DE19712886C1

DE19712886C1 - Torsionsschwingungsdämpfer mit Schiebeführungen

Info

Publication number: DE19712886C1
Application number: DE1997112886
Authority: DE
Inventors: Stephan Rebhan; Hilmar Goebel; Cora Carlson; Ewald Schindelmann
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: DE19810500A1; DE19810500C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE 41 28 868 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, der ein antriebsseitiges Übertragungselement und ein relativ zu diesem drehbares ab triebsseitiges Übertragungselement aufweist. Zwischen den beiden Übertragung selementen ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die elastisch verformbare Kraftspeicher aufweist, wobei die Kraftspeicher einerends mit Ansteuerelementen des einen Übertragungselementes und anderenends mit einem Ansteuerelement einer Nabenscheibe des anderen Übertragungselementes in Wirkverbindung ste hen. Die Kraftspeicher sind an Schiebeführungen aufgenommen, die sich radial außen an einer in Umfangsrichtung verlaufenden Bahn abstützen und Reibung an den Federwindungen bei Verformung der Kraftspeicher verhindern sollen. Die zu vor genannten Ansteuerelemente wirken über solche Schiebeführungen auf die Kraftspeicher, so daß auch die Windungsenden der Kraftspeicher bei Einleitung von in Umfangsrichtung wirksamen Torsionsschwingungen geschützt sind.

Derartige Schiebeführungen sind demnach vorteilhaft zur Aufnahme der Kraftspeicher in einem Torsionsschwingungsdämpfer. Nachteilig macht sich al lerdings bemerkbar, daß es Schiebeführungen unterschiedlicher Form gibt, wie beispielsweise aus Fig. 1 der vorgenannten OS ersichtlich ist. So ist beispielswei se die an ein Ansteuerelement angrenzende Schiebeführung mit lediglich einem auf einen Kraftspeicher ausgerichteten Steg versehen, während eine zwischen zwei Kraftspeichern angeordnete Schiebeführung in Richtung dieser beiden Kraftspeicher vorspringende Stege aufweist. Des weiteren hat es sich in der Pra xis als erforderlich erwiesen, unterschiedlich dimensionierte Schiebeführungen vorzusehen, sofern die eingesetzten Federn unterschiedliche Steifigkeiten aufwei sen. Dies führt letztlich dazu, daß einerseits eine aufwendige Lagerhaltung für die unterschiedlichen Schiebeführungen erforderlich ist, und andererseits bei der Montage dieser Schiebeführungen Fehler aufgrund von Verwechslungen eintreten können. Des weiteren müssen bei der Montage die Vielzahl von Schiebeführun gen einzeln eingesetzt werden. Erst danach können die Kraftspeicher in den Tor sionsschwingungsdämpfer eingebracht werden, und zwar derart, daß je ein Kraftspeicher zwischen jeweils zwei Schiebeführungen vorgesehen ist. Dadurch bedingt, ist mit den Schiebeführungen ein relativ großer Montage- und Kosten aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schiebeführungen einer Dämpfungs einrichtung an einem Torsionsschwingungsdämpfer so weiterzubilden, daß so wohl die Lagerhaltung als auch die Montage soweit als möglich vereinfacht ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Maßnahme, zwischen jeweils zwei Schiebeführungen je ein Verbin dungselement einzusetzen, sind eine Mehrzahl von Schiebeführungen, vorzugs weise alle Schiebeführungen eines Kraftspeichersatzes, miteinander verbindbar, so daß alle Schiebeführungen eines derartigen Kraftspeichersatzes im richtigen Abstand zueinander und mit der jeweils richtigen Kombination der einzelnen Aus führungen der Schiebeführungen zueinander gehalten sind. Verwechslungen zwi schen unterschiedlichen Schiebeführungen sind demnach ausgeschlossen. Durch die Verbindungselemente auf die nötige Distanz gehalten, sind außerdem zwi schen jeweils zwei Schiebeführungen bereits vor der Montage derselben im Tor sionsschwingungsdämpfer die zugehörigen Kraftspeicher einsetzbar, so daß die gesamte Einheit aus Schiebeführungen und Kraftspeicher bereits vormontierbar ist und als Modul in den zugeordneten Raum des Torsionsschwingungsdämpfers einsetzbar ist. Die Montage erfolgt demnach mit einem Minimum an Aufwand, was ebenso für die Lagerhaltung eines solchen Moduls gilt, da dieses wie ein einziges Bauteil gehandhabt werden kann.

