DE19725291A1

DE19725291A1 - Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Dämpfungseinrichtung

Info

Publication number: DE19725291A1
Application number: DE1997125291
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Kleifges; Bernhard Dipl Ing Schierling; Reinhard Dipl Ing Feldhaus; Andreas Dipl Ing Orlamuender
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-06-14
Filing date: 1997-06-14
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2017-06-15
Also published as: DE19725291B4

Description

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

Ein derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist aus der DE 41 28 868 A1 be kannt. So ist beispielsweise in Fig. 2 ein Torsionsschwingungsdämpfer im Schnitt dargestellt, der mit einem antriebsseitigen Übertragungselement in Form einer ersten Schwungmasse und einem relativ hierzu drehbaren abtriebsseitigen Über tragungselement in Form einer zweiten Schwungmasse gebildet ist, wobei die Übertragungselemente gegen die Wirkung einer Dämpfungseinrichtung auslenk bar sind, die zwei mit Radialversatz angeordnete Dämpfungsmittel aufweist. Je des der Dämpfungsmittel besteht aus in Umfangsrichtung verlaufenden Federn, wobei der radial äußere Federsatz sich über Gleitschuhe nach radial außen ab stützt und der radial innere Federsatz, mit kleinerem Federdurchmesser ausgebil det, in Fenstern einer Nabenscheibe sowie derselben zugeordneter Deckbleche angeordnet ist. Beide Dämpfungsmittel sind gemeinsam in einer wenigstens teil weise mit viskosem Medium befüllten Kammer angeordnet, die sich im wesentli chen bis zu einer Dichtung nach radial innen erstreckt, wobei die Dichtung zwi schen einem der besagten Deckbleche und einer die Kammer abtriebsseitig be grenzenden Deckplatte, die Teil des -antriebsseitigen Übertragungselementes ist, vorgesehen ist. An dieser Deckplatte sowie an einem die antriebsseitige axiale Begrenzung der Kammer bildenden Primärflansch können Ansteuerelemente für das radial äußere Dämpfungsmittel vorgesehen sein, das sich anderenends an der besagten Nabenscheibe abstützt, die ihrerseits am radial inneren Dämpfungsmit tel zur Anlage kommt, das sich wiederum an den Deckblechen abstützt, die mit dem abtriebsseitigen Übertragungselement fest verbunden sind. Auf diese Weise werden am antriebsseitigen Übertragungselement eingeleitete Torsionsschwin gungen über die Dämpfungseinrichtung auf das abtriebsseitige Übertragungsele ment geleitet.

