DE3624498C2 - Torsionsschwingungsdämpfer mit Schmiermittelfüllung und hydraulischem Endanschlag - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungs­ dämpfer, insbesondere zum Einbau in den Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Nabenscheibe mit Fen­ stern zur Aufnahme von Torsionsfedern, zu beiden Seiten der Nabenscheibe angeordneten Deckblechen mit korrespondieren­ den Fenstern, wobei radial außerhalb der Torsionsfedern die Nabenscheibe umlaufend geschlossen ausgeführt ist, mit wenigstens einem radial nach außen abstehenden Fortsatz, der in eine umfangsmäßig begrenzte Aussparung eines mit den Deckblechen verbundenen Gegenstückes zur Bildung von Verdrängungskammern eingreift, welche zumindest teilweise mit Schmiermittel gefüllt und nach außen abgedichtet sind, wobei ferner die Deckbleche die Torsionsfedern dicht umfas­ sen und radial innerhalb der Torsionsfedern ebenfalls ge­ genüber der Nabenscheibe abgedichtet sind.

Ein Torsionsschwingungsdämpfer der obengenannten Bauart ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 28 48 748 bekannt. Bei diesem bekannten Torsionsschwingungsdämpfer wird bei jeder Relativbewegung zwischen der Nabenscheibe und den Deckblechen ein Verdrängungsvorgang ausgeführt. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Verdrehwinkelausschläge groß oder klein sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsions­ schwingungsdämpfer der obengenannten Bauart dahingehend zu verbessern, daß einerseits die Dämpfungswirkung insbe­ sondere im Bereich der maximalen Winkelausschläge wirksam ist und andererseits eine besonders wirksame Dämpfung er­ zielt wird auch im Hinblick auf die Verwendung von Schmier­ mitteln wie Öl oder Fett.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die Anordnung von einfach herzustellenden Kanälen zwischen dem Bereich der Torsions­ federn und den Aussparungen, die als Endanschlag fungie­ ren, kann das im Torsionsschwingungsdämpfer untergebrach­ te Schmiermittel ohne größere Widerstände direkt in die Verdrängungskammern einfließen, und zwar über Fenster, die in Umfangsrichtung kleiner ausgeführt sind als die entspre­ chende Aussparung. Dadurch wird erreicht, daß bei geringe­ ren Amplituden der gegenseitigen Verdrehung praktisch kei­ ne Dämpfung stattfindet und erst im Bereich der Endan­ schläge das eingefüllte Schmiermittel als hydraulischer Endanschlag wirksam wird. Gleichzeitig ist gewährleistet, daß das im Bereich der Endanschläge verdrängte Schmiermit­ tel unmittelbar nach der Rückwärtsbewegung der Einzelteile des Torsionsschwingungsdämpfers wieder in die freiwerden­ den Räume nachfließen kann, so daß bei der darauffolgenden Schwingung bereits wieder eine einwandfreie Dämpfung statt­ finden kann. Auf diese Weise ist auch gewährleistet, daß diese Art von Endanschlag auch beispielsweise mit Fett als Schmiermittel wirksam ist.

Zur leichteren Herstellung der Einzelteile und zur leichte­ ren Abstimmung bezüglich der Funktion wird vorgeschlagen, jedes Deckblech zweigeteilt auszuführen, wobei die jeweils inneren Deckbleche scheibenförmig parallel zur Nabenscheibe und nahe dieser verlaufen, die Fenster für die Torsions­ federn aufweisen, sich bis zum Gegenstück erstrecken und im Bereich der Aussparung Fenster aufweisen zum Eintritt des Schmiermittels und die äußeren Deckbleche die inneren sowie die Torsionsfedern dicht umschließen und auf die Na­ benscheibe zu offene Kanäle aufweisen, die von dem die Tor­ sionsfedern aufnehmenden Raum bis zu den Fenstern der inne­ ren Deckbleche reichen. Damit können einerseits die inne­ ren Deckbleche sowohl zur Aufnahme der Federn und zum Ein­ satz der Federn herangezogen werden als auch zur Ausbildung von exakten Fenstern für den Durchtritt des Schmiermittels und zur Steuerung der Endanschläge. Die äußeren Deckbleche übernehmen dann die Funktion der Abdichtung nach außen und die Darstellung der Kanäle zur Zufuhr des Schmiermittels aus den radial inneren Bereichen in die radial äußeren Be­ reiche des Torsionsschwingungsdämpfers.

