DE19861435B4

DE19861435B4 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE19861435B4
Application number: DE19861435.7A
Authority: DE
Inventors: Johann Jäckel; Daniel Niess
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2014-08-07
Anticipated expiration: 2018-08-01
Also published as: DE19834728B4; FR2767367B1; ES2168025B1; FR2767367A1; GB2329445B; BR9802840A; ES2168025A1; GB9816491D0; FR2767368A1; IT1301904B1; GB2329229A; FR2826421A1; CN1208138A; RU2222732C2; CN1213051A; GB2329229C; ITMI981829A1; FR2767368B1; US6418620B1; CN1139735C

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem eine Primärmasse (2) umfassenden Eingangsteil und einem eine Sekundärmasse (4) umfassenden Ausgangsteil, die über eine Gleitlagerung relativ zueinander verdrehbar gelagert sind, wobei das Eingangsteil mit einer Abtriebswelle eines Motors und das Ausgangsteil mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbindbar ist, wobei weiterhin zwischen Ein- und Ausgangsteil zumindest Energiespeicher (6) vorgesehen sind, die sich einer Relativverdrehung zwischen den beiden Teilen widersetzen, weiterhin zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil sich axial überlappende Flächen (39, 40) vorhanden sind, zwischen denen ein die radiale Positionierung der beiden Teile gewährleistendes radiales Gleitlager (41a) vorgesehen ist, wobei weiterhin ein das Ausgangsteil gegenüber dem Eingangsteil zumindest in eine Axialrichtung abstützendes axiales Gleitlager vorgesehen ist, das einen mit einem Gleitmaterial beschichteten Gleitlagerring (41b, 541b) sowie eine sich am Gleitmaterial abstützende, aus Kunststoff bestehende Anlaufscheibe (42, 142, 542) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem eine Primärmasse umfassenden Eingangsteil und einem eine Sekundärmasse umfassenden Ausgangsteil, die über eine Gleitlagerung relativ zueinander verdrehbar gelagert sind, wobei das Eingangsteil mit der Abtriebswelle eines Motors und das Ausgangsteil mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbar ist, wobei weiterhin zwischen Ein- und Ausgangsteil zumindest Energiespeicher vorgesehen sind, die sich einer Relativverdrehung zwischen den beiden Teilen widersetzen, weiterhin zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil sich axial überlappende Flächen vorhanden sind, zwischen denen ein die radiale Positionierung der beiden Teile gewährleistendes radiales Gleitlager vorgesehen ist, wobei weiterhin ein das Ausgangsteil gegenüber dem Eingangsteil zumindest in eine Axialrichtung abstützendes axiales Gleitlager vorgesehen ist.
Durch die DE 35 15 928 A1 und die DE 34 11 092 A1 sind bereits Schwungmassenvorrichtungen mit zwei gegen die Wirkung von Energiespeichern in Form von Schraubenfedern zueinander drehbaren Schwungmassen vorgeschlagen worden, wobei die beiden Schwungmassen über eine Gleitlagerung sowohl in axialer Richtung als auch koaxial zueinander positioniert werden.
In der Praxis haben sich derartige Gleitlager nicht durchsetzen können, da infolge der erforderlichen engen Herstellungstoleranzen und der axialen Verspannung der die axiale Abstützung gewährleistenden Gleitlagerbereiche eine erhöhte Reibung in der Gleitlagerung entstehen kann, welche sich einer Rotation zwischen den beiden Schwungmassen widersetzt und parallel zu den Energiespeichern wirksam ist. Zumindest für bestimmte Betriebszustände des mit einer solchen Schwungmassenvorrichtung ausgerüsteten Antriebsstranges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, kann diese Reibung zu groß sein.
Ein weiterer Nachteil der bisherigen Gleitlagerungen besteht darin, dass aufgrund der Herstellungstoleranzen der Teile selbst beziehungsweise der auftretenden Toleranzschwankungen bei der Montage beziehungsweise Herstellung der Gleitlagerung keine definierten, also in einem engen Toleranzband bleibende Reib- beziehungsweise Gleitverhältnisse in der Gleitlagerung erzielbar sind.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art, insbesondere bezüglich der Gleitlagerung, zu verbessern, so dass anstatt der bisher bei solchen Einrichtungen eingesetzten, verhältnismäßig teuren Wälzlager preiswertere Gleitlager eingesetzt werden können. Durch die Erfindung sollen weiterhin definierte beziehungsweise eng tolerierte Betriebsverhältnisse im Bereich der Gleitlagerung auch beim Großeinsatz solcher Lagerungen gewährleistet werden.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art unter anderem dadurch erzielt, dass das axiale Gleitlager einen mit einem Gleitmaterial beschichteten Gleitlagerring sowie eine sich am Gleitmaterial abstützende, aus Kunststoff bestehende Anlaufscheibe aufweist.
Das axiale Gleitlager beziehungsweise die axiale Gleitlagerstelle ist somit mittels wenigstens eines Gleitlagerringes und einer Anlaufscheibe aus Kunststoff gebildet, welche gegenüber dem die radiale Gleitlagerung bildenden Lagermittel getrennte Bauteile bilden. Das axiale Gleitlager bzw. die axiale Gleitlagerstelle kann dabei radial innerhalb oder außerhalb des radialen Gleitlagers angeordnet werden.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Anlaufscheibe, welche mit dem Gleitmaterial des beschichteten Gleitlagerringes zusammenwirkt, als Kunststoffring ausgebildet sein. Das Zusammenwirken der Gleitmaterialbeschichtung mit einem Kunststoffring hat den Vorteil, dass sehr geringe Reibwerte erzielt werden können, wodurch auch die Lebensdauer der Gleitmaterialschicht des Gleitlagerringes erhöht werden kann.
In vorteilhafter Weise kann der Torsionsschwingungsdämpfer derart ausgestaltet sein, dass sich die Anlaufscheibe mit ihrer dem Gleitlagerring abgewandten Seite axial an einer Stützscheibe abstützt. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird somit die Anlaufscheibe axial zwischen dem Gleitlagerring und der Stützscheibe eingespannt. Die Stützscheibe kann in vorteilhafter Weise aus Stahl bestehen. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Anlaufscheibe und die Stützscheibe drehfest miteinander verbunden sind. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Stützscheibe gegenüber dem diese axial abstützenden Bauteil gegen Verdrehung gesichert ist.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das axiale Gleitlager an einem Ende des radialen Gleitlagers vorgesehen ist.
Das radiale Gleitlager kann eine Gleitlagerbuchse umfassen, wobei diese Gleitlagerbuchse und der axiale Gleitlagerring jeweils zumindest aus einem Trägerkörper besteht, der zur Bildung einer Gleitfläche mit einer wenigstens einlagigen Beschichtung versehen ist. Der entsprechende Trägerkörper kann dabei aus Stahlblech oder Aluminiumblech hergestellt sein. Die Beschichtung kann zumindest aus poröser Bronze bestehen, welche Einlagerungen von Schmier- bzw. Gleitstoffen aufweisen kann.
In vorteilhafter Weise kann die Anlaufscheibe aus Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyimid oder Polyetherimid bestehen. Die Anlaufscheibe kann aus einem Duroplast oder Thermoplast bestehen. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der die Anlaufscheibe bildende Werkstoff Beimischungen und/oder Einlagerungen aufweist, welche die Gleiteigenschaften zwischen der Beschichtung des axialen Gleitlagerringes und der Anlaufscheibe verbessern. Derartige Beimischungen bzw. Einlagerungen können beispielsweise durch Graphit und/oder Polytetrafluorethylen gebildet sein.
