DE19612352C1 - Schwungmassenvorrichtung mit einer Abdichtung für eine Fettkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwungmassenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE 37 21 709 A1 ist eine Schwungmassenvorrichtung mit einer um eine Drehachse rotierend antreibbaren ersten Schwungmasse und einer relativ zu dieser wenigstens um einen begrenzten Drehwinkel auslenkbaren zweiten Schwungmasse bekannt, die über eine Torsionsdämpfereinrichtung mit der ersten Schwungmasse in Antriebsverbindung steht. Die erste Schwungmasse weist eine Fettkammer auf, in welcher Federn der Torsionsdämpfereinrichtung angeordnet sind. Diese Fettkammer ist antriebsseitig durch einen nach radial außen laufenden Primärflansch begrenzt, der im Umfangsbereich der Torsionsdämpfereinrichtung über einen Axialansatz eine Deckplatte aufnimmt, die als abtriebsseitige Begren­ zung der Fettkammer dient. Dem radial inneren Ende dieser Deckplatte ist, radial beabstandet, gemäß Fig. 1 und 1a, ein Winkelblech zugeordnet, das an der ab­ triebsseitigen Schwungmasse befestigt ist und ebenso wie das radial innere Ende der Deckplatte zur Anlage einer Abdichtung für die Fettkammer dient, die einen in Achsrichtung vorgespannten Träger und, an dessen beiden radialen Enden, je­ weils ein elastisches Dichtelement aufweist, wobei eines dieser Dichtelemente in einer am radial inneren Ende der Deckplatte vorgesehenen Halterung eingespannt ist und das andere Dichtelement aufgrund der Vorspannung des Trägers mit dem Winkelblech unter axialer Kraftwirkung in Anlage steht.

Aufgrund der Abstützung der Abdichtung gegenüber der Deckplatte einerseits und dem axialen Kraftangriff am Winkelblech andererseits wird regelmäßig bei einer Relativbewegung zwischen den beiden Schwungmassen Reibung auftreten, die zum baldigen Verschleiß der Abdichtung führt, so daß diese von einem be­ stimmten Verschleißzustand an ihrer Funktion nicht mehr ordnungsgemäß nach­ kommen kann. Wird ein rechtzeitiger Austausch der Dichtung versäumt, ist ein Austritt von viskosem Medium aus der Fettkammer unvermeidbar.

Aus der DE 36 30 398 A1 ist eine weitere Schwungmassenvorrichtung mit einer Fettkammer in der antriebsseitigen Schwungmasse bekannt, wobei auch diese Fettkammer antriebsseitig durch einen nach radial außen laufenden Primärflansch und abtriebsseitig durch eine an diesem befestigte Deckplatte begrenzt wird. Die Deckplatte liegt im Bereich ihres radial inneren Endes unter axialer Vorspannung an einer Dichtung an, so daß ein Austritt des viskosen Mediums aus der Fett­ kammer verhindert wird.

