DE10210397B4 - Torsionsschwingungsdämpfer - Google Patents

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Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend ein Eingangsteil (40) mit einer Primärschwungmasse (26, 28) und einem relativ dazu verdrehbaren Ausgangsteil (42) mit einer Sekundärschwungmasse (15), wobei das Eingangsteil (40) und das Ausgangsteil (42) über Federspeicher (11) elastisch miteinander verbunden sind, weiterhin umfassend eine Zusatzschwungmasseanordnung (44), die an dem Ein- oder Ausgangsteil (40, 42) mit wenigstens einem Radiallager drehbar gelagert und mittels einer Reibeinrichtung (48), die wenigstens einen Reibring (1) umfasst, zu dem Ein- und/oder Ausgangsteil (40, 42) zur Drehmitnahme schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Reibring (1) der Reibeinrichtung und das Radiallager der Zusatzschwungmasseanordnung (44) gemeinsam als Reiblagerring (1) ausgeführt sind wobei der Reiblagerring (1) als Gleitlager ausgeführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Torsionsschwingungsdämpfer sind allgemein bekannt. Diese werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen benutzt, um die von einem Verbrennungsmotor ausgehenden Torsionsschwingungen gegenüber dem Antriebsstrang möglichst weitgehend zu isolieren und damit den Fahrkomfort zu erhöhen. Bei modernen Fahrzeugen haben sich insbesondere Zweimassenschwungräder (ZMS) durchgesetzt, die im nutzbaren Drehzahlbereich, d. h. zwischen der Leerlaufdrehzahl und einer maximalen Drehzahl, infolge ihrer geringen Drehsteifigkeit wirksam zur Schwingungsdämpfung beitragen. In Verbindung mit deren vorteilhaften Wirkung ergibt sich jedoch auch ein gewisser Nachteil, der darin besteht, dass beim Starten oder Abstellen des Motors die unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegende Eigenfrequenz eines ZMS durchlaufen wird und dabei die auftretenden erhöhten Schwingungsamplituden sich durch Getriebe- und Kupplungsgeräusche äußern und somit eine zusätzliche Belastung der Bauteile im ZMS darstellen.
  • Um diesen unerwünschten Effekt abzuschwächen ist es bekannt, bei einem ZMS eine zusätzliche Reibeinrichtung vorzusehen. Außerdem kann bei der konstruktiven Auslegung eines ZMS durch eine möglichst geringe Federsteifigkeit und durch eine geeignete Aufteilung des primären und sekundären Massenträgheitsmoments, die Eigenfrequenz des ZMS unterhalb der Zündfrequenz des Verbrennungsmotors abgesenkt werden.
  • Die genannten Maßnahmen sind jedoch mit dem Nachteil zusätzlicher Kosten und in einer ggf. eingeschränkteren Funktion verbunden, da die Reibungseinrichtung, sofern diese nicht über eine aufwendige Abschaltvorrichtung verfügt, außerhalb der Resonanzstelle die Entkopplung von Torsionsschwingungen wesentlich verschlechtern kann.
  • Weiterhin ist es bereits bekannt, am Ausgangsteil eines Torsionsschwingungsdämpfers eine Zusatzschwungmasseanordnung (ZuMa) anzuordnen, welche mittels einer Reibvorrichtung in Abhängigkeit einer definierten Grenz-Drehbeschleunigung von der Ausgangsseite ab- bzw. zuschaltbar ist und damit die Torsionsschwingungen beim Durchlaufen der Eigenfrequenz des Torsionsschwingungsdämpfers wirkungsvoll bedämpft. Unterhalb einer vorgegebenen Grenzdrehbeschleunigung ist die ZuMa drehfest an die Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers gekoppelt, wodurch die Wirksamkeit des Torsionsschwingungsdämpfers nicht beeinträchtigt wird. Die konstruktive Ausführung der Lagerung der ZuMa und die Beaufschlagung der ZuMa mit einem definierten Reibmoment sind bisher noch nicht für eine Serienanwendung im Automobilbau befriedigend gelöst, insbesondere werden bisher im Vergleich zu einem konventionellen Torsionsschwingungsdämpfer erhebliche Kosten verursacht.