Für den Aufbau eines Torsionsschwingungsdämpfers der eingangs genannten Art kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine die radiale Lagerung von Eingangs- und Ausgangsteil gewährleistende Gleitlagerbuchse vorhanden ist, die zwischen sich axial überlappenden Flächen von Eingangs- und Ausgangsteil aufgenommen ist, wobei eine der Flächen eine zylinderförmige, eine Aufnahme begrenzende Innenfläche bildet und die andere der Flächen eine einen Zapfen begrenzende zylinderförmige Außenfläche bildet, weiterhin die Gleitlagerbuchse zur Vormontage an dem entsprechenden Bauteil in die Aufnahme eingepresst oder auf den Zapfen aufgepresst wird und die in diesem montierten Zustand noch freiliegende Gleitfläche der Gleitlagerbuchse im Durchmesser kalibriert wird. Danach können die weiteren Montageschritte für den Torsionsschwingungsdämpfer erfolgen und insbesondere die Herstellung der Gleitlagerung durch axiales Zusammenfügen der die Aufnahme und den Zapfen aufweisenden Bauteile. Von den mit der radialen Gleitlagerbuchse zusammenwirkenden Bereichen, nämlich Aufnahme und Zapfen, dient also der eine Bereich zur festen Aufnahme der Gleitlagerbuchse und der andere Bereich als Lauffläche beziehungsweise Laufbahn für diese Gleitlagerbuchse. Für die meisten Fälle wird es zweckmäßig sein, wenn der in die Aufnahme axial eingreifende Zapfen diese Lauffläche bildet.
Zum Kalibrieren kann in vorteilhafter Weise ein Kalibrierdorn oder eine Kalibrierbuchse verwendet werden. Ein solcher Dorn beziehungsweise eine solche Buchse wird über die freiliegende Gleitfläche der Gleitlagerbuchse gepresst. Die dadurch bewirkten Verformungen zumindest im Bereich der Lauffläche der Gleitlagerbuchse müssen dabei eine definierte Größe nicht überschreiten, um Beschädigungen an dieser Lauffläche beziehungsweise Gleitfläche zu vermeiden. Die nach der Montage der Gleitlagerbuchse auf beziehungsweise in das entsprechende Bauteil erfolgende Kalibrierung kann auch mittels eines Rollierwerkzeuges erfolgen. Es kann jedoch hierfür auch eine andere Methode beziehungsweise ein anderes Arbeitsverfahren Verwendung finden, wie zum Beispiel Honen. Spanfreie Kalibrierungsverfahren haben jedoch den Vorteil, dass bei Vorhandensein im Bereich der Gleitfläche einer sehr dünnen Spezialgleitbeschichtung diese nicht abgetragen beziehungsweise beschädigt wird. Derartige Gleitbeschichtungen können in der Größenordnung von 0,01 mm bis 0,08 mm liegen. Derartigen Beschichtungen können zum Beispiel aus Polytetrafluoräthylen und oder aus Molybdändisulfid bestehen. Derartige Beschichtungen können auch noch dünner ausgeführt werden und im Bereich von wenigen Mikrometern liegen, zum Beispiel 2 bis 5 Mikrometer. Derartige, sehr dünne Beschichtungen können beispielsweise aus amorphem Diamantkohlenstoff bestehen.
Durch die Kalibrierung der Gleitlagerbuchse können also die ursprünglich vorhandenen Herstellungstoleranzen im Bereich der Aufnahme beziehungsweise des Zapfens und der Dicke der Gleitlagerbuchse beseitigt werden beziehungsweise zumindest erheblich verringert werden, so dass die eine solche Gleitlagerbuchse aufweisende Gleitlagerung bezüglich des Lagerspieles oder falls gewünscht, der Übergangspassung zwischen Gleitlagerbuchsegleitfläche und mit dieser zusammenwirkenden Lauffläche enger toleriert werden kann. Dadurch ergeben sich definiertere Verhältnisse in der Gleitlagerung, insbesondere bezüglich des in dieser erzeugten Reibmomentes. Sofern im Neuzustand der Gleitlagerung bereits ein geringes Spiel gewünscht ist oder vorhanden sein kann, kann dieses Spiel auch enger toleriert werden, so dass das über die Lebensdauer der Einrichtung insgesamt entstehende Radialspiel in der Gleitlagerung reduziert wird. Weiterhin wird durch die Kalibrierung das Tragbild zwischen der Gleitfläche der Gleitlagerung und der mit dieser zusammenwirkenden Laufbahn erheblich verbessert, wodurch ein wesentlich besseres Einlaufverhalten des Gleitlagers gegeben ist und darüber hinaus der zeitliche Verschleiß verringert wird.
Durch die in kaltem Zustand erfolgende Kalibrierung mittels eines Kalibrierdornes bzw. einer Kalibrierbuchse kann weiterhin eine Oberflächenverdichtung bzw. Verfestigung im Bereich der Gleitfläche erzielt werden, was sich für das Verschleißverhalten der Gleitlagerbuchse und somit auch des Gleitlagers als vorteilhaft erweisen kann. Durch die erfindungsgemäße Kalibrierung der Gleitfläche kann weiterhin deren Oberflächenrauhigkeit gegenüber dem ursprünglichen Zustand verbessert werden. Es können durch den Kalibriervorgang Oberflächenrauhigkeiten Rz in der Größenordnung zwischen 1,5 und 6 Mikrometer, vorzugsweise in der Größenordnung von 3 bis 5 Mikrometer bzw. Ra < 0,8 Mikrometer vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,3 und 0,6 Mikrometer erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kalibrierung einer Gleitlagerbuchse besteht in der Verringerung der Unrundheit deren Gleitlagerfläche.
Zweckmäßig kann es sein, wenn während des Kalibrierens die zu kalibrierenden Bereiche und/oder das Kalibrierwerkzeug mit einem Gleit- bzw. Schmiermittel zumindest benetzt sind, da dadurch die erforderlichen Kalibrierkräfte herabgesetzt werden können und auch die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung im Bereich der Gleitfläche verringert wird. Für den Verfahrensablauf kann es vorteilhaft sein, wenn die Buchse vor dem Kalibrieren zumindest im Bereich der Gleitfläche mit einem Gleit- bzw. Schmiermittel wie z. B. Öl benetzt ist.
Um einerseits eine ausreichende Kalibrierung zu erhalten und andererseits eine Beschädigung der Gleitfläche zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn der maximale, durch die Buchse hindurch gedrückte Durchmesser des Kalibrierwerkzeuges in Bezug auf den zu kalibrierenden Gleitflächendurchmesser der eingepressten Buchse derart abgestimmt ist, dass bezogen auf diese Durchmesser eine Überdeckung in der Größenordnung von 0,03 bis 0,15 mm vorzugsweise in der Größenordung von 0,06 bis 0,12 mm vorhanden ist. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn diese Überdeckung in Bezug auf die um die Gleitlagerung vorhandenen baulichen Verhältnisse derart abgestimmt ist, dass die durch die Kalibrierung erzeugte Durchmessererweiterung der Gleitfläche in der Größenordnung von 5 bis 40% vorzugsweise von 10 bis 25% der Durchmesserüberdeckung zwischen dem Kalibrierwerkzeug und der eingepressten, noch nicht kalibrierten Lagerbuchse beträgt. Bei im Bereich der Gleitlagerung vorhandenen dünnwandigen Bauteilen kann diese Durchmessererweiterung größere Werte annehmen, wohingegen bei im Bereich der Gleitlagerung sehr massiven Bauteilen die Durchmessererweiterung und somit auch die vorerwähnte Durchmesserüberdeckung kleiner bemessen wird.