In vorteilhafter Weise verlaufen die axialen Projektionen der in Umfangsrichtung weisenden Kanten von Fortsatz und Fenster einen Winkel zueinander auf. Dadurch wird der Ein­ satz der Schmiermittelverdrängung und somit der Einsatz des hydraulischen Endanschlages kontinuierlich einsetzen.

Bei der Anordnung eines solchen Torsionsschwingungsdämpfers innerhalb eines Zweimassensystems kann die Primärmasse als ein äußeres Deckblech ausgebildet sein, wobei dann die bei­ den inneren Deckbleche und das andere äußere Deckblech zu­ sammen mit dem dazwischen angeordneten Gegenstück axial hintereinander angeordnet sind und dicht mit der Primärmas­ se verbunden sind. Die Verbindung kann vorzugsweise durch Vernieten erfolgen.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Torsionsschwingungs­ dämpfer als Teil einer Kupplungsscheibe;

Fig. 2 den Teilschnitt II-II gemäß Fig. 1;

Fig. 3 den Längsschnitt durch ein Zweimassensystem mit ent­ sprechendem Torsionsschwingungsdämpfer;

Fig. 4 den Teilschnitt IV-IV gemäß Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die obere Hälfte eines Längs­ schnittes durch einen Torsionsschwingungsdämpfer 1 inner­ halb einer Kupplungsscheibe sowie den Teilschnitt II-II. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 besteht aus einer Naben­ scheibe 3, die über eine Verzahnung drehfest auf einer Ge­ triebewelle angeordnet ist. Die Nabenscheibe 3 weist meh­ rere am Umfang verteilte Fenster 5 zur Aufnahme von Tor­ sionsfedern 7 auf. Beiderseits der Nabenscheibe 3 sind Deckbleche 8 und 9 angeordnet, die im vorliegenden Fall beispielsweise als Gußteile ausgeführt sein können. Die Deckbleche 8 und 9 verlaufen parallel zur Nabenscheibe 3 und weisen im Bereich der Torsionsfedern 5 Ausbuchtungen auf zur Darstellung von Fenstern 14 und 15 für die Beauf­ schlagung der Torsionsfedern 5. Radial außerhalb des Außen­ umfangs der Nabenscheibe 3 sind die beiden Deckbleche 8 und 9 fest miteinander verbunden. Dabei weist das Deckblech 8 beispielsweise einteilig ein Gegenstück 23 auf. Wie ins­ besondere in Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich, sind am Außenumfang der Nabenscheibe 3 vorzugsweise mehrere am Um­ fang verteilte Fortsätze 19 vorgesehen, die in entsprechen­ de Aussparungen 21 des Gegenstückes 23 mit Spiel in Umfangsrichtung eingreifen. Dabei bilden die Kanten 35 der Fortsätze 19 mit den Kanten 45 der Aussparungen 21 Ver­ drehwinkelbegrenzungen bei maximaler Drehmomentbeaufschla­ gung zwischen der Nabenscheibe 3 und den Deckblechen 8 und 9 (die nicht dargestellten Reibbeläge der Kupplungs­ scheibe sind mit dem Deckblech 8 drehfest verbunden). Am Innenumfang der beiden Deckbleche 8 und 9 sind Dichtungen 27 angeordnet, so daß der Innenraum innerhalb der beiden Deckbleche 8 und 9 sowie des Gegenstückes 23 mit den Tor­ sionsfedern 7 zumindest teilweise mit einem Schmiermittel gefüllt werden kann, welches für verschleißarmen Betrieb der Torsionsfederung sorgt. Dieses Schmiermittel kann gleichzeitig als sogenannter hydraulischer Endanschlag verwendet werden, indem die Fortsätze 19 der Nabenscheibe 3 und die Aussparungen 21 des Gegenstückes 23 Verdrängungs­ kammern 25 bilden. Durch entsprechende geringe radiale und axiale Spalte zwischen den relativ zueinander verdreh­ baren Teilen ist bei relativer Verdrehung eine Verdrän­ gungsarbeit gegenüber dem Schmiermittel in Form von Öl oder Fett zu leisten. Damit jedoch