  • In der DE 36 43 272 A1 ist eine schaltbare Zusatzmasse gezeigt. Die Zusatzmasse ist dabei an die Getriebewelle koppelbar, wobei diese Kopplung über Reibschluss erfolgt und über eine Fliehkrafteinrichtung oberhalb eines bestimmten Drehzahlniveaus wieder getrennt werden kann. Die Zusatzmasse ist dabei an einem Schwungrad radial gelagert und u. a. über einen Reibbelag mit der Getriebewelle koppelbar.
  • In der DE 100 56 788 A1 ist eine Schwungradvorrichtung gezeigt mit einer ersten Schwungmasse und einer drehbar an der ersten Schwungmasse gelagerten zweiten Schwungmasse. Mittels einer Reibeinrichtung kann die zweite Schwungmasse durch die erste unter Einwirkung von Fliehkräften, die auf die Fliehgewichte ausgeübt werden, in Abhängigkeit von der Drehzahl, und über eine Reibeinrichtung gekoppelt werden.
  • In der DE 101 10 671 A1 ist eine Schwingungsdämpfungseinrichtung mit einer Primärseite und einer Sekundärseite gezeigt, die über eine Dämpferanordnung und eine Reibeinrichtung gekoppelt werden. Weiter ist eine Tilgermasse gezeigt, die sich einerseits über ein Lager auf einer Masse der Sekundärseite abstützt, andererseits axial über einen separaten Reibring an einem Zentralscheibenelement der Sekundärseite. Die DE 101 10 671 A1 zeigt ebenfalls eine direkte Verbindung der Dämpferanordnung mit der Sekundärseite über eine elastomere Verbindung.
  • In der DE 37 41 701 A1 ist ein geteiltes Schwungrad mit Zusatzmasse gezeigt, welches eine Primärmasse über eine Reibeinrichtung mit der Sekundärmasse koppeln kann. Weiterhin kann an die Sekundärmasse über eine zweite Reibeinrichtung eine Zusatzmasse angekoppelt werden. Die Zusatzmasse stützt sich dabei radial auf einer Zylinderfläche der Sekundärmasse ab und ist dort drehbar gelagert. Die Reibbeläge zur Kopplung der Reibeinrichtung wirken dabei in axialer Richtung und sind von der Lagerung der Sekundärmasse unabhängig.
  • Aus dem oben Erläuterten ergibt sich deshalb die Aufgabe, einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Zusatzschwungmasseanordnung bereitzustellen, deren Lagerung und Reibeinrichtung konstruktiv einfach ausgeführt sind und eine kostengünstige Fertigung gestatten.
  • Die Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass der wenigstens eine Reibring der Reibeinrichtung und das Radiallager der Zusatzschwungmasseanordnung gemeinsam als Reiblagerring in Form eines Gleitlagers ausgeführt werden, wird die bisher notwendige Vielzahl von Bauteilen eingeschränkt und der zur Verfügung stehende Bauraum besser ausgenutzt. Damit ist weiterhin eine Verkürzung der Montagezeit und eine erhebliche Kostenreduktion verbunden. Beim Betreiben des Torsionsschwingungsdämpfers bewegt sich die Zusatzschwungmasseanordnung nur dann relativ zum Ein- und/oder Ausgangsteil, wenn eine Grenzbeschleunigung überschritten wird, z. B. beim Resonanzdurchgang oder bei Lastwechseln. Bezogen auf die Systemlebensdauer ist also der Nutzanteil des Lagers sehr gering. Ebenso kann auf ein spezielles Gleitlager, das auf niedrigen Verschleiß und hohe Belastung ausgelegt ist, verzichtet werden. Anstelle dessen wird eine Konstruktion verwendet, welche die Reibfläche des Reibrings und gleichzeitig die Lagerfläche eines Gleitlagers besitzt. Eine erhöhte Lagerreibung kann dabei durchaus erwünscht sein, falls ohnehin ein hohes Reibmoment zwischen der Zusatzschwungmasseanordnung und dem Ein- und/oder Ausgangsteil notwendig ist.
  • Vorteilhaft umfasst die Reibeinrichtung ein federelastisches Element und einen Druckring, womit eine Anpresskraft der einander reibenden Flächenpaare erzeugt wird.
  • Mit weiteren Vorteil ist die Zusatzschwungmasseanordnung drehfest am Reiblagerring angeordnet. Dabei findet beim Überschreiten einer Grenzdrehbeschleunigung eine Relativverdrehung zwischen der Zusatzschwungmasseanordnung zusammen mit dem Reiblagering und dem Primär- oder/und Sekundärteil statt.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung weist der Reiblagerring stirnseitig Reibflächen auf, die zu drehfest zum Ein- oder/und Ausgangsteil angeordneten Elementen Reibbereiche ausbilde. Somit werden zwei Reibflächenpaare an der Reibeinrichtung ausgebildet, welches günstiger bezüglich der Abfuhr der entstehenden Reibungswärme ist.