Auch bei dieser Abdichtung besteht das zuvor bereits aufgezeigte Problem von Verschleiß aufgrund axialer Vorspannung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, denjenigen Bereich einer Schwung­ massenvorrichtung, an dem wegen einer möglichen Relativbewegung der Schwungmassen zueinander ein Austritt viskosen Mediums aus einer Fettkammer bevorzugt erfolgen kann, so auszubilden, daß dieser Bereich bei Wartungsfreiheit auch nach langer Betriebsdauer keinen Durchgang des viskosen Mediums zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch Ausbildung des zweiten Dichtungsteils als Ringkanal wird die Möglichkeit geschaffen, einen Eingriff des ersten Dichtungsteils in den zweiten vorzunehmen, ohne diesen entweder axial an den Stegen oder radial am ringförmigen Boden berühren zu müssen, da sich als Dichtungsmittel hochviskoses Medium in dem Ringkanal befindet. Dieses nimmt anspruchsgemäß den ersten Dichtungsteil ins­ besondere in dessen dem zweiten Dichtungsteil radial benachbarten Bereich auf, so daß viskoses Medium, nachfolgend kurz als Fett bezeichnet, obwohl es sich auch um Öl handeln könnte, das von der Fettkammer in den Erstreckungsbereich des ersten Dichtungsteils gelangt ist, beispielsweise in Form von Fettspritzern, die Fettkammer nicht verlassen kann, da es, unabhängig davon, ob es direkt in den Ringkanal gespritzt ist oder erst nach Auftreffen auf den ersten Dichtungsteil fliehkraftbedingt in den Ringkanal gelangt ist, dort auf das hochviskose Medium trifft und, da es dasselbe aus dem Ringkanal nicht verdrängen kann, gegen einen Austritt aus der Fettkammer zurückgehalten wird. In den Ringkanal gelangtes Fett hat demnach keine andere Wahl, als sich entweder an dem hochviskosen Medium anzulagern oder den Weg in die Fettkammer zurückzufinden. In sofern wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine Abdichtung für die Fettkammer gefunden, die einerseits reibungs- und damit verschleißfrei ist, andererseits aber eine völlige Abdichtung der Fettkammer ermöglicht. Gleichzeitig bewirkt, je nach Viskosität des im Ringkanal befindlichen Mediums, diese Dichtung eine Beeinflus­ sung des dynamischen Verhaltens der Schwungmassenvorrichtung, da eine von der Viskosität des Mediums abhängige geschwindigkeitsproportionale Dämpfung entsteht, die aus den Hafteigenschaften dieses Mediums resultiert und durch die Geometrie des Ringkanals des zweiten Dichtungsteils veränderbar ist. So wirkt sich beispielsweise aus, wie stark der durch das erste Dichtungsteil bewirkte Verdrängungseffekt an hochviskosem Medium im zweiten Dichtungsteil ist, so daß die Breite der beiden Dichtungsteile relativ zueinander von erheblicher Bedeu­ tung sein kann. Vorzugsweise wird eine optimale Dämpfung erzielt, wenn der erste Dichtungsteil im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Er dient so­ dann auch als Auffangmittel für von der Fettkammer ankommende Fettspritzer. Ein weiterer Vorteil der Ausbildung des ersten Dichtungsteils in Scheibenform liegt darin, daß der Dichtungsteil dann optimal zwischen zwei Bauteilen der ihn aufnehmenden Schwungmasse einspannbar ist.

Die Stege des zweiten Dichtungsteiles können in radialer Richtung anspruchsge­ mäß unterschiedliche Erstreckungsweiten aufweisen, was sich durch folgendes erklärt: Abhängig von der Drehzahl und damit der Differenzgeschwindigkeit zwi­ schen den beiden Dichtungsteilen sowie der Menge des in der Fettkammer einge­ füllten Fettes sowie des im Ringkanal vorgesehenen hochviskosen Mediums wird sich in dem letztgenannten ein den vorgenannten Bedingungen zugeordnetes, das Medium betreffendes Niveau einstellen. Wird bei Erstreckungsrichtung der Stege nach radial innen der innere Radius des im Fettraum angeordneten unterschritten, dann wird das vom Fettraum kommende und in den Ringkanal gelangte Fett wie­ der in den Fettraum zurückbefördert. Dies erklärt auch, warum der im Fettraum gelegene Steg kleiner als derjenige außerhalb des Fettraumes sein sollte.

Durch eine einstückige Herstellung der Abdichtung wird eine kostengünstige und einfache Fertigung ermöglicht. Die Trennung der beiden Dichtungsteile kann dar­ aufhin einfach durch Einbringung einer geringen Überlast erfolgen.

Von wesentlicher Bedeutung für das Funktionsverhalten der Abdichtung ist, daß das im Ringkanal befindliche Medium auch bei maximal auftretender Temperatur seine bei Raumtemperatur herrschende Viskosität im wesentlichen beibehält, da nur so ein Abtropfen von Medium bei Stillstand des Torsionsschwingungsdämp­ fers unter der Wirkung der Schwerkraft, was eine Beeinträchtigung der Dicht­ funktion zur Folge hätte, verhinderbar ist.

