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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Ein
derartiger Torsionsschwingungsdämpfer ist
aus der
DE 37 21 712
A1 insbesondere aus
17 sowie
dem zugeordneten Beschreibungsteil bekannt. Der im Schnitt dargestellte
Torsionsschwingungsdämpfer
ist mit einem antriebsseitigen Übertragungselement
in Form einer ersten Schwungmasse und einem relativ hierzu drehbaren
abtriebsseitigen Übertragungselement
in Form einer zweiten Schwungmasse gebildet, wobei die Übertragungselemente
gegen die Wirkung einer Dämpfungseinrichtung
auslenkbar sind, die zwei mit Radialversatz angeordnete Dämpfungsmittel
aufweist. Jedes der Dämpfungsmittel
besteht aus in Umfangsrichtung verlaufenden Federn, wobei der radial äußere Federsatz
in einer Ringkammer des auch den anderen Federsatz aufnehmenden
Kammergehäuses
angeordnet ist. In die besagte Ringkammer dringt von radial innen
her eine Nabenscheibe ein, die zur Ansteuerung des äußeren Dämpfungsmittels
dient und an welches sowohl ein Primärflansch der Schwungmasse als
auch eine abtriebsseitige Deckplatte axial angenähert sind. Diese Nabenscheibe
dient außerdem zur
Ansteuerung des radial inneren Dämpfungsmittels,
das sich seinerseits über
an der abtriebsseitigen Schwungmasse befestigte Deckbleche abstützt.
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Aufgrund
der axialen Annäherung
von Primärflansch
und abtriebsseitiger Deckplatte an die Nabenscheibe in deren radial
mittleren Bereich mag zwar eine radiale Unterteilung des Kammergehäuses realisierbar
sein, jedoch ist von einem ungehinderten Austausch von viskosem
Medium innerhalb des Kammergehäuses
auszugehen, da in der Offenlegungsschrift kein Hinweis auf eine
Dichtfunktion an dieser Stelle gegeben ist.
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Durch
Befüllen
des die Kammer bildenden und die Dämpfungseinrichtung aufnehmenden
Kammergehäuses
mit dem viskosem Medium ist eine geschwindigkeitsproportionale Dämpfung möglich, da Bewegungen
von Elementen der Dämpfungseinrichtung
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 Mittenachse
unter der Wirkung der Fliehkraft nach radial außen geschleudert wird, lediglich
das radial äußere Dämpfungsmittel
zumindest partiell innerhalb des viskosen Mediums ausgelenkt wird,
während
das radial innere Dämpfungsmittel
nur Spritzfett, das bei Verdrängung
viskosen Mediums aus dem Umfangsbereich entsteht, abbekommt, so
daß an
dieser Stelle zumeist nur eine geringe geschwindigkeitsproportionale
Dämpfung über das
viskose Medium erfolgt. Trotz dieses geringen Anteils viskosen Mediums
im radialen Bereich des inneren Dämpfungsmittels muß die Kammer,
um einen Austritt dieses Mediums zu verhindern, sehr weit nach radial
innen gezogen werden. Dadurch wird der Torsionsschwingungsdämpfer im
radial inneren Bereich auch dann axial groß bauend, wenn bei einem hinsichtlich
des Federdurchmessers kleinen 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 Torsionsschwingungsdämpfers zur
Verfügung
steht, zumal sich an diesen axial ein Ausrücker anschließt, der
in der
DE 37 21 712
A1 zwar nicht dargestellt ist, der aber stets bei einem
derartigen Torsionsschwingungsdämpfer
zur Betätigung
der sekundärseitig
befestigten Reibungskupplung vorgesehen ist.