  • In herstellungstechnisch einfacher Weise ist eine Reibfläche als geschlossener Kreisring ausgeführt.
  • Ebenfalls als günstig hat sich ein Reiblagerring, der mehrere über den Umfang verteilte Stempel aufweist, die zusammen eine segmentierte Reibfläche bilden, erwiesen.
  • In konstruktiv bemerkenswert einfacher Weise umfasst die Zusatzschwungmasseanordnung einen Träger, dessen radial innerer Bereich zu den Stempeln des Reiblagerrings korrespondierende Ausnehmungen aufweist und wobei die Stempel die Ausnehmungen durchgreifen. Dadurch kann die Zusatzschwungmasseanordnung drehfest zum Reiblagerring zugeordnet werden.
  • Mit besonderem Vorteil weist der Reiblagerring zur Aufnahme der Zusatzschwungmasseanordnung eine selbstsichernde Aufnahmestruktur auf. Dadurch ist die Zusatzschwungmasseanordnung axial und radial gesichert und ein Wandern der Zusatzschwungmasseanordnung wird sicher verhindert.
  • Eine besonders einfache Aufnahmestruktur umfasst für eine schnelle Montage eine Schnappverbindung oder eine Clipverbindung.
  • In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst die Reibeinrichtung zusätzlich zu einem Reiblagerring einen weiteren Reibring oder Reiblagerring.
  • Üblicherweise ist das Ausgangsteil mit einer Anlaufscheibe axial zum Eingangsteil gelagert. Hierbei kann auf eine separate Anlaufscheibe verzichtet werden, wenn ein Reibring gleichzeitig als Anlaufscheibe ausgeführt ist.
  • Ebenso kann ein separater Druckring eingespart werden, wenn ein Reiblagerring zugleich als Druckring der Reibeinrichtung ausgeführt ist.
  • Äußerst günstig ist eine Anordnung, bei der der Reiblagerring radial auf einem weiteren Reibring oder Reiblagerring gelagert ist und wobei der Reiblagerring drehfest mit der Zusatzschwungmasseanordnung und der weitere Reibring oder Reiblagerring drehfest mit dem Ein- oder Ausgangsteil verbunden ist. Hierbei können durch eine geeignete Werkstoffauswahl die Lagereigenschaften, insbesondere die Gleitbeiwerte je nach Wunsch in die eine oder die andere Richtung angepasst werden.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn wenigstens ein Reibring eine Kegelmantelfläche aufweist und eine von dem federelastischem Element im Wesentlichen axial eingeleitete Vorspannkraft infolge einer Komponentenzerlegung an der Kegelmante1fläche eine betragsmäßig größere Anpresskraft der Reibeinrichtung erzeugt.
  • Die Zusatzmasseanordnung trägt vorteilhaft in deren radial äußeren Bereich eine Zusatzmasse, welche fertigungstechnisch einfach und kostensgünstig als Gussteil ausgeführt ist. Alternativ kann die Zusatzmasse als Schmiedeteil oder gefalztem Stahlblech ausgeführt sein.
  • Die Zusatzschwungmasseanordnung ist raumsparend innerhalb eines von der Primärschwungmasse und der Sekundärschwungmasse gebildeten axialen Bauraums angeordnet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Identische Teile wurden dabei mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Es zeigen:
  • 1a eine Darstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Zusatzschwungmasseanordnung ZuMa;
  • 1b eine Vergrößerung eines Details der 1a, in der eine Reibeinrichtung mit einem Reiblagerring dargestellt sind;
  • 2a–b eine Schnittdarstellung einer weiteren Variante einer Reibeinrichtung, wobei der Reiblagerring eine alternative Aufnahmestruktur für eine ZuMa aufweist;
  • 3a–c eine Ausführungsform eines Reiblagerringes mit in Umfangsrichtung federnden Schnapphaken;
  • 4 eine Ausführungsform eines Reiblageringes mit angeformten Clipsen;
  • 5 eine Ausführungsform einer Reibeinrichtung mit einem Reiblagerring und einem weiteren Reibring, der gleichzeitig als Anlaufscheibe dient;
  • 6 eine Ausführungsform einer Reibeinrichtung, wobei der Reiblagerring gleichzeitig als Druckring fungiert;
  • 7 eine Ausführungsform einer Reibeinrichtung mit zwei Reiblagerringen, die radial zueinander gelagert sind;
  • 8 eine Ausführungsform einer Reibeinrichtung mit Reibringen, deren Reibflächen zur Erhöhung der Anpresskraft kegelmantelförmig ausgestaltet sind.