Durch Befüllen des die Kammer bildenden und die Dämpfungseinrichtung auf nehmenden Kammergehäuses mit dem viskosem Medium ist eine geschwindig keitsproportionale Dämpfung möglich, da Bewegungen von Elementen der Dämp fungseinrichtung innerhalb der Kammer stets zu einer Verdrängung des viskosen Mediums führen. Aus Gewichts- und Dämpfungsgründen ist zumeist allerdings lediglich eine Teilbefüllung der Kammer mit dem viskosen Medium erforderlich, so daß, da dieses bei Drehung des Torsionsschwingungsdämpfers um seine Mit tenachse unter der Wirkung der Fliehkraft nach radial außen geschleudert wird, lediglich das radial äußere Dämpfungsmittel zumindest partiell innerhalb des vis kosen Mediums ausgelenkt wird, während das radial innere Dämpfungsmittel nur Spritzfett, das bei Verdrängung viskosen Mediums aus dem Umfangsbereich ent steht, abbekommt, so daß an dieser Stelle zumeist keine geschwindigkeitspro portionale Dämpfung über das viskose Medium erfolgt. Dennoch ist, da die das viskose Medium enthaltende Kammer sehr weit nach radial innen gezogen ist, der Torsionsschwingungsdämpfer, wie insbesondere Fig. 2 deutlich entnehmbar, im radial inneren Bereich auch dann axial groß bauend, wenn bei Fettarmut in die sem Bereich und hinsichtlich des Federdurchmessers kleinem radial inneren Dämpfungsmittel eine derartige Breite überhaupt nicht erforderlich wäre. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn bei Kleinwagen mit quer eingebauter Brennkraftmaschine nur wenig Raum für die Unterbringung des Torsionsschwin gungsdämpfers zur Verfügung steht, zumal sich an diesen axial ein Ausrücker anschließt, der in der DE 41 28 868 A1 zwar nicht dargestellt ist, der aber stets bei einem derartigen Torsionsschwingungsdämpfer zur Betätigung der sekundär seitig befestigten Reibungskupplung vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer so auszubilden, daß dieser einerseits mit einer geschwindigkeitsproportionalen, vis kosen Dämpfung versehen ist und andererseits gerade im radial inneren Bereich, also im radialen Erstreckungsbereich eines Ausrückers, axial kompakt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Patentanspru ches 1 gelöst. Durch Auslegung des Kammergehäuses zur Aufnahme lediglich eines Teils der Dämpfungsmittel wird eine Begrenzung der Kammer vorzugsweise nach radial innen bewirkt, was sich insbesondere dann vorteilhaft auswirkt, wenn das Kammergehäuse das zumeist mit großem Durchmesser ausgebildete radial äußere Dämpfungsmittel umschließt und demzufolge einer erheblichen axialen Bemessung bedarf, da hierdurch gerade in demjenigen Bereich, den bei einer Rei bungskupplung am erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer ein dieser Reibungskupplung zugeordneter Ausrücker beansprucht, ein Freiraum geschaffen wird, so daß der Ausrücker in Richtung zur Antriebsseite verlagert werden kann. Der besagte Freiraum entsteht dadurch, daß auf eine axial zwischen der Dämp fungseinrichtung und dem abtriebsseitigen Übertragungselement verlaufende Deckplatte, im radialen Erstreckungsbereich des Ausrückers verzichtet werden kann und außerdem das radial innere Dämpfungsmittel wegen seines normaler weise geringeren Federdurchmessers gegenüber dem radial äußeren Dämp fungsmittel bei gleichzeitiger Anordnung soweit als möglich in Richtung zur An triebsseite axialen Raum freigibt. In den durch die Kombination dieser Maßnah men erzielten Freiraum im Erstreckungsbereich des antriebsseitigen Übertragung selementes kann die Schwungmasse des abtriebsseitigen Übertragungselementes axial tief in das antriebsseitige Übertragungselement eindringen und schafft da durch wiederum Raum für den Nabenflansch und die Nabe der Kupplungsscheibe.

Wegen des zuvor erwähnten, üblicherweise vorhandenen kleineren Federdurch messers am radial inneren Dämpfungsmittel bleibt der zuvor beschriebene Frei raum auch dann erhalten, wenn das Kammergehäuse dieses Dämpfungsmittel umgibt, beispielsweise in Form von das Dämpfungsmittel über Taschen ansteu ernden Deckblechen, da auch dann keine Ausdehnung der erwähnten Deckplatte in den radialen Erstreckungsbereich des Ausrückers erforderlich ist.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläu tert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Dichtung für eine mit viskosem Medium befüllte Kammer;

Fig. 2 wie Fig. 1, aber mit einer konstruktiv anderen Dichtung für die Kammer;

Fig. 3 wie Fig. 1, aber mit Ausbildung des Kammergehäuses am radial inneren Dämpfungsmittel.

Fig. 1 zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Über tragungselement 1, das eine antriebsseitige Schwungmasse 3 aufweist. Diese ist mit einem nach radial außen verlaufenden Primärflansch 4 ausgebildet, der zur Befestigung des Torsionsschwingungsdämpfers durch nicht gezeigte Befesti gungsmittel an einer strichpunktiert angedeuteten Kurbelwelle 5 eines Antrie bes 6 dient. Der Primärflansch 4 trägt in seinem radial inneren Bereich eine Pri märnabe 38 und ist um eine Mittenachse 35 drehbar.

Im radial äußeren Bereich ist der Primärflansch 4 mit einem Axialansatz 8 verse hen, der einen Zahnkranz 10 aufnimmt, mit dem ein nicht gezeigtes Anlasserritzel in Zahneingriff bringbar ist. Am Axialansatz 8 ist eine radial nach innen verlau fende Deckplatte 12 befestigt, die mit ihrer dem Primärflansch 4 zugewandten Innenseite als abtriebsseitige axiale Begrenzung einer Kammer 13 dient, die an triebsseitig durch den Primärflansch 4 und radial außen durch den Axialansatz 8 begrenzt ist. Der diese Kammer 13 umschließende Teil des Primärflansches 4 sowie der Axialansatz 8 und die Deckplatte 12 bilden zusammen ein Kammerge häuse 14.