Gemäß einem der Ansprüche ist jedem Verbindungselement zwischen je zwei Schiebeführungen wenigstens eine Sollbruchstelle zugeordnet. Hierdurch wird bewirkt, daß bei Einleitung von Torsionsschwingungen in den Torsionsschwin gungsdämpfer eine Trennung der einzelnen Schiebeführungen voneinander her beigeführt wird, so daß die Schiebeführungen sich im Betrieb des Torsions schwingungsdämpfers als Einzelelemente verhalten können und demnach die mit ihnen verbundenen Vorteile im Hinblick auf die Kraftspeicher voll ausüben kön nen. Für den Fall, daß lediglich eine Sollbruchstelle vorgesehen ist, ragt über das Ende eines Steges einer der Schiebeführungen das Verbindungselement vor, und zwar in Richtung des Steges der benachbarten Schiebeführung, die für dieses Verbindungselement vorzugsweise mit einer Aufnahmetasche versehen ist. In Abhängigkeit von der Länge des Verbindungselementes sowie vom Abstand der beiden benachbarten Schiebeführungen voneinander bleibt das Verbindungsele ment ununterbrochen in Eingriff mit der Aufnahmetasche und wird bei Stauchung der Kraftspeicher tiefer in diese Aufnahmetasche hineingeschoben, oder aber der Abstand zwischen den beiden Schiebeführungen ist so groß, daß erst bei einer vorbestimmt starken Stauchung der Kraftspeicher das Verbindungselement in die benachbarte Aufnahmetasche eindringt. In beiden Fällen wird dafür gesorgt, daß das Verbindungselement, sobald die beiden benachbarten Schiebeführungen voneinander getrennt sind, nicht mehr hinderlich in Erscheinung tritt. Die Auf nahmetasche ist hierbei hinsichtlich ihrer Tiefe anspruchsgemäß so bemessen, daß die aufeinander zu gerichteten Stege benachbarter Schiebeführungen in An schlag miteinander kommen, bevor das freie Ende des Verbindungselementes das zugeordnete Taschenende erreicht hat. Hierdurch wird ein Klemmen am Torsi onsschwingungsdämpfer verhindert, das durch unerwünschte Verformung des Verbindungselementes bedingt sein könnte. Für den Fall, daß ein einfacherer Aufbau der Schiebeführungen ohne Aufnahmetasche gewünscht sein sollte, ist ebenso denkbar, jeder Schiebeführung eine eigene Sollbruchstelle zuzuordnen, so daß, sobald Torsionsschwingungen auf den Torsionsschwingungsdämpfer gelei tet werden, die Verbindungselemente völlig herausbrechen und, ohne die Kraftspeicher oder die Schiebeführungen zu behindern, im Torsionsschwingungs dämpfer verbleiben. Ebenso wäre denkbar, bei der letztgenannten Ausführung die Verbindungselemente vor der Montage der Schiebeführungen im Torsions schwingungsdämpfer wegzubrechen, wodurch sich zwar die Montage aufwendi ger gestaltet, aber immerhin noch Vorteile bei der Lagerhaltung bestehen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen radial hälftigen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Teilansicht des Torsionsschwingungsdämpfers mit Schiebeführungen und zwischen diesen vorgesehenen Verbindungselementen;

Fig. 3 zwei benachbarte Schiebeführungen herausgezeichnet;

Fig. 4 den in Fig. 3 mit X bezeichneten eingekreisten Bereich zur Darstellung ei ner Sollbruchstelle vergrößert herausgezeichnet;

Fig. 5 eine räumliche Darstellung des in Fig. 4 herausgezeichneten Bereichs mit der Sollbruchstelle;

Fig. 6 wie Fig. 4, aber mit zwei Sollbruchstellen am Verbindungselement und oh ne Aufnahmetasche in der Schiebeführung in das Verbindungselement.

