DE3045999A1

DE3045999A1 - Drehschwingungsdaempfer

Info

Publication number: DE3045999A1
Application number: DE19803045999
Authority: DE
Inventors: Don Reid 48051 Oxford Mich. Fall; Paul Emile 48087 Utica Mich. Lamarche
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1979-12-26
Filing date: 1980-12-05
Publication date: 1981-09-03
Also published as: AU6516480A; SE8007788L; IT1193994B; IT8025947A0; SE443421B; AR224046A1; FR2472692A1; AU535967B2; JPS6049785B2; BR8008033A; FR2472692B1; GB2066415A; CA1141567A; US4302951A; ES8202408A1; DE3045999C2; ES497602A0; JPS5694048A; GB2066415B

Description

Drehschwingungsdämpfer

Es ist bekannt, einen Schwingungsdämpfer in einer Kupplungseinheit für eine Fahrzeugkupplung vor einem manuell betätigten Getriebe oder in einer Torsionskupplung zwischen treibenden und getriebenen Wellen zu verwenden. Auch dort, wo eine Sperrkupplung in einen Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes eingesetzt ist, ist ein Schwingungsdämpfer im Direktantrieb des Drehmomentwandlers erforderlich, da die Torsionsschwingungen nicht hydraulisch gedämpft werden.

In den amerikanischen Patentanmeldungen mit den Seriennummern 801 989 und 860 348 des gleichen Anmelders sind Drehschwingungsdämpfer für verschiedene Arten von Torsionskupplungen offenbart, bei denen schwimmende Ausgleicheeinrichtungen Verwendung finden, die an einer Nabe gelagert sind, welche mit einer angetriebenen Welle, wie beispielsweise einer ßetriebeeingangswelle, verbunden ist. Dabei arbeiten zwei oder mehr Federgruppen parellel zu zwei oder drei Federsätzen in jeder Gruppe» Beim Gegenstand der Anmeldung 801 989 sind die Federsätze einer jeder Gruppe voneinander getrennt, um Reibung und Verschleiß an den Enden der Federn aufgrund der Form der Arme einer jeden schwimmenden Ausgleichseinrichtung zu vermeiden. Beim Gegenstand der Anmeldung 860 348 bilden die Arme einer jeden Ausgleichseinrichtung eine Federumfassung, die

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die Enden von zwei benachbarten Federsätzen aufnimmt, und allgemein V-förmig ausgebildete Verriegelungsteiler sind mit Lappen versehen, die in Schlitzen in den Armen der Ausgleichseinrichtungen angeordnet sind, um die Teiler dort zu fixieren und die Federn voneinander zu trennen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Federseparator oder -teiler, der in den entgegengesetzt angeordneten Armen einer schwimmenden Ausgleichseinrichtung oder eines Übertragungselementes angeordnet ist. Ein selbstzentrierender Teiler ist in jedem Arm der Ausgleichseinrichtung angeordnet, um beliebige Differenzen in der Länge der Dämpfungsfedersätze auszugleichen. Jeder Arm der Ausgleichseinrichtung besitzt axial ausgerichtete Fenster zur Aufnahme der Enden des Teilers, wobei jedes Fenster eine relativ große Variation in der Gesamtlänge der Dämpfungsfedern aufnehmen kann. Die Fenster gestatten eine Wiederzentrierung des Teilers und verhindern eine ungleichmäßige Belastung sowie einen möglicherweise daraus resultierenden fehlerhaften Betrieb.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine verbesserte schwimmende Ausgleichseinrichtung, dig an der Nabe eines Drehschwingungsdämpfers gelagert ist und eine bisher eingesetzte Anordnung von zwei schwimmenden Ausgleichseinrichtungen ersetzt. Die verbesserte Ausgleichseinrichtung umfaßt zwei Platten, die an Paaren von gegenüberliegend

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angeordneten Umfangsflanschen miteinander verbunden sind und einen beträchtlichen Anteil von den drei Federsetzen in jeder der beiden parallelen Gruppen aufnehmen. Zwei Sätze von axial ausgerichteten Fenstern sind an jeder Saite einer Mittellinie, die sich durch die Antri9bszungen erstreckt, angeordnet und nehmen die Enden der Federteiler auf. Die Fenster sind bogenförmig ausgebildet, so daß sie eine begrenzte Bewegung eines jeden Teilers unter der Kraft der zusammengepreßten Federn gestatten, wenn ein Drehmoment auf die Einheit aufgebracht wird. Somit können sich beide Teiler zusammen mit der Drehbewegung der Ausgleichseinrichtung bewegen«