Anspruchsgemäß muß der Abstand des jeweiligen Stegs des zweiten Dichtungs­ teils vom ersten Dichtungsteil stets größer als die maximal auftretende Toleranz bei der Relativanordnung der beiden Schwungmassen zueinander sein. Dies ist von wesentlicher Bedeutung, da bei ungünstiger Toleranz an den Schwung­ massen die Annäherung der beiden Dichtungsteile aneinander so stark sein könn­ te, daß diese reibend miteinander in Verbindung kommen. Damit würden die we­ sentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Abdichtung außer Kraft gesetzt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schwungmassenvorrichtung mit zwei relativ zueinander drehbaren Schwungmassen, von denen eine mit einer Fettkammer ausgebildet ist, der eine Abdichtung zugeordnet ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Herauszeichnung der Abdichtung nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Schwungmassenvorrichtung dargestellt, die an ihrer linken Seite eine antriebsseitige Schwungmasse 1 mit einer im wesentlichen nach radial au­ ßen laufenden Primärplatte 45 aufweist, die im Umfangsbereich mit einem Axial­ ring 3 mit einem Zahnkranz 2 für ein nicht gezeigtes Starterritzel versehen ist. Die Primärplatte 45 ist an einer Nabe 4, die an einer nicht dargestellten Kurbel­ welle einer Brennkraftmaschine anordenbar ist und eine Lagerung 27 trägt, befe­ stigt. Axial zwischen dem Primärträger 45 und der Nabe 4 ist ein erster Planeten­ träger 7 eingespannt, der im radial äußeren Bereich mit einem zweiten Planeten­ träger 8 fest verbunden ist und zusammen mit diesem eine Fettkammer 9 bildet. In der letztgenannten sind Planetenräder 14, die über eine Verzahnung mit einem Sonnenrad 5 in Eingriff stehen und ein Hohlrad 16, das seinerseits über seine Verzahnung mit den Planetenrädern 14 verbunden ist, aufgenommen. Die vorge­ nannten Planetenträger 7, 8 sind mit einer Mehrzahl von auf gleichen Durchmes­ sern angeordneten Lagerungen 20, beispielsweise Nadellagern, auf denen jeweils eines der Planetenräder 14 angeordnet ist, versehen, in axialer Richtung durch Hülsen 21 in festem Abstand zueinander gehalten und werden durch in den Hül­ sen 21 angeordnete Niete 23 fest gegen die beiden Enden der jeweiligen Hül­ se 21 gezogen.

Auf der bereits genannten Lagerung 27 ist über einen Ring 28, der an einem scheibenartigen Bauteil 29 befestigt ist, die abtriebsseitige Schwungmasse 13 aufgenommen, die über Niete 30 mit dem scheibenartigen Bauteil 29 fest ver­ bunden ist. Am scheibenartigen Bauteil 29 ist andererseits das Sonnenrad 5 be­ festigt.

Axial zwischen dem scheibenartigen Bauteil 29 und dem Sonnenrad 5 ist, wie in Fig. 2 besser erkennbar, ein erster Dichtungsteil 32 einer Abdichtung 33 einge­ spannt, der in Form einer Scheibe 34 ausgebildet ist, und mit seinem radial äuße­ ren Bereich 35 in den Erstreckungsbereich eines zweiten Dichtungsteils 36 der Abdichtung 33 ragt. Der zweite Dichtungsteil 36 ist am radial inneren Ende des der abtriebsseitigen Schwungmasse 13 zugewandten Planetenträgers 8 aufge­ nommen und weist einen ringförmigen Boden 38 auf, von dem aus sich zu bei­ den Seiten des zweiten Dichtungsteils 36 jeweils ein Steg 39, 40 in Richtung zum ersten Dichtungsteil 32 nach radial innen erstreckt. Der ringförmige Boden 38 bildet zusammen mit den Stegen 39 und 40 einen Ringkanal 42 zur Aufnahme hochviskosen Mediums 43, das so weit in den Ringkanal 42 eingefüllt ist, daß der erste Dichtungsteil 32 mit seinem radial äußeren Bereich in dieses Medium eintaucht. Die Viskosität dieses Mediums ist so hoch zu wählen, daß es auch bei maximaler Erhitzung der Schwungmassenvorrichtung selbst bei Stillstand der letztgenannten nicht schwerkraftbedingt aus dem Ringkanal 42 nach unten trop­ fen kann. In Achsrichtung ist der Abstand des jeweiligen Stegs 39, 40 zur zuge­ ordneten Seite des ersten Dichtungsteils 32 so festzulegen, daß es auch bei un­ günstigster Aneinanderreihung von Toleranzen in Achsrichtung nicht zu einer Anlage des ersten Dichtungsteils 32 an einem der Stege 39, 40 kommen kann. Das gleiche gilt, bezogen auf die Radialrichtung, zwischen dem ersten Dichtungs­ teil 32 und dem ringförmigen Boden 38 des Ringkanals 42.

Die Funktion einer Schwungmassenvorrichtung, wie sie in der Fig. 1 gezeigt ist, ist in der Patentliteratur bereits ausführlich beschrieben, so beispielsweise in der DE 44 44 196 A1. Es soll deshalb nachfolgend lediglich auf die Funktion der er­ findungsgemäßen Abdichtung 33 näher eingegangen werden.