In der Kammer 13 ist ein Dämpfungsmittel 26 in Form von Federn angeordnet, die durch Ansteuerelemente 28 an den der Kammer 13 zugewandten Seiten von Primärflansch 4 und Deckplatte 12 ansteuerbar sind und sich anderenends an einer Nabenscheibe 20 abstützen, die zur Aufnahme der Dämpfungsmittel 26 Fenster 22 aufweisen. Radial weiter innen ist diese Nabenscheibe 20 mit weite ren Fenstern 24 zur Aufnahme von Federn eines zweiten Dämpfungsmittels 27 vorgesehen, das einen wesentlich kleineren Federdurchmesser als das radial äu ßere Dämpfungsmittel 26 aufweist. Dieses Dämpfungsmittel 27 stützt sich ande renends an Deckblechen 32 ab, die ebenfalls Fenster 30 zur Aufnahme des Dämpfungsmittels 27 aufweisen. Die Deckbleche 32 sind durch eine Vernie tung 34 an einer abtriebsseitigen Schwungmasse 36 befestigt, die über eine La gerung 40 auf dem Primärflansch 38 angeordnet und ebenso wie das an triebsseitige Übertragungselement 1 um die Mittenachse 35 drehbar ist. Im radial äußeren Bereich ist die Schwungmasse 36 zur Aufnahme eines Kupplungsgehäu ses 42 einer Reibungskupplung 43 vorgesehen, wobei das Kupplungsgehäuse 42 Ringe 44 zur Aufnahme einer Anpreßfeder 46 aufweist, die nach radial innen greifende Federzungen 47 aufweist, an welchen ein schematisch gezeigter Aus rücker 48 in Anlage steht. Die Anpreßfeder 46 wirkt auf eine Anpreßplatte 50, die ihrerseits in eingerücktem Zustand über Reibbeläge 52 einer Kupplungsschei be 54 auf eine Gegenreibfläche an der abtriebsseitigen Schwungmasse 36 ein wirkt. Die Reibbeläge 52 sind an einem Belagträger 56 befestigt, der seinerseits an einem Nabenflansch 58 fest ist, an dem im radial inneren Bereich eine Na be 60 ausgebildet ist. Die letztgenannte ist über eine Verzahnung 62 mit einer Getriebewelle 64 in Drehverbindung. Durch die abtriebsseitige Schwung masse 36 und die Reibungskupplung 43 wird das abtriebsseitige Übertragungse lement 66 geschaffen.

Zurückkommend auf das Kammergehäuse 14, ist die Deckplatte 12 in deren ra dial inneren Bereich auf die Nabenscheibe 20 zugerichtet, um je nach konstrukti ver Ausbildung federnd axial an dieser Anlage zu kommen oder gegenüber dieser einen geringen axialen Spalt zu bilden. Hierdurch entsteht ein Dichtmittel 16 für viskoses Medium, mit dem die Kammer 13 zumindest teilweise befüllt ist. Eben so ist axial zwischen dem Primärflansch 4 und der Nabenscheibe 20 ein Dichtmit tel 15 in Form einer Axialfeder vorgesehen, das aufgrund seiner Axialkraft einen Austritt viskosen Mediums aus der Kammer 13 nach radial innen verhindert. Ebenso realisierbar ist eine axiale Anformung 17 am Primärflansch 4, der Naben scheibe 20 oder der Deckplatte 12 jeweils in Richtung zum benachbarten Bauteil, wobei diese axiale Anformung 17 dem benachbarten Bauteil bis auf Spaltbreite angenähert ist. Die Kammer 13 ist demnach entweder berührungsfrei oder berüh rungsbehaftet abdichtbar, wobei die Wahl der jeweiligen Dichtung 18 unter ande rem von der Viskosität des in der Kammer befindlichen Mediums abhängig ist. Im übrigen sei darauf hingewiesen, daß aufgrund der fliehkraftbedingt im Betrieb des Torsionsschwingungsdämpfers erfolgenden Verlagerung viskosen Mediums nach radial außen bei Ausbildung der Dichtung 18 mit Spalten, also berührungsfrei, kein Austritt viskosem Mediums aus der Kammer 13 zu befürchten ist.