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Ein
weiterer Torsionsschwingungsdämpfer ist
in der
DE 41 28 868
A1 behandelt. In
2 ist
ein Torsionsschwingungsdämpfer
im Schnitt dargestellt, der mit einem antriebsseitigen Übertragungselement in
Form einer ersten Schwungmasse und einem relativ hierzu drehbaren
abtriebsseitigen Übertragungselement
in Form einer zweiten Schwungmasse gebildet ist, wobei die Übertragungselemente
gegen die Wirkung einer Dämpfungseinrichtung
auslenkbar sind, die zwei mit Radialversatz angeordnete Dämpfungsmittel
aufweist. Jedes der Dämpfungsmittel
besteht aus in Umfangsrichtung verlaufenden Federn, wobei der radial äußere Federsatz
sich über
Gleitschuhe nach radial außen
abstützt
und der radial innere Federsatz, mit kleinerem Federdurchmesser ausgebildet,
in Fenstern einer Nabenscheibe sowie derselben zugeordneter Deckbleche
angeordnet ist. Beide Dämpfungsmittel
sind gemeinsam in einer wenigstens teilweise mit viskosem Medium
befüllten Kammer
angeordnet, die sich im wesentlichen bis zu einer Dichtung nach
radial innen erstreckt, wobei die Dichtung zwischen einem der besagten
Deckbleche und einer die Kammer abtriebsseitig begrenzenden 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 Dämpfungsmittel 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 Torsionsschwingungen über die Dämpfungseinrichtung auf das
abtriebsseitige Übertragungselement
geleitet. Die Probleme bei diesem Torsionsschwingungsdämpfer entsprechen
denen des in der
DE
37 21 712 A1 beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfers.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer so
auszubilden, daß dieser
einerseits mit einer geschwindigkeitsproportionalen, viskosen Dämpfung versehen
ist und andererseits gerade im radial inneren Bereich, also im radialen
Erstreckungsbereich eines Ausrückers,
axial kompakt ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch das Kennzeichen der Patentansprüche 1 oder 2 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 Kammerge häuse 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 Reibungskupplung 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 Dämpfungseinrichtung
und dem abtriebsseitigen Übertragungselement
verlaufende Deckplatte im radialen Erstreckungsbereich des Ausrückers verzichtet
werden kann und außerdem
das radial innere Dämpfungsmittel
wegen seines normalerweise geringeren Federdurchmessers gegenüber dem
radial äußeren Dämpfungsmittel
bei gleichzeitiger Anordnung soweit als möglich in Richtung zur Antriebsseite
axialen Raum freigibt. In den durch die Kombination dieser Maßnahmen
erzielten Freiraum im Erstreckungsbereich des antriebsseitigen Übertragungselementes
kann die Schwungmasse des abtriebsseitigen Übertragungselementes axial
tief in das antriebsseitige Übertragungselement
eindringen und schafft dadurch wiederum Raum für den Nabenflansch und die
Nabe der Kupplungsscheibe.
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Wegen
des zuvor erwähnten, üblicherweise vorhandenen
kleineren Federdurchmessers am radial inneren Dämpfungsmittel bleibt der zuvor
beschriebene Freiraum auch dann erhalten, wenn das Kammergehäuse dieses
Dämpfungsmittel
umgibt, beispielsweise in Form von das Dämpfungsmittel über Taschen
ansteuernden Deckblechen, da auch dann keine Ausdehnung der erwähnten Deckplatte
in den radialen Erstreckungsbereich des Ausrückers erforderlich ist.
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Die
Erfindung wird anschließend
anhand von in den 2 und 3 dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Im
Gegensatz dazu stellt 1 den grundsätzlichen Aufbau eines Torsionsschwingungsdämpfers dar.
Somit zeigt:
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1 eine
Teilansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Dichtung für eine mit
viskosem Medium befüllte
Kammer;
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2 wie 1,
aber mit einer erfindungsgemäßen Dichtung
für die
Kammer;
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3 wie 1,
aber mit einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung des Kammergehäuses am
radial inneren Dämpfungsmittel.
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Bevor
auf den in 2 und 3 dargestellten,
erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer eingegangen
wird, sollen zunächst
die konstruktiven und funktionalen Grundlagen für einen Torsionsschwingungsdämpfer anhand
der 1 erläutert
werden.
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Der
in 1 gezeigte Torsionsschwingungsdämpfer verfügt über ein
antriebsseitiges Übertragungselement 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
Befestigungsmittel an einer strichpunktiert angedeuteten Kurbelwelle 5 eines
Antriebes 6 dient. Der Primärflansch 4 trägt in seinem radial
inneren Bereich eine Primärnabe 38 und
ist um eine Mittenachse 35 drehbar.
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Im
radial äußeren Bereich
ist der Primärflansch 4 mit
einem Axialansatz 8 versehen, 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 antriebsseitig 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 Kammergehäuse 14.
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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 weiteren Fenstern 24 zur
Aufnahme von Federn eines zweiten Dämpfungsmittels 27 vorgesehen,
das einen wesentlich kleineren Federdurchmesser als das radial äußere Dämpfungsmittel 26 aufweist.