Zur Kalibrierung einer Gleitlagerbuchse kann ein Verfahren vorteilhaft sein, bei dem die Gleitlagerbuchse zuerst in die Aufnahme bzw. auf einen Zapfen gepresst wird und dann mittels eines Kalibrierdorns oder einer Kalibrierbuchse kalibriert wird, wobei das Kalibrierwerkzeug zunächst axial über die Gleitfläche gedrückt und danach wieder über diese Gleitfläche gezogen wird.
Zur Kalibrierung einer Gleitlagerbuchse kann sich jedoch auch ein Verfahren als zweckmäßig erweisen, gemäß dem das Ein- bzw. Aufpressen der Gleitlagerbuchse und deren Kalibrierung in einem Arbeitsgang erfolgt, und zwar mittels eines kombinierten Einpress-/Kalibrierwerkzeuges. Bei Verwendung eines solchen kombinierten Werkzeuges kann in vorteilhafter Weise der Kalibrierbereich dieses Werkzeuges – vor der Montage der Buchse – durch diese Buchse axial hindurchgesteckt werden, so dass die Buchse an den Einpressbereichen des Werkzeuges zu liegen kommt. Danach kann die Buchse in die Aufnahme eingepresst werden und durch Rückwärtsbewegung des Werkzeuges entgegen der Einpressrichtung der Kalibriervorgang an der Gleitfläche durchgeführt werden.
In vorteilhafter Weise kann die Gleitlagerbuchse durch einen Ring mit axialer Trennfuge gebildet sein, wobei die Trennfuge durch Einpressen der Gleitlagerbuchse in die entsprechende Aufnahme geschlossen wird. Dadurch werden die die Trennfugen begrenzenden Flächen gegeneinander gepresst.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn wenigstens eines der beiden Teile, nämlich Eingangsteil oder Ausgangsteil bzw. Primärmasse oder Sekundärmasse, radial innen einen axialen, durch spanlose Verformung – wie z. B. durch Tiefziehen bzw. Feintiefziehen – hergestellten ringförmigen Bereich aufweist, wobei die Gleitlagerbuchse entweder auf der Außenfläche oder auf der Innenfläche dieses Bereiches verdrehbar gelagert ist oder auf diesen Bereich aufgepresst oder in diesen Bereich eingepresst ist, wobei dann die Gleitfläche zunächst freiliegt und mit einer Lagerfläche an einem anderen Bauteil in Kontakt bringbar ist. Zur Bildung einer Gleitlagerung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn eines der Teile, nämlich Eingangsteil oder Ausgangsteil, eine Aufnahme aufweist, in der die eingepresste und kalibrierte Gleitlagerbuchse gehaltert ist, und das andere dieser Teile einen axialen, ringförmigen Ansatz besitzt, der axial in die Aufnahme eingreift und mit der Gleitfläche der Gleitlagerbuchse zur Zentrierung der beiden Teile zusammenwirkt. Dabei kann der ringförmige Ansatz unmittelbar radial außen eine zylinderförmige Fläche besitzen, die unmittelbar mit der Gleitfläche der Gleitlagerbuchse zusammenwirkt. Die Lauffläche des axialen Ansatzes kann jedoch auch durch eine auf diesen Ansatz aufgepresste Hülse gebildet sein. Diese Hülse kann dabei aus Kunststoff, Bronze oder Stahl oder einer Kombination dieser Werkstoffe gebildet sein. Diesbezüglich wird auch noch auf die im Zusammenhang mit einer Gleitlagerung bereits erwähnten Materialien bzw. Werkstoffe verwiesen.
Zur Reduzierung des durch die Gleitlagerung erzeugten Reibmomentes ist es bei Verwendung eines axialen Gleitlagers besonders vorteilhaft, wenn dieses radial innerhalb des radialen Gleitlagers angeordnet wird, da dadurch der mittlere Reibdurchmesser reduziert werden kann, wodurch sich auch das Reibmoment des axialen Gleitlagers reduziert. Eine derartige Anordnung der radialen und axialen Gleitlagerstelle ist insbesondere bei Schwungmasseneinrichtungen von Vorteil, bei denen die mit dem Getriebe verbindbare Sekundärmasse eine betätigbare Reibungskupplung trägt, deren Betätigungskraft über die axiale Gleitlagerstelle abgestützt wird. Zumindest bei einer solchen Schwungmasseneinrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbare Primärmasse Verschraubungsausnehmungen besitzt zur Aufnahme von Befestigungsschrauben, wobei diese Verschraubungsausnehmungen – in radialer Richtung betrachtet – zwischen der radialen und der axialen Gleitlagerstelle vorgesehen sind. In vorteilhafter Weise kann bei einer derartigen Ausgestaltung der Schwungmasseneinrichtung auch die mit einer Getriebewelle verbindbare Sekundärmasse Ausnehmungen zum Hindurchführen und/oder zum Betätigen der Befestigungsschrauben aufweisen. Sofern die auf der Sekundärmasse unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe befestigbare Reibungskupplung als Baueinheit mit der Schwungmasseneinrichtung verbaut wird, ist es vorteilhaft, wenn zumindest in der Kupplungsscheibe und bei Verwendung einer Tellerfederkupplung auch im Bereich der Tellerfederzungen Durchgänge vorhanden sind zum Einbringen und/oder Betätigen der Befestigungsschrauben. In vorteilhafter Weise können diese Befestigungsschrauben in der Schwungmasseneinrichtung bzw. in der vormontierten Baueinheit integriert sein.
Um die Durchmessertoleranzen im Bereich des radialen Gleitlagers zu minimieren, kann es zweckmäßig sein, wenn die mit der Gleitlagerbuchse zusammenwirkende Fläche des Zapfens und/oder die Fläche der Aufnahme, in welche die Gleitlagerbuchse eingepresst wird, rolliert ist. Das Rollieren wird auch als Glattwalzen bezeichnet. Bei Verwendung von Blechteilen zur Bildung des Zapfens bzw. der Aufnahme können die mit der Gleitlagerbuchse zusammenwirkenden Flächen auch durch Feinziehen hergestellt werden, da dadurch Oberflächen hoher Güte, insbesondere bezüglich der Rauhigkeit herstellbar sind.
Anhand der 1 bis 9 und 13 bis 14 sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 einen teilweise dargestellten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpfer, die
2 und 3 eine Gleitlagerbuchse zur Verwendung bei einem Torsionsschwingungsdämpfer gemäß 1, die
4 und 5, 6 sowie 7, 8 jeweils Verfahrensschritte für die Montage beziehungsweise Befestigung einer Gleitlagerbuchse an beziehungsweise in einem Bauteil und die
9 und 13 bis 14 verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten von Gleitlagerungen für einen erfindungsgmäßen Gegenstand.
Der in 1 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfer in Form eines Zweimassenschwungrades 1 umfasst eine an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges befestigbare Primärmasse 2, an der mittels eines Lagers 3 eine Sekundärmasse 4 koaxial und verdrehbar um eine Drehachse 5 gelagert ist.
Die Primärmasse 2 ist mit der Sekundärmasse 4 über eine komprimierbare Energiespeicher 6 aufweisende Dämpfungseinrichtung 7 antriebsmäßig verbunden. Die Sekundärmasse 4 trägt eine Reibungskupplung 9. Zwischen der Druckscheibe 10 der Reibungskupplung 9 und einer Reibfläche 11 der Sekundärmasse 4 sind die Reibbeläge 12 einer Kupplungsscheibe 13 eingespannt.