  • 1a zeigt allgemein einen Torsionsschwingungsdämpfer TD mit einer Zusatzschwungmasseanordnung. Eine Eingangswelle 21, welche bspw. die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotor darstellt, ist über einen Distanzring 20 mit einer Nabenscheibe 26 mittels einer Verschraubung 22 verbunden. Im radial äußeren Bereich der Nabenscheibe 26 ist ein Zahnkranz 27 angeordnet, der mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Anlassvorrichtung eines Verbrennungsmotors in Eingriff gebracht werden kann. Des Weiteren ist in diesem Bereich an der Innenumfangsfläche der Nabenscheibe 26 über eine Verschweißung ein zusätzlicher Massering 28 befestigt. Die Nabenscheibe 26 und der Massering 28 bilden das Eingangsteil 40 des TD. Die Nabenscheibe 26 ist über Torsionsdämpferfedern 11 mit zwei Abdeckblechen 31 und 5 verbunden, die radial außen, z. B. mittels einer zeichnerisch nicht dargestellten Nietverbindung, drehfest miteinander verbunden sind. Das Abdeckblech 5 ist über einen radial innen angeordneten Axialvorsprung 32 auf einem Axialvorsprung 34 der Nabenscheibe 26 mittels eines Radialgleitlagers 29 radial und über eine Anlaufscheibe 30 axial gelagert.
  • Das sich in 1a ausgangsseitig an der Torsionsdämpferfeder 11 erstreckende Abdeckblech 5 ist über eine Verschweißung 35 mit einem sich radial nach außen erstreckenden Trägerblech 9 verbunden, an dem mittels einer Vernietung 36 eine Sekundärschwungmasse 15 angeordnet ist. Das Abdeckblech 5, das Trägerblech 9 und die Sekundärschwungmasse 15 definieren somit das Ausgangsteil 42 des Torsionsschwingungsdämpfers TD.
  • Eingangsteilseitig ist radial im Bereich der Verschraubung 22 zwischen der Nabenscheibe 26 und dem Abdeckblech 31 eine Reibeinrichtung 38 angeordnet, die der Dämpfung von Torsionsschwingungsamplituden dient. Die Reibeinrichtung 38 umfasst dazu einen Reibring 23, einen Druckring 24 und eine Tellerfeder 25.
  • Die Zusatzschwungmasseanordnung 44 ist allgemein innerhalb eines von der Primärschwungmasse 26, 28 und der Sekundärschwungmasse 15 gebildeten axialen Bauraums angeordnet. Die Zusatzschwungmasseanordnung 44 weist radial außen eine als Gussteil ausgeführte Zusatzmasse 10 (ZuMa) auf, die mit einer Vernietung 46 an einem Trägerblech 6 befestigt ist. Anstelle des Gussteils kann die Zusatzmasse auch als Schmiedeteil oder wie in 6 gezeigt aus einem gefaltetem Stahlblech ausgeführt sein.
  • Der Zusatzschwungmasseanordnung 44 ist eine Reibeinrichtung 48 (siehe 1b) zugeordnet, welche die Zusatzmasse 10 über das Trägerblech 6 mit einem vorbestimmten Reibmoment an das Ausgangsteil 42 koppelt. Die Reibeinrichtung 48 enthält als federelastisches Element eine Tellerfeder 8, die unter einer Vorspannung steht und sich am Trägerblech 9 sowie einem in Grenzen beweglichen Druckring 7 axial abstützt, welcher an einem aus einem Kunststoff gefertigten Reiblagerring 1 zur Anlage kommt. Der Reiblagerring 1 ist an einer Radialschulter des Abdeckbleches 5 positioniert und kann mit dessen sich nach radial außen erstreckenden Bereich die Vorspannung der Tellerfeder 8 aufnehmen. Die mit dem Druckring 7 und dem Abdeckblech 5 in Anlage befindlichen Stirnseiten des Reiblagerrings 1 bilden jeweils mit diesen Reibbereiche, wobei die Anpresskraft durch eine geeignete Auswahl der Tellerfeder und konstruktive Gestaltungsmaßnahmen der Reibflächen definiert eingestellt werden können.