Dieses Dämpfungsmittel 27 stützt sich
anderenends an Deckblechen 32 ab, die ebenfalls Fenster 30 zur
Aufnahme des Dämpfungsmittels 27 aufweisen.
Die Deckbleche 32 sind durch eine Vernietung 34 an
einer abtriebsseitigen Schwungmasse 36 befestigt, die über eine
Lagerung 40 auf dem Primärflansch 38 angeordnet
und ebenso wie das antriebsseitige Übertragungselement 1 um
die Mittenachse 35 drehbar ist. Im radial äußeren Bereich
ist die Schwungmasse 36 zur Aufnahme eines Kupplungsgehäuses 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 Ausrücker 48 in Anlage
steht. Die Anpreßfeder 46 wirkt
auf eine Anpreßplatte 50,
die ihrerseits in eingerücktem
Zustand über
Reibbeläge 52 einer
Kupplungsscheibe 54 auf eine Gegenreibfläche an der
abtriebsseitigen Schwungmasse 36 einwirkt. Die Reibbeläge 52 sind
an einem Belagträger 56 befestigt,
der seinerseits an einem Nabenflansch 58 fest ist, an dem
im radial inneren Bereich eine Nabe 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 Übertragungselement 66 geschaffen.
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Zurückkommend
auf das Kammergehäuse 14,
ist die Deckplatte 12 in deren radial inneren Bereich auf
die Nabenscheibe 20 zugerichtet, um je nach konstruktiver
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.
Ebenso ist axial zwischen dem Primärflansch 4 und der
Nabenscheibe 20 ein Dichtmittel 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 Nabenscheibe 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 berührungsbehaftet
abdichtbar, wobei die Wahl der jeweiligen Dichtung 18 unter
anderem 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.
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Bedingt
durch diese Maßnahme
kann auf eine Verlängerung
der Deckplatte 12 nach radial innen auch in den Bereich
des inneren Dämpfungsmittels 27 verzichtet
werden, so daß hierdurch
radial innerhalb des Kammergehäuses 14 axialer
Freiraum geschaffen wird. Dieser Freiraum ist weiter vergrößerbar,
wenn das radial 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.
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Auf
die Funktion der die Dämpfungsmittel
26 und
27 aufweisenden
Dämpfungseinrichtung
33 wird nicht
näher eingegangen,
weil diese Dämpfungseinrichtung
gegenüber
derjenigen, die in der
DE
41 28 868 A1 behandelt ist, keine wesentliche Änderung aufweist.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Dichtung 18 für die Kammer 13.
Da die abtriebsseitige Deckplatte 12 keine Dichtfunktion
mehr ausführt,
ist sie gegenüber
derjenigen nach 1 nach radial innen verkürzt. Um
dennoch eine Dichtung 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 hintergreift.
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
Dichtmittel 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 Dichtung 18 befindet.
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3 zeigt
eine weitere erfindungsgemäße 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, während
die Nabenscheibe 20 sich am letztgenannten Dämpfungsmittel 27 abstützt und
an der abtriebsseitigen Schwungmasse 36 befestigt ist.
Abweichend von der Konstruktion nach den 1 und 2,
sind außerdem die
Deckbleche 32 ohne Fenster 30 und somit geschlossen
ausgebildet, so daß sie
als Wände
des Kammergehäuses 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 Enden der Taschen 68 dienen
demnach zur Ansteuerung der Dämpfungsmittel 27.
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Die
radial inneren Enden der Deckbleche 32 greifen beidseits
an der Nabenscheibe 20 an, wobei das in 3 linke
Deckblech diesen Angriff über
ein Dichtmittel 15 und das rechte Deckblech über die
als Dichtmittel 16 wirksame axiale Anformung 17 in
Richtung zur Nabenscheibe 20 realisiert. Durch die Dichtmittel 15, 16 wird
auch im vorliegendem Fall die Dichtung 18 geschaffen. Diese
kann, abweichend von der Darstellung in 3, allerdings
auch berührungsfrei sein,
indem beide Deckbleche 32 jeweils bis auf Spaltbreite an
die zugeordnete Seite der Nabenscheibe 20 angenähert sind.
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- 1
- antriebsseitiges Übertragungselement
- 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 Übertragungselement
- 68
- Taschen
- 70
- Axialvorsprung