Die Energiespeicher 6, hier in Form von in Umfangsrichtung länglichen Schraubenfedern mit großem Kompressionsweg, sind in einer Kammer 14, die zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllt sein kann, aufgenommen. Die Kammer 14 ist durch zwei aus Blech hergestellte Bauteile 15, 16 begrenzt. Das Bauteil 15 besitzt einen flanschartigen, radial verlaufenden Bereich 17, der radial innen mittels Schrauben 18 mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbar ist und radial außen in einen axialen Ansatz 19 übergeht, an dem das eine Trennwand bildende Bauteil 16 dicht befestigt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Energiespeicher 6 zumindest teilweise radial außerhalb der Reibbeläge 12 bzw. der Reibfläche 11. Das Bauteil 15 trägt radial außen einen Anlasserzahnkranz 20 sowie eine zusätzliche ringförmige, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Blechteil ausgebildete Zusatzmasse 21. Die Bauteile 15, 16 besitzen Abstützbereiche 22, 23 für die Energiespeicher 6. Das Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 7 ist durch ein ring- bzw. flanschförmiges Bauteil 24 gebildet, das radial außen Ausleger 25 aufweist, die sich radial zwischen den Endbereichen zweier benachbarter Energiespeicher 6 erstrecken. Bei einer Relativverdrehung zwischen dem Flanschteil 24 und der Primärmasse 2 werden die Energiespeicher 6 zwischen den Auslegern 25 und den Abstützbereichen 22, 23 komprimiert.
Die radial inneren Bereiche 26 des Flansches 24 sind mittels Niete 27 mit der Sekundärmasse 4 fest verbunden. Der radial innere Randbereich 28 des Bauteils 24 bildet Profilierungen, die mit Gegenprofilierungen einer Reibsteuerscheibe 29 in Eingriff stehen. Diese Profilierungen und Gegenprofilierungen sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass zwischen diesen ein vorbestimmtes Verdrehspiel vorhanden ist, so dass bei einer Drehsinnumkehrung zwischen den beiden Massen 2, 4 die Reibsteuerscheibe 29 der Hystereseeinrichtung 30 zunächst unwirksam ist, und zwar so lange, bis das Verdrehspiel aufgebraucht ist.
Die aus Kunststoff hergestellte Reibsteuerscheibe 29 stützt sich an einem ringförmigen Blechbauteil 31 ab, welches an der Primärmasse 2 befestigt ist, zum Beispiel mittels Nietverbindungen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Köpfe der Schrauben 18 ebenfalls zur axialen Sicherung des Bauteils 31. Axial zwischen der Reibsteuerscheibe 29 und der Primärmasse 2 ist eine Anpressscheibe 32 sowie ein axial verspannter Energiespeicher in Form einer Tellerfeder 33 angeordnet.
Zur Bildung der Lagerung 3 tragt die Primärmasse 2 einen axialen Ansatz 34, der durch einen hülsenförmigen axialen Bereich eines im Querschnitt L-artig ausgebildeten Bauteils 35 gebildet ist. Der radiale ringförmige Bereich 36 des Bauteils 35 liegt an den radial inneren Abschnitten des radialen Bereiches 17 an, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf der der Sekundärmasse 4 zugewandten Seite des radialen Bereiches 17. Das Bauteil 35 ist mit der Primärmasse 2 fest verbunden, zum Beispiel über Schweißverbindungen oder Nietverbindungen. Im an die Abtriebswelle eines Motors montierten Zustand der Einrichtung 1 wird der radiale Bereich 36 des Bauteils 35 noch zusätzlich durch die Köpfe der Schrauben 18 gegen den flanschartigen Bereich 17 gepresst. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante kann der hülsenförmige axiale Ansatz 34 auch einteilig radial innen an dem flanschartigen Bereich 17 angeformt sein, zum Beispiel durch Tiefziehen beziehungsweise Prägen. In dem flanschartigen Bereich 17 sowie im radialen Bereich 36 des Bauteils 35 sind axial fluchtende Ausnehmungen vorgesehen zur Durchführung der Schrauben 18. Zum Betätigen beziehungsweise Anziehen der Schrauben 18 sind zumindest in der Sekundärmasse 4 Ausnehmungen 37 vorgesehen, durch welche ein entsprechendes Werkzeug hindurchgeführt werden kann. Sofern die Kupplungsscheibe 13 und die Reibungskupplung 9 als Baueinheit mit den beiden Massen 2, 4 verbaut werden, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn zumindest in der Kupplungsscheibe 13 und in der Tellerfeder 9a der Reibungskupplung 9 Ausnehmungen beziehungsweise Durchlässe zur Betätigung der Schrauben 18 vorgesehen sind.
Der hülsenförmige Bereich 34 erstreckt sich axial in eine Ausnehmung 38 der Sekundärmasse 4. Radial zwischen der die Ausnehmung 38 begrenzenden zylinderartigen Fläche 39 und der äußeren zylinderförmigen Fläche 40 des hülsenförmigen Bereiches 34 ist eine Gleitlagerbuchse 41 (auch Buchse, Gleitbuchse oder Lagerbuchse genannt) angeordnet, die sowohl die radiale Führung als auch die axiale Abstützung der beiden Schwungmassen 2, 4 gewährleistet. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gleitlagerbuchse 41 als am Außenumfang offene beziehungsweise geschlitzte Hülse 41a mit einem ringförmigen radialen Ansatz 41b ausgebildet. Der die axiale Lagerung übernehmende radiale Ansatz 41b kann jedoch auch getrennt von dem hülsenförmigen Bereich 41a ausgebildet sein und auch auf einem anderen radialen Durchmesserbereich zwischen zwei Bauteilen, von denen eines von der Primärmasse 2 und das andere von der Sekundärmasse 4 getragen ist, vorgesehen werden. Der radiale Bereich 41b der Gleitlagerbuchse 41 stützt sich unter Zwischenlegung einer Anlaufscheibe oder eines Abstützringes 42, der vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, an der Primärmasse 2 ab, und zwar an dem ringförmigen radialen Bereich 36 des Bauteils 35. Der Abstützring oder die Scheibe beziehungsweise die axiale Anlaufscheibe 42 ist vorzugsweise gegenüber der Primärmasse 2 verdrehgesichert. Hierfür kann zum Beispiel die Anlaufscheibe 42 radial außen entsprechende Ausnehmungen beziehungsweise Ausleger aufweisen, die mit den Schrauben 18 beziehungsweise deren Köpfen als Drehsicherung zusammenwirken.
Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, besteht die Gleitlagerbuchse 41 vor Einbau in die Sekundärmasse 4 aus einer Hülse beziehungsweise einem Ring 43, der wie aus 2 ersichtlich ist, zumindest an einer Stelle 43a seines Umfanges offen beziehungsweise geschlitzt ist, und zwar durch eine Trennfuge. Eine derartige Gleitlagerbuchse kann aus ebenem Material beziehungsweise aus einem Band gerollt werden. Die axiale Trennfuge 43a kann axial gerade oder aber auch schraubengewindeähnlich verlaufen. Der Außendurchmesser 44 des hülsenförmigen Bereiches 41a ist geringfügig größer als der Durchmesser der zylindrischen Fläche 39 der Sekundärmasse 4, so dass beim Einpressen der Gleitlagerbuchse 41 in die Ausnehmung 38 der Sekundärmasse 4 der hülsenförmige Bereich 41a radial zusammengedrückt wird, und zwar derart dass die im Bereich der Trennfuge 43a vorhandenen Stirnflächen aneinander mit Vorspannung zur Anlage kommen, wodurch im Bereich der Trennfuge 43a eine tangentiale Kraft in den hülsenförmigen Bereich 41a eingeleitet wird, welche eine radiale Verspannung der Gleitlagerbuchse 41 in der Ausnehmung 38 bewirkt. Die Gleitlagerbuchse 41 wird somit in der Sekundärmasse 4 axial gesichert, und zwar durch die dadurch erzeugte Reibverbindung.