Bedingt durch diese Maßnahme kann auf eine Verlängerung der Deckplatte 12 nach radial innen auch in den Bereich des inneren Dämpfungsmittels 27 verzich tet werden, so daß hierdurch radial innerhalb des Kammergehäuses 14 axialer Freiraum geschaffen wird. Dieser Freiraum ist weiter vergrößerbar, wenn das ra dial innere Dämpfungsmittel 27 einen kleinen Federdurchmesser aufweist und soweit als möglich axial an den Primärflansch 4 angenähert ist. Der durch die Kombination dieser Maßnahmen erzielte axiale Freiraum radial innerhalb des Kammergehäuses 14 kann durch entsprechende Kröpfung der abtriebsseitigen Schwungmasse 36 in diesen Freiraum hinein ausgefüllt werden. Dadurch wird wiederum Platz geschaffen für den entsprechend gekröpften Nabenflansch 58 der Kupplungsscheibe 54, wobei der Nabenflansch 58 wiederum Freiraum schafft für die Federzungen 47 der Anpreßfeder 46, wenn diese Federzungen durch den Ausrücker 48 in Richtung zur Kupplungsscheibe 54 ausgelenkt werden. Dadurch bedingt, kann auch der Ausrücker 48 dichter an die Antriebsseite herangerückt werden, so daß die gesamte Kupplungseinrichtung axial extrem schmal bauend ist.

Auf die Funktion der die Dämpfungsmittel 26 und 27 aufweisenden Dämpfungs einrichtung 33 wird nicht näher eingegangen, weil diese Dämpfungseinrichtung gegenüber derjenigen, die in der DE 41 28 868 A1 behandelt ist, keine wesentli che Änderung aufweist.

Fig. 2 zeigt eine von Fig. 1 abweichende Dichtung 18 für die Kammer 13. Da die abtriebsseitige Deckplatte 12 keine Dichtfunktion mehr ausführt, ist sie gegen über derjenigen nach Fig. 1 nach radial innen verkürzt. Um dennoch eine Dich tung 18 zu schaffen, ist an der Nabenscheibe 20 an deren der abtriebsseitigen Schwungmasse 36 zugewandten Seite ein Axialvorsprung 70 vorgesehen, der die Deckplatte 12 von deren der Kammer 13 abgewandten Außenseite her hin tergreift. Der Axialvorsprung 70 kann berührungsfrei wirksam sein, indem sein radial äußeres Ende mit einer axialen Anformung 17 versehen ist, die bis auf Spaltbreite an die Deckplatte 12 angenähert ist, kann aber auch ein Dichtmit tel 16 an diesem Ende aufweisen. Obwohl die Dichtung 18 bei dieser Ausführung vergleichsweise weit radial außen liegt, gibt es keine Dichtungsprobleme, da der Füllstand des viskosen Mediums sich unter Fliehkraft radial außerhalb der Dich tung 18 befindet.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform bei welcher die Nabenscheibe 20 und die Deckbleche 32 funktionell gegeneinander vertauscht sind, das heißt, die Deckbleche 32 sind einerseits mit dem radial äußeren Dämpfungsmittel 26 und andererseits mit dem radial inneren Dämpfungsmittel 27 in Wirkverbindung, wäh rend die Nabenscheibe 20 sich am letztgenannten Dichtungsmittel 27 abstützt und an der abtriebsseitigen Schwungmasse 36 befestigt ist. Abweichend von der Konstruktion nach den Fig. 1 und 2 sind außerdem die Deckbleche 32 ohne Fen ster 30 und somit geschlossen ausgebildet, so daß sie als Wände des Kammer gehäuses 14 dienen. Um dennoch die Ansteuerung des Dämpfungsmittels 27 zu gewährleisten, sind die Deckbleche 32 an ihren Innenseiten mit Taschen 68 zur Aufnahme der Dämpfungsmittel 27 versehen. Die jeweiligen umfangsseitigen En den der Taschen 68 dienen demnach zur Ansteuerung der Dämpfungsmittel 27.