  • Der Reiblagerring 1 weist allgemein den Querschnitt eines liegenden U auf, von dem in Umfangsrichtung mehrere Stempel 50 abstehen, deren freie Enden in ihrer Gesamtheit eine erste, segmentierte Reibfläche 52 am Druckring 7 bilden. Mit dem Basisbereich des U liegt der Reiblagerring 1 am Abdeckblech 5 an und bildet dort ein zweite, geschlossene ringförmige Reibfläche 55.
  • Zur Lagerung der ZuMa 10 weist das Trägerblech 6 in dessen radial inneren Bereich zu den Stempeln 50 korrespondierende Ausnehmungen auf, durch welche die Stempel 50 axial hindurchgreifen und radial formschlüssig zu diesen drehfest angeordnet sind. Der Reiblagerring 1 umfasst weiterhin zur Aufnahme des Trägerblechs 6 eine selbstsichernde Aufnahmestruktur 54, wobei der radial innenliegende Schenkel des U in Umfangsrichtung segmentiert ist und einzelne Segmente als Schnapphaken 4 ausgeführt sind. Der radial außen liegende Schenkel ist gegenüber dem erstgenannten axial verkürzt, wobei das Trägerblech 6 an dem letzteren anliegt und zur axialen Festlegung mit dem Schnapphaken 4 eine Schnappverbindung mit dem Reiblagerring 1 eingehen kann. Der Reiblagerring 1 ist als Gleitlager ausgestaltet und stützt sich mit dessen radial inneren Schenkel am Deckblech 5 ab, wobei im Bereich des Schnapphakens 4 einen Radialspalt zum Deckblech 5 verbleibt. Durch diese Ausgestaltung kann sich die ZuMa 10 unter dem Einfluss von Taumelschwingungen, wie diese z. B. bei einer Kurbelwellenbewegung auftreten, selbst zentrieren. Die Hinterschnitthöhe des Schnapphakens 4 ist größer gewählt als der radiale Luftspalt zwischen Abdeckblech 5 und Schnapphaken 4, wodurch ein Lösen der Schnappverbindung beim Betreiben des TD sicher verhindert wird.
  • Der Reiblagerring 1 fungiert somit mit dessen Reibflächen 52 und 55 als Reibring der Reibeinrichtung 48 und stellt gleichzeitig das Radiallager der Zusatzschwungmasseanordnung 44 auf dem Abdeckblech 5 dar.
  • Bei der Montage der Zusatzschwungmasseanordnung 46 wird zunächst das Trägerblech 6 mit der ZuMa 10 in den Reiblagerring 1 eingeschnappt, welches an dessen radial äußeren Schenkel zur Anlage kommt. Die so vormontierte Einheit wird dann auf das Abdeckblech 5 aufgeschoben.
  • Erfährt das Ausgangsteil 42 des Torsionsschwingungsdämpfers TD im Betrieb infolge einer in das Eingangsteil eingeleiteten Torsionsschwingung eine Drehbeschleunigung oberhalb einer festgelegten Grenzdrehbeschleunigung, so wird das durch die Reibeinrichtung festgelegte Reibmoment überwunden und die drehfeste Verbindung der Zusatzschwungmasseanordnung 44 zum Ausgangsteil 42 aufgehoben. Dabei verdrehen sich besagte beide Teile relativ zueinander, wobei an den beiden Reibstellen Reibenergie dissipiert und im Ergebnis die Amplitude der anregenden Torsionsschwingung gedämpft wird.