Der radiale ringförmige Bereich 41b wird axial durch eine von der Sekundärmasse 4 getragene, entsprechend angepasste Stirnfläche 4a, axial abgestützt.
Bei einem Durchmesser 46 der Gleitlagerlauffläche 45 in der Größenordnung zwischen 30 mm bis 50 mm, vorzugsweise zwischen 35 mm bis 45 mm, ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Durchmesser der Aufnahmefläche 39 für die Gleitlagerbuchse 41 und dem in diese zylindrische Fläche 39 eingepressten Durchmesser 44 der Gleitlagerbuchse 41 eine Überschneidung in der Größenordnung zwischen 0,05 mm und 0,25 mm vorhanden ist.
Nach Montage der Gleitlagerbuchse 41 auf dem entsprechend zugeordneten Bauteil, das im vorliegenden Falle durch die Sekundärmasse 4 gebildet ist, erfolgt mittels wenigstens eines Kalibrierdornes eine Kalibrierung der Lauffläche 45 der Gleitlagerbuchse 41. Dies wird im Folgenden insbesondere im Zusammenhang mit den 4 bis 8 noch näher erläutert. Durch eine derartige Kalibrierung kann die Lauffläche 45 eine Verdichtung beziehungsweise eine Verfestigung erfahren, die sich positiv auf die Lebensdauer des Gleitlagers auswirkt. Weiterhin kann durch eine derartige Kalibrierung die Oberflächenrauhigkeit der Lauffläche 45 gegenüber der ursprünglich vorhandenen verringert werden. Durch die Kalibrierung sind dabei Oberflächenrauhigkeiten in der Größenordnung zwischen Rz = 1,5 bis 8 Mikrometer, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 3 bis 6 Mikrometer erzielbar. Durch den Kalibriervorgang kann auch die Oberflächenrauhigkeit Ra kleiner als 0,8 Mikrometer gehalten werden, wobei diese Rauhigkeit durch entsprechende Auslegung des Kalibrierwerkzeuges in eine Bandbreite von 0,3 bis 0,6 Mikrometer gebracht werden kann. Bezüglich der Definition und Messung der vorerwähnten Rauheitskenngrößen Ra und Rz wird auf die DIN 4768 sowie auf die in dieser angeführten weiteren Normen, wie zum Beispiel ISO 3274, ISO 4288 sowie DIN 4760, 4762 und 4777 verwiesen. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Kalibrierung der eingepressten Gleitlagerbuchse besteht darin, dass die Unrundheit der Lauffläche 45 wesentlich verringert werden kann, wodurch ein besseres Tragbild zwischen den relativ zueinander verdrehbaren Flächen 40 und 45 bereits im Neuzustand der Lagerung 3 erzielt wird. Dadurch ist ein besseres Einlaufverhalten der Gleitlagerung 3 gewährleistet, wodurch auch der Verschleiß beziehungsweise das über die Lebensdauer gegebenenfalls auftretende Spiel in der Gleitlagerung verringert werden kann.
Wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, besteht die Gleitlagerbuchse 41 aus einem ringförmigen Grundkörper 47, der vorzugsweise aus Blech beziehungsweise Stahl besteht. Der Grund- beziehungsweise Trägerkörper 47 kann jedoch auch aus einem anderen, die entsprechenden Eigenschaften bezüglich der Tragfähigkeit aufweisenden Material bestehen, wie zum Beispiel Kunststoff (zum Beispiel Duroplaste, Thermoplaste) oder Aluminium oder Bronze oder einer Kombination zumindest zweier solcher Werkstoffe. Die Materialdicke des Grundkörpers 47 liegt in vorteilhafter Weise in der Größenordnung zwischen 0,5 mm und 1,6 mm. Zur Bildung der Lauffläche 45 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Grundkörper 47 mit einer Beschichtung 48 versehen, welche ein- oder mehrlagig, zum Beispiel zweilagig ausgebildet sein kann. In vorteilhafter Weise kann die Laufschicht 48 aus einer Bronzelegierung bestehen, welche eine Schichtdicke in der Größenordnung zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,4 mm, aufweist. Auf der Beschichtung 48 kann zusätzlich eine Gleitschicht aufgebracht sein, welche eine Schichtdicke in der Größenordnung zwischen 0,02 mm und 0,08 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,05 mm, aufweist. Diese Gleitschicht kann beispielsweise durch eine Polytetrafluoräthylen-Beschichtung (PTFE) gebildet sein. Diese Gleitschicht kann dabei noch zusätzliche Einlagerungen aufweisen, wie beispielsweise Silikon und/oder Graphit.
Die die Beschichtung 48 bildende Bronzeschicht kann auf den Trägerkörper 47 aufgesintert oder aufgewalzt sein. Die Beschichtung kann eine gewisse Porosität aufweisen, so dass in den dadurch gebildeten Poren zusätzliche Gleit- beziehungsweise Schmierstoffe aufgenommen werden können. Derartige Gleit- beziehungsweise Schmierstoffe können, wie bereits erwähnt, durch Polytetrafluoräthylen (PTFE), Graphit, Blei, Zinn, Öl, Fett oder Silikon gebildet sein.
Die zu einer Lagerung 3 gehörende Gleitlagerbuchse 41 muss einen derartigen Aufbau besitzen, dass sie auch hochtemperaturfest ist. Die Gleitlagerung 3 und somit auch die Gleitlagerbuchse 41 muss zumindest kurzzeitig (15 bis 30 Minuten) Temperaturen in der Größenordnung von 250° widerstehen, ohne dass dadurch eine Beeinträchtigung von deren Funktion stattfindet.
Wie bereits erwähnt, kann der mit der Gleitlagerbuchse 41 zusammenwirkende hülsenförmige Ansatz 34 durch ein zusätzliches Bauteil 35 oder aber durch eine am Bauteil 15 einstückig ausgebildete hülsenförmige Anformung gebildet sein. Durch entsprechende Ausgestaltung der den hülsenförmigen Ansatz 34 aus Blechmaterial herstellenden Werkzeuge und Abstimmung des Verfahrensablaufes kann zumindest im Bereich der durch den Ansatz 34 gebildeten Lauffläche 40 eine zur Bildung einer Gleitlagerung ausreichende Formgenauigkeit und Oberflächengüte erzielt werden. Insbesondere kann die Lauffläche 40 eine Kalibrierprägung erhalten. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die mit der Gleitlagerbuchse 41 zusammenwirkende Lauffläche 40 rolliert werden, um eine zumindest bezüglich der Oberflächenrauhigkeit bessere Fläche zu bekommen. Das Rollieren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zur Bildung der Lauffläche 40 das entsprechende Bauteil in diesem Bereich spanabhebend bearbeitet wird, wie zum Beispiel gedreht oder geschliffen. Vorteilhaft kann es sein, wenn auch die zylindrische Fläche 39, in welche die Gleitlagerbuchse 41 eingepresst wird, rolliert ist. Der Arbeitsgang Rollieren wird auch als Glattwalzen bezeichnet.