Sofern Fett, das sich in der Fettkammer 9 befindet, in den Bereich von Planeten­ rad 14 oder Sonnenrad 5 nach radial innen getropft oder gespritzt ist, geschieht folgendes: Entweder das Fett trifft auf die der Fettkammer zugewandte Seite des ersten Dichtungsteiles 32 und wird unter der Wirkung der Fliehkraft bei Drehung der Schwungmassenvorrichtung nach radial außen in Richtung zum zweiten Dich­ tungsteil 36 transportiert oder das Fett spritzt unmittelbar in den Erstreckungsbe­ reich des letztgenannten. Dort trifft das Fett auf das in den Ringkanal 42 einge­ füllte hochviskose Medium, das einen Durchgang des Fettes nach außen aus der Fettkammer 9 heraus verhindert, da das hochviskose Medium durch das Fett nicht aus dem Ringkanal verdrängbar ist. Dem Fett bleibt somit lediglich die Mög­ lichkeit, sich entweder mit dem hochviskosen Medium zu vermischen, oder bei Stillstand der Schwungmassenvorrichtung, was deren Hälfte oberhalb der Dreh­ achse betrifft, schwerkraftbedingt nach radial innen zu laufen, um anschließend bei erneutem Betrieb unter der Wirkung der Fliehkraft wieder an seinen eigentli­ chen Bestimmungsort nach radial außen, nämlich zur Federvorrichtung 22, ge­ bracht zu werden. Die letztgenannte weist Einzelfedern auf, die sich in Umfangs­ richtung erstrecken und stützt sich einerends in nicht gezeigter Weise am Hohlrad 16, anderenends dagegen an Abstützungen an den Planetenträgern 7 und 8 ab. Nach radial außen hin ist die Federvorrichtung 22 durch Gleitschuhe 24 geführt.

Claims (7)

1. Schwungmassenvorrichtung, insbesondere für Kupplungen von Kraftfahrzeu­ gen, mit einer um eine Drehachse rotierend antreibbaren ersten Schwung­ masse und einer relativ zu dieser wenigstens um einen begrenzten Drehwinkel auslenkbaren zweiten Schwungmasse, die über eine Torsionsdämpfereinrich­ tung mit der ersten Schwungmasse in Antriebsverbindung steht, wobei zumin­ dest eine Schwungmasse eine die Torsionsdämpfereinrichtung wenigstens teilweise aufnehmende Fettkammer aufweist, die gegen den Austritt viskosen Mediums mit zumindest einer Abdichtung versehen ist, von der ein erster Dich­ tungsteil mit einer der Schwungmassen und ein zweiter Dichtungsteil mit einer anderen der Schwungmassen verbunden ist, wobei der zweite Dichtungsteil gegenüber dem ersten Dichtungsteil mit Radialversatz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dichtungsteil (36) zumindest zwei sich von einem ringförmigen Boden (38) aus in Richtung zum ersten Dichtungsteil (32) erstreckende Ste­ ge (39, 40) aufweist, von denen jeder in vorbestimmbarem Abstand zu der ihm zugewandten Seite des ersten Dichtungsteils (32) angeordnet ist und zusam­ men mit dem jeweils anderen Steg (39, 40) und dem ringförmigen Boden (38) einen Ringkanal (42) zur Aufnahme hochviskosen Mediums bildet, in welches der erste Dichtungsteil (32) wenigstens mit seinem dem zweiten Dichtungs­ teil (36) radial benachbarten Bereich (35) eintaucht.

2. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das hochviskose Medium eintauchende erste Dichtungsteil (32) im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist.

3. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Dichtungsteil (32) zwischen zwei Bauteilen (Sonnenrad 5, schei­ benartiges Bauteil 29) der ihn aufnehmenden Schwungmasse (13) fest einge­ spannt ist.

4. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der sich an der von der Fettkammer (28) abgewandten Seite des zweiten Dichtungsteils (36) vorgesehene Steg (40) gegenüber dem der Gegenseite die­ ses Teils zugewandten Steg (39) radial weiter in Richtung zum ersten Dich­ tungsteil (32) erstreckt.

5. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (33) einstückig hergestellt werden kann.

6. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochviskose Medium im Ringkanal (42) auch bei maximal auftretender Temperatur seine Viskosität im wesentlichen beibehält, so daß bei Stillstand des Torsionsschwingungsdämpfers ein schwerkraftbedingtes Abtropfen aus dem Ringkanal (42) verhinderbar ist.

7. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des jeweiligen Bestandteils (ringförmiger Boden 38, Stege 39, 40) des zweiten Dichtungsteils (36) vom ersten Dichtungsteil (32) stets größer als die maximal auftretende Toleranz bei der Relativanordnung der bei­ den Schwungmassen (1, 13) zueinander ist.