  • In den 2a, b ist als weitere Variante ein Reiblagerring 60 dargestellt, der sich von dem Reiblagerring 1 im Wesentlichen durch dessen Aufnahmestruktur zur Aufnahme des Trägerblechs 6 unterscheidet. Am Reiblagerring 60 sind dazu in Umfangsrichtung verteilt Fahnen 14 ausgebildet, die sich in Richtung des Trägerblechs 9 leicht schräg nach radial außen erstrecken. Bei der Montage wird das Trägerblech 6 von links kommend auf den Reiblagerring 60 über diese Fahnen 14 hinweg aufgeschoben bis es an einer Anschlagfläche am Reiblagerring 60 aufliegt und von den wieder in ihre Ausgangsstellung gegangenen Fahnen 14 fixiert wird. Zur Versteifung des Reiblagerrings 60 und für die drehfeste Verbindung zwischen dem Reiblagerring 60 und dem Trägerblech 6 sind am Reiblagerring 60 Rippen 12 angeformt, die in damit korrespondierende Ausnehmungen des Trägerblechs 6 hineinragen. Im Gegensatz zu dem in 1a und 1b dargestellten Reiblagerring 1 liegt der radial innere Schenkel hier im Wesentlichen ganzflächig an dem Trägerblech 5 an. Auch bei dieser Ausführung ist eine gewisse Entkopplung der ZuMa 10 von Taumelbewegungen des Ausgangsteils 42 gegeben.
  • Als weitere alternative Ausgestaltung ist in den 3a–c ein Reiblagerring 70 dargestellt, welcher ähnlich wie derjenige in 1b, Stempel 72 aufweist, die zur drehfesten Verbindung das Trägerblech 6 axial durchdringen und eine Reibfläche bilden. In Umfangsrichtung sind seitlich dieser Stempel Schnapphaken 4 angeordnet, die beim Aufschieben des Trägerblechs 6 in Umfangsrichtung ausweichen und beim Einrasten das Trägerblech 6 axial sichern.
  • Der Reiblagerring 80 der 4 weist in Umfangsrichtung mehrere angespritzte Clipse 13 auf. Beim Aufschieben des Trägerblechs 6 auf den Reiblagerring 80 werden die Clipse 13 durch entsprechend ausgeführte Bohrungen im Trägerblech 6 geschoben. Liegt das Trägerblech 6 an der Anlagefläche des Reiblagerrings 80 an, so rasten die Clipse 13 ein, wodurch das Trägerblech 6 gleichzeitig eine axiale und radiale Fixierung erfährt.
  • Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform umfasst die Reibeinrichtung einen aus einem Kunststoff ausgeführten Reibring 2 und einen ebenfalls aus Kunststoff ausgeführten Reiblagerring 3, wobei der dem Abdeckblech 5 zugewandte Reibring 2 gleichzeitig die Funktion der Anlaufscheibe 30 übernimmt. Der Reibring 2 besitzt stempelförmige Vorsprünge 82 und wird in 5 von links nach rechts in das Abdeckblech 5 eingesteckt, wobei die Stempel 82 durch Öffnungen im Abdeckblech 5 hindurchragen. Die Stempel 82 weisen eine Reibfläche zum Trägerblech 6 auf, in dessen Öffnungen ein hakenförmiger Abschnitt des Reiblagerrings 3 eingehakt ist und somit eine drehfeste Verbindung mit diesem herstellt. Der Reiblagerring 3 weist allgemein eine J-förmigen Querschnitt mit einem als Lagerfläche dienenden, radial innen angeordneten Schenkel 84 auf, der radial zwischen dem Stempel 82 und dem Abdeckblech 5 eingeschoben ist. Der radial verlaufende Abschnitt des J wird von der Tellerfeder 8 und dem Druckring 7 mit einer Vorspannkraft beaufschlagt. Somit ergibt sich auch bei dieser Ausgestaltung eine sichere axiale Fixierung der gesamter Zusatzschwungmasseanordnung 44. Bei einer Verdrehung der Zusatzschwungmasseanordnung 44 relativ zum Ausgangsteil 42 wird Reibarbeit zwischen dem Reiblagerring 3 und dem Druckring 7 sowie zwischen dem Trägerblech 6 und dem Reibring 2 verrichtet.