Die Gleitlagerung 3 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass im Neuzustand der Einrichtung 1 zwischen den zusammenwirkenden Flächen 40 und 45 ein auf die Durchmesser bezogenes Spiel in der Größenordnung zwischen 0 mm und maximal 0,05 mm vorhanden ist. Über die Lebensdauer der Einrichtung 1 soll dieses Spiel 0,15 mm nicht übersteigen. Vorzugsweise soll dieses maximal 0,1 mm betragen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gleitlagerung 3 kann gewährleistet werden, dass durch dieses zumindest im unbelasteten Zustand der Einrichtung 1 nur ein sehr geringes Grundreibmoment erzeugt wird, das maximal 2 Newtonmeter beträgt, vorzugsweise darunter liegt. Der Bereich der Gleitlagerung 3, welcher die axiale Abstützung der Sekundärmasse 4 an der Primärmasse 2 gewährleistet, soll durch entsprechende Auswahl des Durchmessers und des Werkstoffes der in Gleitkontakt sich befindlichen Flächen ein Reibmoment von maximal 5 Newtonmeter bei Betätigung der Reibungskupplung 9 erzeugen. Für manche Anwendungsfälle, zum Beispiel im Lkw-Bereich, können die vorerwähnten Werte jedoch auch größer sein.
Damit die Gleitlagerung 3 ein verhältnismäßig geringes Grundreibmoment erzeugt, ist es zweckmäßig insbesondere die eine axiale Abstützung der beiden Massen 2, 4 gewährleistenden Bereiche, also zumindest die axiale Gleitlagerung, auf einem möglichst kleinen Durchmesser anzuordnen. Dies ist bei der Ausführungsform gemäß 1 unter anderem dadurch gewährleistet, dass sowohl die die axiale Abstützung als auch die die radiale Positionierung gewährleistenden Bereiche der Gleitlagerung 4 radial innerhalb der Befestigungsschrauben 18 vorgesehen sind.
Gemäß einer Ausführungsvariante der in 1 dargestellten Einrichtung kann die Gleitlagerbuchse 41 auch als ringförmige, über den Umfang geschlossene Buchse ausgebildet sein. Bei Verwendung einer derartigen geschlossenen Buchse kann die Laufschicht 48 auch auf der Außenseite des axialen Bereiches 41a vorgesehen werden und mit der Fläche 39 der Ausnehmung 38 gleitend zusammenwirken. Bei der letztgenannten Ausbildung einer Gleitlagerbuchse kann diese dann auf einen axialen Ansatz 34 aufgepresst werden, so dass die Gleitlagerbuchse 41 dann drehfest mit der Primärmasse 2 ist. Die gleitende axiale Abstützung muss dann zwischen dem ringförmigen radialen Bereich 41b und der Sekundärmasse 4 erfolgen, wobei hierfür die in 3 dargestellte Gleitschicht 48a auf die andere axiale Seite des radialen ringförmigen Bereiches 41b aufgebracht werden muss. Falls auch eine Anlaufscheibe (zum Beispiel 42) Verwendung findet, muss diese ebenfalls auf die andere Seite des ringförmigen Bereiches 41b angeordnet werden.
Um zu verhindern, dass in die Gleitlagerung 3 Verschmutzungen gelangen, können Lagerabdeckungen beziehungsweise Abdichtungen eingesetzt werden. Diese Dichtungen beziehungsweise Abdeckungen können einstückig mit den an die Gleitlagerung 3 angrenzenden Bauteilen ausgebildet werden. So kann beispielsweise an der Sekundärmasse 4 im Bereich des freien Endes des Ansatzes 34 eine entsprechende Anformung oder ein Dichtungselement vorgesehen werden, um den Ansatz 34 im radialen Erstreckungsbereich der Gleitlagerbuchse 4 zumindest abzudecken. Die Anlaufscheibe 42 kann eine ringförmige axiale Anformung aufweisen, welche Bereiche der Sekundärmasse 4 axial überlagert und/oder diese berührt, wodurch zumindest eine Spaltdichtung für die die axiale Abstützung der Massen 2, 3 gewährleistenden Bereiche der Gleitlagerung 3 gebildet wird.
Anhand der schematischen Darstellungen gemäß den 4 bis 8 sei nun die Verfahrensweise zum Einpressen und Kalibrieren einer Gleitlagerbuchse 41 näher erläutert. In 4 sind schematisch die Bereiche 49 eines Bauteiles, welche die Gleitlagerbuchse 41 aufnehmen, dargestellt. Die Bereiche 49 sind bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die radial inneren Bereiche der Sekundärmasse 4 gebildet. Die Bereiche 49 begrenzen die Ausnehmung 38, welche die eine radiale Lagerung gewährleistenden Bereiche 41a des Gleitlagers 41 aufnehmen. In 4 ist die Gleitlagerbuchse 41 im in das Bauteil 4 eingepressten Zustand dargestellt. In 4 ist weiterhin schematisch ein Kalibrierdorn 50 gezeigt, der zumindest über einen Teilbereich seiner axialen Erstreckung bezüglich des Durchmessers derart abgestimmt ist, dass er eine gewisse Überdeckung zum Innendurchmesser 52 der eingepressten Buchse 41 besitzt.
Der Kalibrierdorn 50 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er einen zylindrischen Bereich 52 aufweist, der den größten Kalibrierdurchmesser 51 besitzt. Zumindest in Eindringrichtung gemäß Pfeil 53 verläuft der Kalibrerdorn 50 kegelstumpfförmig, und zwar je nach Anwendungsfall in einem Winkel, der in der Größenordnung von 1° bis 3° liegt. Dieser Winkel kann jedoch auch kleiner gewählt werden. Der Kalibrierdorn 50 sollte derart ausgebildet sein, dass er im Bereich der Kalibrierfläche eine Oberflächenrauhigkeit Rz in der Größenordnung von 0,4 bis 3 Mikrometer und Ra in der Größenordnung von 0,04 bis 0,35 Mikrometer aufweist.
Durch den Kalibriervorgang können insbesondere die vorhandenen beziehungsweise anlässlich des Einpressens der Gleitlagerbuchse auftretenden Durchmesserschwankungen im Bereich des Lagersitzes 38 und der Wanddicke der Buchse 41 weitestgehend beseitigt werden. Diese Durchmesserschwankungen sind auch auf Herstellungstoleranzen der Buchse 41 und des Lagersitzes 38 zurückzuführen. Durch das Kalibrieren kann die Toleranzspanne des Durchmessers 52 nach dem Einpressen der Buchse deutlich verringert werden, und zwar um circa 40% und mehr. So kann beispielsweise eine, bezogen auf den Durchmesser 52 der eingepressten Buchse 41, vorhandene Toleranzspanne von 50 Mikrometer auf wenigstens circa 30 Mikrometer verringert werden.
Bei einem Gleitdurchmesser 52 der Gleitbuchse 41 in der Größenordnung zwischen 30 mm bis 50 mm ist es zweckmäßig, wenn das Kalibrierwerkzeug in Bezug auf den zu kalibrierenden Laufflächendurchmesser 52 der eingepressten Buchse 41 derart abgestimmt ist, dass bezogen auf die Durchmesser 51, 52 eine Überdeckung beziehungsweise Überschneidung vorhanden ist in der Größenordnung von 0,03 mm bis 0,15 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,06 mm bis 0,12 mm. Die durch die Kalibrierung erzeugte Erweiterung des Durchmessers 52 kann in der Größenordnung von 5% bis 40%, vorzugsweise von 8% bis 25%, der vorerwähnten Durchmesserüberdeckung betragen. Diese Durchmessererweiterung ist abhängig vom Aufbau der Lagerbuchse 41 und von dem die Bereiche 49 beziehungsweise das Bauteil 4 bildenden Material. Der verbleibende kalibrierte Durchmesser 52 ist also kleiner als der maximale Kalibrierdurchmesser 51 des Domes 50. Dieser Sachverhalt ist auf die Elastizität der einzelnen Bauteile zurückzuführen.