Weitere Ziele der Erfindung bestehen darin, eine Konstruktion größter Einfachheit, Wirksamkeit, Wirtschaftlichkeit und Einfachheit in der Montage und Funktionsweise vorzusehen. Diese Ziele, Vorteile und Möglichkeiten der Erfindung werden im nachfolgenden genauer erläutert werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird weiter unten in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen χ

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Figur 1 eine Rückansicht einer Drehschwingungsdämpfereinheit, die an einer Kolbenplatte einer Sperrkupplung für einen Drehmomentwandler montiert ist;

Figur 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Figur 1;

Figur 3 eine Rückansicht des Schwingungsdämpfers, teilweise im Schnitt, im von der Kolbenplatte entfernten Zustand;

Figur 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines selbstzentrierenden Teilers in einer Ausgleichseinrichtung;

Figur 5 eine Rückansicht einer eine schwimmende Ausgleichseinrichtung bildenden Platte;

Figur 6 einen vergrößerten Teilschnitt entlang Linie S-S in Figur 5;

Figur 7 einen vergrößerten Teilschnitt ähnlich Figur 6, bei dem jedoch ein Abschnitt eines Teilers in der Seitenansicht dargestellt ist;

Figur 8 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des selbstzentrierenden Federteilers;

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Figur 9 eine Rückansicht einer anderen Ausführungsform einer Schwingungsdämpfereinheit, die mit einer Kolbenplatte verbunden ist;

Figur 10 eine Ansicht einer Platte, die eine Seite einer schwimmenden Ausgleichseinrichtung bildet; und

Figur 11 eine vergrößerte Teilansicht eines selbstzentrierenden Teilers in der Ausgleichseinrichtung.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Drehschwingungsdämpfereinheit 10 dargestellt, die bei einer Sperrkupplung für einen Drehmomentwandler (nicht gezeigt) Verwendung finden kann und bei der eine Kolbenplatte 11 eine ringförmige Reibfläche in der Nähe des Außenumfangs 13 bildet und ein innerer Ringflansch 14 eine mittlere Öffnung 15 umgrenzt. An dem Kolben 11 befestigt (beispielsweise durch Niete 16) sind zwei gegenüberliegend angeordnete Antriebszungen 17, die jeweils eine allgemein bogenförmige Basis 18 und einen versetzten Vorsprung 19 besitzen, der sich nach innen in den Dämpfer erstreckt. Der Vorsprung weist einwärts konvergierende Ränder auf, die allgemein mit den Rändern der Nabenarme koinzidieren.

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Eine Nabeneinheit 22 des Dämpfers umfaBt ein Nabengehäuse und erste und zweite Nabenplatten 28 und 36, die durch Niete 24 miteinander befestigt sind. Das Nabengehäuse umfaßt einen allgemein zylindrischen Hauptkörper, der im Inneren bei 25 mit Keilnuten versehen ist und eine Schulter 26 für einen später zu beschreibenden Zweck sowie gegen-

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gebohrte Öffnung 27 für die Niete 24 besitzt. Die erste Nabenplatte 28 umfaßt einen ebenen ringförmigen Körper, der im Inneren bei 29 mit Keilnuten versehen ist und Öffnungen 31 für die Niete aufweist. Nach außen erstrecken sich zwei gegenüberliegend angeordnete Arme 32, die bei 33 geringfügig versetzt sind und in sich in Umfangsrichtung erstreckenden Lippen 34 enden. Die Arme besitzen auswärts divergierende Ränder 35, die allgemein mit den Rändern der Vorsprünge 19 der Antriebszungen ausgerichtet sind.

Die zweite Nabenplatte 36 weist ebenfalls einen allgemein ringförmigen ebenen Körper auf, der im Inneren bei 37 mit Keilnuten versehen ist und Öffnungen 38 für die Niete aufweist. Zwei gegenüberliegend angeordnete Arme 39 erstrecken sich vom Körper aus und sind bei 41 geringfügig versetzt. Die Arme besitzen divergierende Ränder 40 (Figur 3), die in sich in Umfangsrichtung erstreckenden Fingern 42 enden,