In Fig. 1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer dargestellt mit einem antriebsseiti gen Übertragungselement 1 in Form einer Schwungmasse 2, die einen sich nach radial außen erstreckenden Primärflansch 4 aufweist, der im radial inneren Be reich mit einer Nabe 5 verbunden ist, wobei zur Verbindung dieser beiden Ele mente miteinander sowie mit einer eine Lagerung 20 axial sichernden Scheibe 11 Niete 6 vorgesehen sind. Die Befestigung des antriebsseitigen Übertragungse lementes an einer strichpunktiert dargestellten Kurbelwelle 8 eines Antriebs, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine, erfolgt mittels nicht gezeigter Befesti gungselemente, welche die entsprechenden Durchgänge 7 in Primärflansch 4, Nabe 5 und Scheibe 11 durchgreifen.

Am Primärflansch 4 ist in dessen Umfangsbereich ein Axialansatz 9 befestigt, der radial außen einen Zahnkranz 10 für den Eingriff eines Starterritzels trägt und an dem wiederum eine Deckplatte 12 befestigt ist, die nach radial innen greift. Axial zwischen dem Primärflansch 4 und der Deckplatte 12 sowie in Radialrichtung durch den Axialansatz 9 begrenzt, ist eine Fettkammer 13 einer Dämpfungsein richtung 15 vorgesehen, auf die zu einem späteren Zeitpunkt noch ausführlicher eingegangen wird. In diese Fettkammer greift eine Nabenscheibe 17, zwischen der und dem radial inneren Ende der Deckplatte 12 eine Abdichtung 14 für die Fettkammer 13 vorgesehen ist. Radial innerhalb dieser Abdichtung ist die Naben scheibe 17 über Niete 18 mit einer abtriebsseitigen Schwungmasse 22 verbun den, die auf der bereits genannten Lagerung axial fest angeordnet ist, zur Auf nahme einer nicht gezeigten, aber in bekannter Weise ausgebildeten Reibungs kupplung über Zapfen 25 dient und zusammen mit der Nabenscheibe 17 als ab triebsseitiges Übertragungselement 23 wirksam ist. Beide Übertragungselemen te 1 und 23 sind jeweils um die gemeinsame Drehachse 24 drehbar.

Zurückkommend auf die Dämpfungseinrichtung 15 weist diese im Umfangsbe reich der Fettkammer 13 Kraftspeicher 27 in Form von Federn 28 auf, die einer ends durch Ansteuerelemente 30 am Primärflansch 4 und/oder an der Deckplatte 12 beaufschlagbar sind, und sich anderenends in aus Fig. 2 entnehmbarer Weise über eine Schiebeführung 33 an einem Ansteuerelement 31 der Nabenscheibe 17 abstützen. Die vorgenannten Ansteuerelemente 30 am Primärflansch 4 und/oder Deckplatte 12 sind, da für sich bekannt, in der Zeichnung nicht dargestellt.