In vorteilhafter Weise können zumindest während des Kalibriervorganges die zu kalibrierenden Bereiche der Gleitlagerbuchse beziehungsweise die Kalibrierbereiche des Werkzeuges mit einem Gleit- beziehungsweise Schmiermittel zumindest benetzt sein. In einfacher Weise kann dies dadurch erfolgen, dass die Gleitlagerbuchse 41 vor dem Kalibrieren zumindest im Bereich ihrer Gleitfläche 45 mit einem Gleit- beziehungsweise Schmiermittel, wie zum Beispiel Öl, benetzt ist.
Der Übermaßbereich des Kalibrierdornes 50 muss in Bezug auf den Durchmesser 52 der eingepressten, jedoch noch nicht kalibrierten Lagerbuchse 41 derart abgestimmt sein, dass dieser zwar eine Aufweitung der Lagerbuchse 41 bewirkt, jedoch die im Bereich der Lauffläche 45 vorhandene Lauf- beziehungsweise Gleitschicht, welche im Zusammenhang mit den 2 und 3 näher beschrieben wurde, nicht beschädigt. Die maximal zulässige Aufweitung des Durchmessers 52 ist, wie bereits oben angedeutet, abhängig vom Material beziehungsweise Aufbau der Lagerbuchse 41 und dem elastischen beziehungsweise plastischen Verhalten des die Lagerbuchse 41 aufnehmenden Bereiches 49 des Bauteiles 4, welches durch ein mit der Primärmasse oder Sekundärmasse verbundenes Bauteil oder unmittelbar durch eine dieser Massen gebildet sein kann.
In den 5 und 6 ist eine Verfahrensweise zum Einpressen und Kalibrieren einer Lagerbuchse 41 dargestellt. In einem ersten Schritt beziehungsweise in einer ersten Station wird mittels eines Einpresswerkzeuges 54 die Gleitlagerbuchse 41 in die Aufnahme beziehungsweise in den Lagersitz 38 eingepresst. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt wird mittels eines Dorns 50, der zunächst von oben durch die Buchse hindurchgedrückt wird und danach wieder durch die Buchse zurückgezogen wird, die Lauffläche der Buchse 41 kalibriert. Es erfolgt also eine so genannte „doppelte” Kalibrierung. Die Verfahrensschritte gemäß den 5 und 6 können in zwei aufeinander folgenden Stationen ausgeführt werden. Es kann jedoch auch lediglich eine Station verwendet werden, wobei die hierfür erforderliche Maschine einen Aufnahmekopf für verschiedene Werkzeuge, nämlich zumindest Einpresswerkzeug 54 und Kalibrierwerkzeug 55 besitzt.
In den 7 und 8 ist teilweise eine Verfahrensweise zum Einpressen und Kalibrieren der Gleitlagerbuchse 41 dargestellt, bei der diese beiden Verfahrensschritte in einem Arbeitsgang beziehungsweise in einer einzigen Station durchgeführt werden, und zwar durch Einsatz eines kombinierten Einpress-/Kalibrierwerkzeuges. Durch die noch nicht eingepresste, vorzugsweise axial geschlitzte beziehungsweise offene Buchse 41 wird zunächst der Kalibrierdorn 50 axial hindurchgesteckt, so dass die Einpressbereiche 56 des kombinierten Werkzeuges 54 an der Buchse 41 axial zur Anlage kommen können. Danach kann die Buchse 41 mittels des Werkzeuges 54 in die Aufnahme beziehungsweise in den Lagersitz 38 des entsprechenden Bauteiles 4 eingepresst werden. Nach dem Einpressen der Lagerbuchse 41 wird, wie in 8 angedeutet ist, das Werkzeug 54 rückwärts bewegt und somit der Kalibrierdorn 50 durch die Buchse 41 geführt beziehungsweise gepresst. Die einzelnen zusammenwirkenden Durchmesser der verschiedenen Bauteile beziehungsweise des Kalibrierdornes 50 müssen dabei derart aufeinander abgestimmt sein, dass gewährleistet ist, dass durch das Kalibrieren die Gleitlagerbuchse 41 nicht aus dem Lagersitz 48 gezogen wird. Um Letzteres zu vermeiden, kann bei Bedarf auch eine Vorrichtung beziehungsweise ein Werkzeug zum Einsatz kommen, das zumindest während des Kalibriervorganges die Buchse 41 axial abstützt. Die in den 4 bis 8 dargestellte Gleitlagerbuchse 41 besitzt einen radial sich erstreckenden ringförmigen Bereich 41b, wie er im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde. Dieser ringförmige radiale Bereich 41b kann jedoch auch entfallen, so dass dann die Gleitlagerbuchse 41 lediglich aus einem zylinderförmigen Bereich besteht.
Die 9 und 13 bis 14 zeigen verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten einer Gleitlagerung, die bei Torsionsschwingungsdämpfern mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Massen, wie insbesondere bei so genannten Zweimassenschwungrädern, eingesetzt werden können.
Die Gleitlagerung 103 gemäß 9 unterscheidet sich gegenüber der Gleitlagerung 3 gemäß 1 dadurch, dass die axiale Anlaufscheibe 142 auf der der Gleitlagerbuchse 141 abgewandten Seite Anformungen in Form von axialen Vorsprüngen 142a aufweist, die zur Drehsicherung der Anlaufscheibe 142 in entsprechend angepasste Vertiefungen beziehungsweise Ausschnitte des Bauteils 135 eingreifen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anlaufscheibe 142 aus Kunststoff hergestellt, der als Beimischung ein Schmiermittel aufweisen kann. Die Scheibe 142 kann weiterhin faserverstärkt sein. Als Kunststoff eignet sich beispielsweise Polyetheresterketon (PEEK), welcher eine hohe Temperaturbeständigkeit besitzt.
Weiterhin ist die Gleitlagerbuchse 141 in einem aus Blech hergestellten ringförmigen Bauteil 157 aufgenommen, welches radial außen mit einer ringförmigen Masse, wie insbesondere mit der ringförmigen Sekundärmasse 4 gemäß 1 verbunden ist. Hierfür können ebenfalls die Niete 27 herangezogen werden. Der radial äußere Bereich des Bauteils 157 kann dabei auf der dem Flansch 24 abgewandten Seite der Sekundärmasse 4 an letzterer axial anliegen.
Der ringförmige axiale Ansatz 158 kann durch spanlose Verformung, wie zum Beispiel Tiefziehen, des Blechbauteils 157 gebildet werden. Dabei kann der Innenbereich des axialen Ansatzes 158 bezüglich seiner Oberflächengüte derart glatt und maßhaltig hergestellt werden, insbesondere durch Feinziehen, dass sich eine spanabhebende Nachbearbeitung erübrigt und die Gleitlagerbuchse 141 unmittelbar eingepresst werden kann.