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welohe im wesentlichen zu den Fingern der ersten Platte identisch sind. Von der Platte 36 axial vorwärts erstrecken sich zwei gegenüberliegend angeordnete bogenförmige Flansche 43 (Figur 2), die mit Süßeren Schultern versehen sind. Nach der Montage sind die Keilnuten 25, 29 und 3? des Nabengehäuses und der ersten und zweiten Nabenplatte axial zueinander ausgerichtet, so daß sie das mit Keilnuten versehene Ende einer Getriebeeingangswelle (nicht gezeigt) aufnehmen können, und die Niete 24 erstrecken sich durch die axial ausgerichteten Öffnungen 27, 31 und 3B und werden angeköpft, um die drei Teile aneinander zu befestigen. V/ie in Figur 2 dargestellt ist, sind die Arme 32 und 39 der ersten und zweiten Nabenplatte 28 und 36 in entgegengesetzten Richtungen gegeneinander versetzt, so daß sich in Umfangsrichtung erstreckende Schlitze 44 gebildet werden, die die sich einwärts erstreckenden Vorsprünge 19 der Antriebszungen 17 aufnehmen.

Zwei schwimmende Ausgleichseinrichtungen 45 und 46 sind an der Schulter 26 und den Schultern des Flansches 43 der Nabeneinheit 22 gelagert, wobei jede Ausgleichseinrichtung aus einer Vorderplatte 47 und einer rückwärtigen Platte besteht. Die rückwärtige Platte 48 ist in Figur 5 dargestellt. Diese Platte besitzt einen allgemein ringförmigen ebenen Abschnitt 49ι der mit einer mittleren öffnung 51 versehen ist, die an der Schulter 26 gelagert ist, und zwei gegenüberliegend angeordnete, geringfügig nach außen und dann nach innen gekrümmte Arme 52, 52, wobei sich etwa eine

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Hälfte des Armes in stärkerem Maße krümmt und in einem Umfangsflansch 53 endet, der voneinander beabstandete Öffnungen 54 aufweist. In dem gekrümmten Arm ist ein gerinfügig länglich ausgebildetes Fenster 55 vorgesehen, und ein gekerbter Abschnitt 56 ist unmittelbar außerhalb des Fenster angeordnet. Der restliche Teil des Armes bildet einen gekrümmten Rand 57, der die Nabenarme 32, 39 in einer noch zu beschreibenden Weise aufnehmen kann.

Die vordere Ausgleichsplatte 47 entspricht im wesentlichen der Platte 48, mit der Ausnahme, daß die Arme, wie in Figur 2 dargestellt, eine geringere Gesamtkrümmung aufweisen. Die Umfangsf!ansehe 53 der beiden Platten sind in geeigneter Weise aneinander befestigt, wie beispielsweise durch in den Öffnungen 54 angeordnete Niete 58. Die Platten der Ausgleichseinrichtung 45 sind an den Schultern 26, 43 innerhalb der Platten für die Ausgleichseinrichtung 46 gelagert, wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht. Die länglichen Fenster 55 eines jeden Plattenpaares sind in Axialrichtung zueinander ausgerichtet und nehmen einen Federseparator oder -teiler 61 auf. Wie aus Figur 8 hervorgeht, ist der Teiler aus Metallblech hergestellt, das zu einem länglichen Stift gebogen ist, der einen allgemein dreieckförmigen Querschnitt aufweist. Der Stift besitzt eine gekrümmte Basis 62 und allgemein zusammenlaufende Seiten 63, wobei die gegenüberliegenden Enden der Seiten bei 64 abgeschnitten sind, um einen Vorsprung 65 von der Basis

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und benachbarten Abschnitten der Arme zu bilden. Jeder Vorsprung 65 des Stiftes ist in einem der Paare der axial ausgerichteten Fenster 55 aufgenommen, wobei die Basis gegen den Rand der Einkerbung 56 gelagert ist und der untere Rand der abgeschnittenen Abschnitte 64 gegen die Innenfläche der benachbarten Platte stößt.

Zwei Gruppen von Federsätzen 66, 67, 68 sind im Dämpfer angeordnet und befinden sich mit den Armen oder Seiten 63, 63 eines jeden Teilers 61 in Eingriff, wobei die Federsätze 66 und 68 ebenfalls gegen die divergierenden Ränder 35 der Nabenarme 32, 39 stoßen. Die länglichen Öffnungen oder Fenster 55 ermöglichen eine begrenzte Bewegung der Teiler 61, wie in Figur 4 dargestellt, um beliebige Differenzen in der Länge der FedersMtze auszugleichen. Somit können sich die Teiler im Bereich der zugelassenen Bewegung wieder zentrieren, wodurch eine ungleichmäßige Belastung während des Betriebes vermieden wird. Wie in Figur 4 dargestellt ist, besitzt jeder Teiler 61 eine begrenzte Bewegungslänge im Fenster, die mit "X" angegeben ist.