Die radial inneren Enden der Deckbleche 32 greifen beidseits an der Nabenschei be 20 an, wobei das in Fig. 3 linke Deckblech diesen Angriff über ein Dichtmit tel 15 und das rechte Deckblech über die als Dichtmittel 16 wirksame axiale An formung 17 in Richtung zur Nabenscheibe 20 realisiert. Durch die Dichtmit tel 15, 16 wird auch im vorliegendem Fall die Dichtung 18 geschaffen. Diese kann, abweichend von der Darstellung in Fig. 3, allerdings auch berührungsfrei sein, indem beide Deckbleche 32 jeweils bis auf Spaltbreite an die zugeordnete Seite der Nabenscheibe 20 angenähert sind.

Bezugszeichenliste

3

antriebsseitiges Übertragungsele ment

3

antriebsseitige Schwungmasse

4

Primärflansch

5

Kurbelwelle

6

Antrieb

8

Axialansatz

10

Zahnkranz

12

Deckplatte

13

Kammer

14

Kammergehäuse

15

,

16

Dichtmittel

17

axiale Anformung

18

Dichtung

20

Nabenscheibe

22

Fenster

24

Fenster

26

,

27

Dämpfungsmittel

28

Ansteuerelemente

30

Fenster

32

Deckbleche

33

Dämpfungseinrichtung

34

Vernietung

35

Mittenachse

36

abtriebsseitige Schwungmasse

38

Primärnabe

40

Lagerung

42

Kupplungsgehäuse

43

Reibungskupplung

44

Ringe

46

Anpreßfeder

47

Federzungen

48

Ausrücker

50

Anpreßplatte

52

Reibbeläge

54

Kupplungsscheibe

56

Belagträger

58

Nabenflansch

60

Nabe

62

Verzahnung

64

Getriebewelle

66

abtriebsseitiges Übertragungs element

68

Taschen

70

Axialvorsprung

Claims

1. Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen Übertragungselement und einem relativ hierzu drehbaren abtriebsseitigen Übertragungselement, das über eine Dämpfungseinrichtung, die zumindest zwei mit Radialversatz ange ordnete Dämpfungsmittel aufweist, mit dem antriebsseiten Übertragungsele ment verbunden ist, wobei zumindest eines der Übertragungselemente mit ei nem wenigstens teilweise mit viskosem Medium befüllten Kammergehäuse versehen ist, das zumindest partiell durch eine das viskose Medium zurückhal tende Dichtung begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammergehäuse (14) so ausgelegt ist, daß lediglich ein Teil der Dämpfungsmittel (26, 27) Aufnahme in der Kammer (13) findet.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Dämpfungsmittel (27) radial innerhalb des Kammergehäu ses (14) angeordnet ist.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Dämpfungsmittel (26) radial außerhalb des Kammergehäu ses (14) angeordnet ist.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammergehäuse (14) eine Dichtung (18) radial zwischen wenigstens einem in der Kammer (13) vorgesehenen Dämpfungsmittel (26, 27) und zu mindest einem radial außerhalb derselben angeordneten Dämpfungsmit tel (26, 27) aufweist.

5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (18) zumindest ein Dichtmittel (16) aufweist, das durch An näherung mittels einer axialen Begrenzung (17) des Kammergehäuses (14) am einen Übertragungselement (1) an ein in das letztgenannte eingreifendes Bau teil (20) des anderen Übertragungselementes (66) bis auf Spaltbreite berüh rungsfrei wirksam ist.

6. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kammer (13) zugeordnete Dichtung (18) an einem sich in die Kammer (13) erstreckenden Bauteil (20) der Dämpfungseinrichtung (33) vor gesehen ist und außerhalb der Kammer (13) durch Annäherung an eine zuge ordnete Wand (Deckplatte 12) des Kammergehäuses (14) ihre Dichtfunktion erfüllt.

7. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (20) einen die Wand (12) hintergreifenden und die Dich tung (18) aufnehmenden Axialvorsprung (70) aufweist.

8. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (33) eine Nabenscheibe (20) und dieselbe um greifende Deckbleche (32) aufweist, die Teil des Kammergehäuses (14) sind und zur Ansteuerung der zugeordneten Dämpfungsmittel (27) nach außen ge schlossene, die Dämpfungsmittel (27) aufnehmende Taschen (68) aufweist.

9. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckbleche (32) durch Annäherung an die Nabenscheibe (20) in zu mindest einem vorbestimmbaren Bereich als Dichtung (18) für die Kam mer (13) wirksam sind.