  • In dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel bilden ein Reibring 86 und ein Reiblagerring 88 eine Reibeinrichtung, wobei letzterer gleichzeitig die Funktion des Druckrings 7 übernimmt. Der Reiblagerring 88 weist einen allgemein S-förmigen Querschnitt auf und ist mit dessen radial äußeren Abschnitt in das Trägerblech 9 der Sekundärschwungmasse 15 eingehängt. In axialer Richtung bildet der Mittelabschnitt des Reiblagerrings 88 eine Reibfläche zu einer einteilig ausgeführten ZuMa 90. Die Lagerfläche zum Abdeckblech 5 wird durch den radial inneren Abschnitt des Reiblagerrings 88 gebildet, der zugleich endseitig am genannten Abschnitt über den Umfang verteilte Vorsprünge aufweist, in die der Reibring 86 mit dazu korrespondierenden Vorsprüngen eingehakt wird, so dass damit eine drehfeste Verbindung des Reibrings 86 mit dem Reiblagerring 88 gebildet wird. Der Reibring 86 stützt sich axial am Abdeckblech 5 ab und bietet auf der Gegenseite eine Reibfläche zur ZuMa 90. Die ZuMa 90 ist hier aus einem biegetechnisch bearbeiteten Stahlblech hergestellt, das sich der ergebenen Bauraumkontur anpasst und radial außen zur Erhöhung des Massenträgheitsmoments umgefaltet ist. Der radial innere Abschnitt der ZuMa 90 ist zur Vergrößerung der Lagerfläche umgebördelt und zwischen dem Reibring 86 und dem Reiblagerring 88 unter der Vorspannkraft der Tellerfeder 8 eingeklemmt. Unter den bereits oben beschriebenen Betriebszuständen erfolgt eine Relativverdrehung der ZuMa 90 zu den Reibringen 86 und 88.
  • In 7 wird die Lagerung der ZuMa über zwei aus Kunststoff bestehende Reiblagerringe realisiert. Dazu ist der radial äußere Abschnitt eines S-förmigen Reiblagerrings 92 ähnlich wie der Druckring 7 (z. B. 1b) in das Trägerblech 9 der Sekundärschwungmasse 15 eingehängt und der radial innere Abschnitt erstreckt sich axial unterhalb des Trägerblech 6 hindurch. Gegenüberliegend ist am Trägerblech 6 ein Reiblagerring 94 angeordnet, der mit radial außen angeordneten Halteabschnitten in dazu korrespondierende Ausnehmungen des Trägerblechs 6 eingreift und auf diese Weise drehfest mit diesem verbunden ist. Der Reiblagerring 94 weist ferner an dessen Schenkeln axiale Anlageflächen für das Trägerblech 6 und an der Basis eine Anlagefläche zur Abstützung am Abdeckblech 5 auf. Radial innen überlappen sich beide Reiblagerringe 92 und 94 axial. Im Überlappungsbereich sind die sich zugewandten Flächen als Lagerflächen ausgebildet, so dass sich bei einer Relativverdrehung der Zusatzschwungmasseanordnung 44 zum Ausgangsteil 42 auch beide Reiblagerringe 92 und 94 relativ zueinander verdrehen. Die Zentrierung des Trägerblechs 6 erfolgt durch den Reiblagerring 94 und kann dabei zusätzlich zu der dargestellten Einhakung über einen zeichnerisch nicht dargestellten Zentriersitz radial innen erfolgen.
  • Die Reibeinrichtung der 8 umfasst einen kegelförmig abgewinkelten Druckring 96, der eine Kegelmantelfläche 97 aufweist. An dieser Fläche liegt eine ebenfalls kegelmantelförmige Reibfläche 95 eines keilförmigen Reibrings 98 an, welcher mit angeformten Axialvorsprüngen in dazu korrespondierende Ausnehmungen des sich in radialer Richtung erstreckenden Trägerblechs 6 zur Drehmitnahme eingreift. Auf der Gegenseite greift drehfest ein Reiblagerring 100, der ebenfalls angeformte Axialvorsprünge aufweist, in dazu korrespondierende Ausnehmungen des Trägerblechs 6 ein. Der Reiblagerring 100 stützt sich mit dessen Kegelmantelfläche 102, welche eine Reibfläche darstellt, an einer passend dazu geformten Kegelmantelfläche 104 des Abdeckblechs 5 ab. Des Weiteren umfasst der Reiblagerring 100 einen radial innen angeordneten Axialvorsprung, auf dem das Trägerblech 6 gelagert ist.
  • Eine von der Tellerfeder 8 im Wesentlichen axial in den Druckring eingeleitete Vorspannkraft wird in eine radiale Kraftkomponente und eine weitere gegenüber der Vorspannkraft betragsmäßig größere, senkrecht an der Reibfläche 95 angreifende Kraftkomponente zerlegt. Eine ebensolche Komponentenzerlegung erfolgt an der Reibfläche 102. Es wird also mittels der zweifachen Schrägstellung der Reibflächen 95 und 102 eine Verstärkung der Anpresskraft an den Reibflächen erzielt, so dass als Folge das Reibmoment der Reibeinrichtung erhöht wird.
  • Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der 18 ist die Zusatzschwungmasseanordnung am Ausgangsteil gelagert und zu diesem mittels einer Reibeinrichtung zur Drehmitnahme schaltbar angeordnet. Es soll nicht unerwähnt bleiben, dass mit der Zusatzschwungmasseanordnung alternativ auch eine reibschlüssige Verbindung zum Eingangsteil oder gleichzeitig sowohl zum Ein- als auch zum Ausgangsteil hergestellt werden kann. Alternativ kann die Zusatzschwungmasseanordnung auch am Eingangsteil gelagert werden und eine Reibverbindung zum Ein- und/oder Ausgangsteil eingehen.

Claims (19)

  1. Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend ein Eingangsteil (40) mit einer Primärschwungmasse (26, 28) und einem relativ dazu verdrehbaren Ausgangsteil (42) mit einer Sekundärschwungmasse (15), wobei das Eingangsteil (40) und das Ausgangsteil (42) über Federspeicher (11) elastisch miteinander verbunden sind, weiterhin umfassend eine Zusatzschwungmasseanordnung (44), die an dem Ein- oder Ausgangsteil (40, 42) mit wenigstens einem Radiallager drehbar gelagert und mittels einer Reibeinrichtung (48), die wenigstens einen Reibring (1) umfasst, zu dem Ein- und/oder Ausgangsteil (40, 42) zur Drehmitnahme schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Reibring (1) der Reibeinrichtung und das Radiallager der Zusatzschwungmasseanordnung (44) gemeinsam als Reiblagerring (1) ausgeführt sind wobei der Reiblagerring (1) als Gleitlager ausgeführt ist.
  2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung ein federelastisches Element (8) und einen Druckring (7) umfasst.
  3. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzschwungmasseanordnung (44) drehfest am Reiblagerring (1) angeordnet ist.
  4. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reiblagerring (1) stirnseitig Reibflächen (52, 55) aufweist, die zu drehfest zum Ein- oder Ausgangsteil (40, 42) angeordneten Elementen Reibbereiche ausbilden.
  5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibfläche (55) als geschlossener Kreisring ausgeführt ist.
  6. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reiblagerring (1) mehrere über den Umfang verteilte Stempel (50) aufweist, die zusammen eine segmentierte Reibfläche bilden.
  7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzschwungmasseanordnung (44) einen Träger (6) umfasst, dessen radial innerer Bereich zu den Stempeln (50) des Reiblagerrings (1) korrespondierende Ausnehmungen aufweist und die Stempel (50) die Ausnehmungen durchgreifen.
  8. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reiblagerring (1) zur Aufnahme der Zusatzschwungmasseanordnung (44) eine selbstsichernde Aufnahmestruktur aufweist.
  9. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestruktur eine Schnappverbindung (4, 14) oder eine Clipverbindung (13) umfasst.
  10. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung einen weiteren Reibring (2, 86, 98) oder Reiblagerring (92) umfasst.
  11. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil (42) mit einer Anlaufscheibe axial zum Eingangsteil (40) gelagert ist und ein Reibring (2) als Anlaufscheibe ausgeführt ist.
  12. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reiblagerring (92) als Druckring der Reibeinrichtung ausgeführt ist.
  13. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reiblagerring (94) radial auf dem weiteren Reibring oder Reiblagerring (92) gelagert ist.
  14. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reiblagerring (94) drehfest mit der Zusatzschwungmasseanordnung (44) und der weitere Reibring oder Reiblagerring (92) drehfest mit dem Ausgangsteil (42) verbunden ist.
  15. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Reibring (98) eine Kegelmantelfläche (95) aufweist und eine von dem federelastischem Element (8) im Wesentlichen axial eingeleitete Vorspannkraft infolge einer Komponentenzerlegung an der Kegelmantelfläche (95) eine betragsmäßig größere Anpresskraft der Reibeinrichtung erzeugt.
  16. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzschwungmasseanordnung (44) in deren radial äußeren Bereich eine Zusatzmasse (10) aufweist.
  17. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (10) als Gussteil ausgeführt ist.
  18. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (10) als Schmiedeteil oder gefalztem Stahlblech ausgeführt ist.
  19. Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzschwungmasseanordnung (44) innerhalb eines von der Primärschwungmasse (26, 28) und der Sekundärschwungmasse (15) gebildeten axialen Bauraums angeordnet ist.
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