Die in 13 dargestellte Gleitlagerung 503 besitzt eine Gleitlagerbuchse 541, die ähnlich ausgebildet und angeordnet ist, wie die Gleitlagerbuchsen 41, 141 und ähnlich wie letztere mit einer axialen Abstütz- beziehungsweise Anlaufscheibe 542 zusammenwirkt. Die mit dem ringförmigen radialen Bereich 541b der Gleitlagerbuchse 541 zusammenwirkende Anlaufscheibe 542 stützt sich axial an einer Stützscheibe 560 aus Stahl ab. Die Stützscheibe 560 stützt sich ihrerseits an dem Bauteil 535 axial ab. Das Bauteil 535 kann ähnlich ausgebildet sein wie das Bauteil 35 gemäß 1. Zwischen der Anlaufscheibe 542 und der Stützscheibe 560 ist eine Verdrehsicherung, die durch eine axiale Steckverbindung 542a gebildet sein kann, vorhanden. Die Stützscheibe 560 ist gegenüber dem Bauteil 535 verdrehgesichert, wobei dies ebenfalls über eine axiale Steckverbindung 560a erfolgen kann. Die Verdrehsicherungen 542a und 560a können in Umfangsrichtung zueinander versetzt sein. In 14 ist eine Verdrehsicherung 560a besser erkennbar.
Die in 14 dargestellte Gleitlagerung 603 unterscheidet sich gegenüber derjenigen gemäß 13 dadurch, dass keine Anlaufscheibe 542 vorhanden ist. Der radiale Bereich 541b der Gleitlagerbuchse 541 stützt sich also unmittelbar an der Stützscheibe 560 ab.
Die im Zusammenhang mit den 2 bis 9 und 13 bis 14 beschriebenen Gleitlagerungen beziehungsweise Elemente für solche Gleitlagerungen sind ganz allgemein zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren Bauteilen von Torsionsschwingungsdämpfern, insbesondere von Zweimassenschwungrädern, einsetzbar. Die Bauteile, welche die Gleitlagerbuchse aufnehmen beziehungsweise mit dieser gleitend zusammenwirken, können dabei als Blechformteile oder aber auch als massiv ausgestaltete Teile ausgebildet sein. Die erfindungsgemäß ausgestalteten beziehungsweise hergestellten Gleitlagerungen können insbesondere bei Torsionsschwingungsdämpfern beziehungsweise Zweimassenschwungrädern, wie sie beispielsweise durch die deutsche Patentanmeldung 197 33 723 angeregt wurden, Verwendung finden.

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem eine Primärmasse (2) umfassenden Eingangsteil und einem eine Sekundärmasse (4) umfassenden Ausgangsteil, die über eine Gleitlagerung relativ zueinander verdrehbar gelagert sind, wobei das Eingangsteil mit einer Abtriebswelle eines Motors und das Ausgangsteil mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbindbar ist, wobei weiterhin zwischen Ein- und Ausgangsteil zumindest Energiespeicher (6) vorgesehen sind, die sich einer Relativverdrehung zwischen den beiden Teilen widersetzen, weiterhin zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil sich axial überlappende Flächen (39, 40) vorhanden sind, zwischen denen ein die radiale Positionierung der beiden Teile gewährleistendes radiales Gleitlager (41a) vorgesehen ist, wobei weiterhin ein das Ausgangsteil gegenüber dem Eingangsteil zumindest in eine Axialrichtung abstützendes axiales Gleitlager vorgesehen ist, das einen mit einem Gleitmaterial beschichteten Gleitlagerring (41b, 541b) sowie eine sich am Gleitmaterial abstützende, aus Kunststoff bestehende Anlaufscheibe (42, 142, 542) aufweist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anlaufscheibe (542) mit ihrer dem Gleitlagerring (41b, 541b) abgewandten Seite axial an einer Stützscheibe (560) abstützt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützscheibe (560) aus Stahl besteht.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (42, 142) und die Stützscheibe (560) drehfest verbunden sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützscheibe (560) gegenüber einem diese axial abstützenden Bauteil (535) gegen Verdrehung gesichert ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Gleitlager an einem Ende des radialen Gleitlagers (41a) vorgesehen ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das radiale Gleitlager (41a) eine Gleitlagerbuchse (41) umfasst, wobei diese Gleitlagerbuchse (41) und der axiale Gleitlagerring (41b, 541b) jeweils zumindest aus einem Trägerkörper besteht, der zur Bildung einer Gleitfläche mit einer wenigstens einlagigen Beschichtung versehen ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper aus Stahlblech oder Aluminiumblech hergestellt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zumindest aus poröser Bronze mit Einlagerungen von Schmier- bzw. Gleitstoffen gebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (42, 142, 542) aus Polyether-Etherketon (PEEK) oder Polyimid oder Polyetherimid besteht.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (42, 142, 542) aus Duroplast oder Thermoplast besteht.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Anlaufscheibe (42, 142, 542) bildender Werkstoff Beimischungen und/oder Einlagerungen aufweist, welche Gleiteigenschaften verbessern.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem den Gleitlagerring (41b, 541b) bildenden Werkstoff Graphit und/oder Polytetra-Fluoräthylen beigemischt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Teile, nämlich Eingangsteil oder Ausgangsteil radial innen einen axialen, ringförmigen Ansatz (34, 158) besitzt, der von einem Blechformteil gebildet ist und die Gleitlagerbuchse (41) des radialen Gleitlagers (41a) entweder auf einer Außenfläche oder auf einer Innenfläche dieses Ansatzes (38, 158) verdrehbar gelagert ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Teile, nämlich Eingangsteil oder Ausgangsteil, einen durch ein Blechformteil gebildeten axialen, ringförmigen Ansatz (34, 158) aufweist, wobei die Gleitlagerbuchse (41) des radialen Gleitlagers (41a) auf diesen Bereich aufgepresst oder in diesen Bereich eingepresst ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil eine Reibungskupplung trägt, an deren Ausrückmittel, wie zum Beispiel Tellerfederzungen, ein Ausrücklager mit einer axialen Grundlast anliegt, welche das axiale Gleitlager beaufschlagt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine noch freiliegende Gleitfläche der am ringförmigen Ansatz (34, 158) montierten Gleitlagerbuchse (41) im Durchmesser kalibriert sind.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kalibrieren ein Kalibrierdorn oder eine Kalibrierbuchse verwendet wird.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Kalibrieren eine Oberflächenverdichtung bzw. Verfestigung im Bereich der Gleitfläche erfolgt.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kalibrierung an der Gleitfläche eine Oberflächenrauhigkeit in der Größenordnung zwischen Rz 1,5 und 6 Mikrometer, vorzugsweise in der Größenordnung von 3 bis 5 Mikrometer erzeugt wird.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche durch das Kalibrieren eine Oberflächenrauhigkeit Ra < 0,8 Mikrometer, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,3 und 0,6 Mikrometer erhält.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Kalibrieren eine Unrundheit der Gleitfläche der eingepressten Lagerbuchse (41) verringert wird.
Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Durchmesser eines Kalibrierwerkzeugs in Bezug auf den zu kalibrierenden Gleitflächendurchmesser der eingepressten Buchse (41) derart abgestimmt ist, dass bezogen auf diese Durchmesser eine Überdeckung in der Größenordnung von 0,03 bis 0,15 Millimeter, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,06 bis 0,12 Millimeter vorhanden ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Kalibrierung erzeugte Durchmessererweiterung der Gleitfläche in der Größenordnung von 5 bis 40%, vorzugsweise von 10 bis 25% einer Durchmesserüberdeckung zwischen dem Kalibrierwerkzeug und der eingepressten, noch nicht kalibrierten Lagerbuchse (41), beträgt.