Erfindungswesentlich sind die in Fig. 2 erkennbaren Schiebeführungen, wobei außer den bereits genannten, zwischen dem Ansteuerelement 31 der Naben scheibe 17 und einem zugeordneten Kraftspeicher 27 angeordneten Schiebefüh rungen 33 auch zwischen jeweils zwei Kraftspeichern 27 angeordnete Schiebe führungen 32 vorgesehen sind, von denen jede in Richtung zu jeweils benachbar ten Kraftspeichern 27 vorspringende Stege 36, 37 aufweist. Speziell eine solche Schiebeführung 32, angeordnet zwischen jeweils zwei Kraftspeichern 27, ist, der besseren Übersichtlichkeit halber, in Fig. 3 herausgezeichnet und, was den Be reich eines zwischen den beiden Schiebeführungen 32 verlaufenden Verbindungs elementes 34 betrifft, in Fig. 4 vergrößert dargestellt. Anhand der letztgenannten Figur sei das erfinderische Prinzip näher erläutert:
An der in dieser Figur rechten Schiebeführung 32 ist ein Verbindungselement 34 angeformt, das über eine Sollbruchstelle 35 extrem kleinen Querschnittes in die benachbarte Schiebeführung 32 übergeht, und zwar in deren Steg 37. In diesem Steg ist weiterhin eine Aufnahmetasche 38 vorgesehen, deren Taschenende 40 einen größeren Abstand zur Sollbruchstelle hat als das Verbindungselement 34 lang ist. Bedingt durch dieses Verbindungselement sind bei der Lagerhaltung die einzelnen Schiebeführungen 32 und 33 untereinander verbunden und demnach als einzelnes Bauteil wirksam. Des weiteren ist eine Vormontage der Kraftspei cher 27 zwischen jeweils zwei Schiebeführungen 32, 33 durchführbar. Nach Be endigung dieser Vormontage wird das gesamte, aus Schiebeführungen 32, 33 und Kraftspeichern 27 bestehende Band in die entsprechende Ausnehmung des Torsionsschwingungsdämpfers, also demnach in die Fettkammer 13 eingesetzt und anschließend der Torsionsschwingungsdämpfer verschlossen und die Fett kammer 13 mit viskosem Medium befüllt. Beim anschließenden Betrieb des Tor sionsschwingungsdämpfers werden durch in Umfangsrichtung wirksame Torsi onsschwingungen jeweils die Sollbruchstellen 35 zwischen zwei benachbarten Schiebeführungen sowohl auf Zug, als auch auf Druck belastet, wodurch es sehr bald zu einem Bruch an der Sollbruchstelle 35 und demnach zu einer Trennung der jeweils benachbarten Schiebeführungen 32, 33 voneinander kommt. Je nach anfänglichem Abstand zweier Schiebeführungen voneinander bleibt hierbei auch nach erfolgter Trennung das Verbindungselement 34 mit seinem freien Ende 42 in der Aufnahmetasche 38, so daß bei einer Stauchung der Kraftspeicher 27 das Verbindungselement 34 lediglich innerhalb der Aufnahmetasche 38 verschoben wird. Ebenso ist allerdings denkbar, den Abstand zwischen jeweils zwei Schiebe führungen 32, 33 größer als die Erstreckungslänge des Verbindungselementes 34 zu wählen, so daß dieses normalerweise außerhalb der Aufnahmetasche 38 ver bleibt und lediglich dann, wenn die Stauchung der Kraftspeicher 27 ein vorbe stimmtes Maß überschritten hat, in die Aufnahmetasche 38 eindringt. In beiden Fällen gilt allerdings, daß die Stege 36, 37 benachbarter Schiebeführungen 32, 33 zuerst auf Anschlag miteinander gehen, um auf diese Weise einen Kontakt des freien Endes 42 des Verbindungselementes 34 mit dem Taschenende 40 der Aufnahmetasche 38 zu verhindern. Dadurch sind unerwünschte Stauchungen des Verbindungselementes 34 und damit eine eventuelle Klemmwirkung unterbunden. Bei anschließender Entlastung der Kraftspeicher 27 wird das Verbindungsele ment 34 innerhalb der Aufnahmetasche 38 wieder in seine Ausgangslage zu rückgezogen oder aus der Aufnahmetasche 38 herausgezogen.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher das Verbindungsele ment 34 zwei Sollbruchstellen 44 aufweist, und zwar jeweils angrenzend an ei nen Steg 36, 37 je einer Schiebeführung 32, 33. Bei einer derartigen Ausführung bewirken Torsionsschwingungen, daß das Verbindungselement 34 vollends ab bricht und, ohne sich störend auswirken zu können, innerhalb der Fettkammer 13 des Torsionsschwingungsdämpfers abgelagert wird. Denkbar wäre auch in einer vereinfachten Ausführung, daß bei der Montage der Schiebeführungen 32, 33 die Verbindungselemente 34 bereits herausgebrochen werden. Dadurch gestaltet sich zwar der Montagevorgang aufwendiger, es ist aber sichergestellt, daß keine abgebrochenen Verbindungselemente 34 mehr in der Fettkammer verbleiben.