Im Betrieb der Einrichtung bewirkt ein auf die Kolbenplatte 11 infolge des Eingriffes der Reibfläche 12 mit der Innenfläche eines Drehmomentwandlergehäuses aufgebrachtes Drehmoment eine Drehung der Kolbenplatte und der Antriebszungen 17. Wie in Figur 1 dargestellt ist, bewegen sich

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die Antriebszungen in den Schlitzen 44 relativ zu den Nabenarmen 32, 39 gegen den Uhrzeigersinn und pressen die Federn 66 zusammen. Die gekrümmten Ränder 57, 57 der Ausgleichsplatten gestatten eine Bewegung der Antriebszungen in den Zwischenraum hinein. Durch die Kompression der Federn 66 werden die Teiler 61 in der Ausgleichseinrichtung 45 in Richtung auf den entfernten Rand der Fenster 55 von den Federn 66 weg bewegt, wie in den Figuren 1 und dargestellt ist, und bewirken eine Drehung der Ausgleichseinrichtung 45 und damit ein Zusammenpressen der Federn 67. Durch die Kompression der mittleren Federn werden die Federteiler 61 in der Ausgleichseinrichtung 46 in Richtung auf den entfernten Rand der Fenster 55 von den Federn 67 weg bewegt, so daß die Ausgleichseinrichtung 46 gedreht wird. Durch dia Bewegung dieser Ausgleichseinrichtung und der zugehörigen Teiler werden die Federn 67 zusammengepreßt, die eine Drehung der Arme 32, 39 der Nabeneinheit 22 und somit eine Rotation der Getriebeeingangswelle bewirken. Die gekrümmten Ränder 57 der Ausgleichseinrichtung 46 bilden einen Raum oder Schlitz zur Aufnahme der Nabenarme 32, bei Drehung der Ausgleichseinrichtung relativ zu der Nabeneinheit.

In den Figuren 9 bis 11 ist eine zweite Schwingungsdämpferden einheit 71 dargestellt, bei der gleiche Teile wie in Figuren 1 bis 8 mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, die einen Index a tragen. Diese Einheit umfaßt eine Kolben-

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platte 11a, an der Antriebszungen 17a mit Hilfe von Nieten 16a befestigt sind, eine Nabeneinheit 22a mit Nabenarmen mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitzen, die die Antriebs— zungen aufnehmen, und eine einzige schwimmende Ausgleichseinrichtung 72, die an der Nabeneinheit gelagert ist. Die Ausgleichseinrichtung umfaBt zwei im wesentlichen identische Platten 73, 73, die das Federgehäuse bilden. Davon ist die rückwärtige Platte 73 in den Figuren 9 bis 11 dargestellt. Diese Platte ist mit einem ebenen ringförmigen Körperabschnitt 74 versehen, der eine mittlere Öffnung 75 aufweist, die an der Nabeneinheit 22a gelagert ist, und einen geringfügig auswärts und dann einwärts gekrümmten Abschnitt 76, der in zwei diametral entgegengesetzt gekrümmten Armen 77 mit radialen Flanschen 78 endet, welche beabstandete öffnungen 79 zur Aufnahme von Nieten 81 aufweisen.

In dem gekrümmten Abschnitt 76 sind zwei Paare von länglichen Öffnungen oder Fenstern 82 angeordnet. Jedes Fensterpaar liegt sich diametral gegenüber und ist innerhalb des Bogens der Arme 77 angeordnet. Sowohl die vordere als auch die rückwärtige Platte ist mit den Fenstern 82 versehen, die in Axialrichtung in den Platten ausgerichtet sind und die Enden oder Vorsprönge 65a eines Federteilers oder -separators 61 oder 61a¹ aufnehmen. Jedes Fenster ermöglicht einen Bewegungsbogen des Teilers zwischen Positionen A und B, wie in Figur 11 dargestellt. Die Ausgleichseinrichtung 72 schwimmt somit nicht nur auf der Nabeneinheit 22a, sondern

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auch die Bewegung der Federteiler 61a, 61a· trägt zur Dämpfung bei.

