsseitig abschnittsweise und radial außerhalb überstreckt.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Führungselement (42, 44) eine voneinander abweichende Gestalt aufweisen.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Führungselement (42, 44) die gleiche Gestalt aufweisen.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine den äußersten Umfangsbereich der Energiespeicherelemente (16, 18) umgreifende innere Umfangsfläche der Gleitschale (14) einen umfangsseitig veränderlichen Abstand in Bezug auf eine Drehachse (100) aufweist.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrehspiel durch zwischen dem Dämpferbauteil (12) und dem Dämpferflanschteil (27) wirksam angeordnete Anschläge begrenzt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge wirksam zwischen den Beaufschlagungselementen (28) und den Ausschnitten (30) sind.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 6oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge durch an einem der Bauteile bestehend aus Dämpferbauteil (12) und Dämpferflanschteil (27) angeordnete Eingriffelemente und komplementäre Aussparungen an dem anderen Bauteil gebildet sind.
Torsionsschwingungsdämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferbauteil (12) als Dämpfereingangsteil zur Übertragung eines Drehmomentes über die Wirkung der Energiespeicherelemente (16, 18) an das als Dämpferausgangsteil oder Dämpferzwischenteil ausgebildete Dämpferflanschteil (27) ausgebildet ist.