Bezugszeichenliste

1

antriebss. Übertragungselement

2

Schwungmasse

4

Primärflansch

5

Nabe

6

Niete

7

Durchgänge

8

Kurbelwelle

9

Axialansatz

10

Zahnkranz

11

Scheibe

12

Deckplatte

13

Fettkammer

14

Abdichtung

15

Dämpfungseinrichtung

17

Nabenscheibe

18

Niete

20

Lagerung

22

Schwungmasse

23

abtriebss. Übertragungselement

24

Drehachse

25

Zapfen

27

Kraftspeicher

28

Federn

30, 31

Ansteuerelemente

32

Schiebeführungen

33

Schiebeführungen

34

Verbindungselement

35

Sollbruchstelle

36, 37

Stege

38

Aufnahmetasche

40

Taschenende

42

freies Ende d. Verbindungselem.

44

Sollbruchstellen

Claims

1. Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem relativ zu diesem drehbaren abtriebsseitigen Übertragungselement, mit einer zwischen den beiden Übertragungselementen vorgesehenen Dämp fungseinrichtung, die zumindest elastisch verformbare Kraftspeicher aufweist und mit Ansteuerelementen der Übertragungselemente in Wirkverbindung steht, wobei die Kraftspeicher an Schiebeführungen aufgenommen sind, die bei einer Verformung der Kraftspeicher unter Veränderung ihres Abstandes zueinander aus einer Ausgangsstellung herausbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmbare Anzahl von Schiebeführungen (32, 33) über zumin dest jeweils eine Verbindungselement (34) zwischen je zweien dieser Schiebe führungen (32, 33) unter Vorgabe des jeweiligen Abstandes zwischen diesen miteinander verbunden sind.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verbindungselement (34) wenigstens eine Sollbruchstelle (35, 44) zur Trennung von zumindest einer der beiden Schiebeführungen (32, 33) zuge ordnet ist.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Schiebeführungen (32, 33) mit zumindest einer Aufnahmetasche (38) für jeweils das Verbindungselement (34) versehen ist, das an der der Aufnahmetasche (38) zugewandten Seite der benachbarten Schiebeführung (32, 33) vorgesehen ist.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (35) für das Verbindungselement (34) in dessen An griffsbereich an der Aufnahmetasche (38) des benachbarten Verbindungsele mentes (34) liegt.

5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer durch Stauchung der Kraftspeicher (27) bedingten Annäherung der Schiebeführungen (32, 33) zueinander die Verbindungselemente (34) in der jeweiligen Aufnahmetasche (38) eine Bewegung in Richtung zum Taschenen de (40) ausführen.

6. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer durch Stauchung der Kraftspeicher (27) bedingten Annäherung der Schiebeführungen (32, 33) aneinander jedes Verbindungselement (34) in die jeweils zugeordnete Aufnahmetasche (38) eindringt.

7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetasche (38) hinsichtlich ihrer Tiefe so bemessen ist, daß die entsprechenden Schiebeführungen (32, 33) auf Anschlag zueinander gehen, ohne daß das freie Ende (42) des Verbindungselementes (34) das Taschenen de (40) erreicht.

8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verbindungselement (34) im Angriffsbereich an jeder Schiebefüh rung (32, 33) zumindest je eine Sollbruchstelle (44) aufweist.