Wenn Drehmoment über die Kolbenplatte 11a auf die Antriebszungen 1?a aufgebracht wird, werden durch die Drehung der Antriebszungen gegen den Uhrzeigersinn (gemäß Figur 9) die Dämpfungsfedern 66a zusammengepreßt und die Federteiler 61a in den Fenstern von der Position A in die Position B bewegt, um die Federn 67a zusammenzupressen. Die Federn 67a drücken die zweiten Federteiler 61a' gegen den Rand der zugehörigen Fenster und drehen somit die Ausgleichseinrichtung 72. Durch die Bewegung der Teiler 61a¹ wird der dritte Satz Federn zusammengepreßt, der eine Drehung der Nabeneinheit 22a und einen Antrieb des Ausgangselementes bewirkt. Der Dämpfer wirkt unter Leerlaufbedingungen in der entgegengesetzten Richtung.

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Claims

Patentansprüche

/fi.yDrehschwingungsdämpfereinheit zur Übertragung von Drehmoment zwischen treibenden und getriebenen Elementen mit einem Eingangselement, das der Drahmomenteingangseinrichtung zugeordnet ist, einer Nabeneinheit, die mit der Drehmomentausgangseinrichtung verbunden ist und zwei sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende radiale Arme aufweist, mindestens einer schwimmenden Ausgleichseinrichtung, die an der Nabeneinheit gelagert ist, Dämpfungsfedern, die zwischen den Nabenarmen und der Ausgleichseinrichtung angeordnet sind, und zwei Antriebszungen, die an dem Eingangselement befestigt sind und einwärts verlaufende Vorsprünge aufweisen, die sich in die Bahn der Dämpfungsfedern erstrecken und mit diesen in Eingriff befinden, wobei jeder Nabenarm einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist, der den Antriebszungejivorsprung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung (45, 46; 72) im wesentlichen umschlossene Taschen für

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die Dämpfungsfedern (SS, 67, 68) bildet und axial ausgerichtete Paare von länglichen Fenstern (55) aufweist und daß sich ein Fedeseparator (61) zwischen den axial ausgerichteten Fensterpaaren erstreckt und in diese vorsteht, um benachbarte Dämpfungsfedern (66, 67, 68) voneinander zu trennen, wobei die Fenster (55) eine begrenzte bogenförmige Bewegung der Separatoren (61) in der Ausgleichseinrichtung (45, 46; 72) ermöglichen.
2. Drehschwingungsdämpfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federseparator (61) aus einem länglichen Metallblechelement geformt ist, das derart gebogen ist, daß es eine allgemein dreieckförmige Gsstalt im Querschnitt besitzt.
3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endränder der Separatoren teilweise weggeschnitten sind (64) und einen Abschnitt (65) bilden, der in jedes Fenster (55) vorsteht, sowie eine Schulter, die sich mit dem Körper der Ausgleichseinrichtung in Eingriff befindet.
4. Drehschwingungsdämpfereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei schwimmende Ausgleichseinrichtungen (45, 46) an der Nabeneinheit gelagert sind und daß jede Ausgleichseinrichtung zwei allgemein parallele Platten (47, 48) umfaßt, von denen jede mit zwei gegenüberliegend angeordneten gekrümmten Armen (52) versehen

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ist,die an einander befestigten Umfangsflanschen (53) enden, wobei jeder Arm ein längliches Fenster (55) aufweist, das ein Ende eines Federseparators (61) aufnimmt.
5. Drehschwingungsdämpfereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Ausgleichseinrichtung

(72) zwei allgemein parallele ringförmige Platten (73) aufweist, die gekrümmte äußere Abschnitt (77) besitzen und über Paare von gegenüberliegend angeordneten Umfangsflanschen (78) miteinander verbunden sind, wobei jede Platte zwei Paare von gegenüberliegend angeordneten länglichen Fenstern (82) aufweist, die die Enden der Federseparatoren (61a) aufnehmen.
6. Drehschwingungsdämpfereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (82) der beiden Platten

(73) axial ausgerichtet sind und eine ausreichende Länge besitzen, um eine Bewegung der Separatoren (61a) zum Zusammenpressen der Dämpfungsfedern zu ermöglichen.
7. Drehschwingungsdämpfereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfedern (66a, 67a, 68a) in zwei Gruppen angeordnet sind, die mit drei Federsätzen in jeder Gruppe parallel zueinander wirken, wobei der mittlere Federsatz einer jeden Gruppe zwischen den Federseparatoren (61a) angeordnet ist und diese nach außen in Richtung auf die entfernten Enden der Fenster in den Ausgleichseinrichtungen drückt.

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