Torsionsschwingungen mit geringen Amplituden möglichst nicht gedämpft werden und andererseits jedoch das Einfließen des Schmiermittels möglichst unbehindert in die Verdrängungsräume erfolgen kann, sind die Deckbleche 8 und 9 mit Kanälen 29 versehen, welche in Richtung auf die Nabenscheibe 3 hin offen ausge­ führt sind und jeweils vom Bereich der Torsionsfedern 7 bis in die Verdrängungskammern 25 reichen. Diese Kanäle 29 enden in Fenstern 32 bzw. 33, die in radialer Richtung etwa dem Außendurchmesser der Fortsätze 19 entsprechen und die in Umfangsrichtung kürzer ausgeführt sind als die umfangsmäßige Erstreckung der Aussparungen 21 im Gegenstück 23. Die Kanten 35 der Fortsätze 19 und die Kanten 45 der Aussparung 21 sind üblicherweise im wesentlichen radial verlaufend, während die Kanten 37 der Fenster 33 vorzugs­ weise schräg ausgeführt sind, so daß der Einsatz des hydraulischen Endanschlages bei Bewegung der Kanten 35 auf die Kanten 45 zu allmählich erfolgt. Wie insbesondere aus Fig. 2, rechte Hälfte ersichtlich, erfolgt bei Rechts­ drehung der Nabenscheibe 3 gegenüber dem Gegenstück 23 aus der dargestellten Position heraus zunächst keine hydraulische Dämpfung, da die Verdrängungskammer 25 über das Fenster 33 geöffnet bleibt. Bei zunehmender Annäherung der Kante 35 an die Kante 45 erfolgt durch die schräge Kante 37 des Fensters 33 gegenüber der Kante 35 des Fort­ satzes 19 ein allmählicher Abschluß des Verdrängungsraums 25 nach außen hin, so daß in dieser Verdrängungskammer der hydraulische Druck allmählich ansteigt. Hat nun die Kante 35 die Kante 37 völlig überfahren, so steht die Ver­ drängungskammer 25 nur noch über radiale und axiale Spalte zwischen der Nabenscheibe 3 und den Deckblechen 8 und 9 mit dem übrigen Innenraum in Verbindung. Entsprechend der Ausbildung dieser Spalte muß eine hydraulische Verdrän­ gungsarbeit vollbracht werden, um eine weitere relative Verdrehung durchführen zu können. Bei der Rückwärtsbewegung der Nabenscheibe 3 und beim Beginn des Öffnens des Fensters 33 kann sofort Schmiermittel in die Verdrängungskammer 25 nachfließen und die Verdrängungsarbeit wird sofort unter­ brochen. Dabei können die Kanäle 31 gemäß Fig. 2 in Um­ fangsrichtung umlaufend ausgeführt sein.

Je nach Art der gewünschten Dampfung im Bereich des End­ anschlages kann natürlich - wie am Beispiel des Fensters 32 dargestellt - die entsprechende Kante radial verlaufen.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 2 Teil eines Zweimassensystems. Funktionelle Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind hierbei nicht anzutreffen. Der Aufbau unterscheidet sich jedoch in einigen Punkten. Das Zweimassensystem besteht aus der Primärmasse 10 und der Sekundärmasse 39, die über ein Lager 40 drehbar gegeneinander gelagert sind und in Achsrichtung fixiert sind. Die Primärmasse 10 ist drehfest mit der nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraft­ maschine verbunden und fungiert als das eine äußere Deck­ blech des Torsionsschwingungsdämpfers 2. In axialer Richtung schließt sich an die Primärmasse 10 das eine inne­ re Deckblech 12, das Gegenstück 24, das andere innere Deckblech 13 sowie das andere äußere Deckblech 11 an. Sämtliche Teile sind im Bereich ihres Außendurchmessers über Niete 41 fest und dicht untereinander vernietet. Zwi­ schen den beiden inneren Deckblechen 12 und 13 ist die Na­ benscheibe 4 angeordnet, die mit den beiden inneren Deck­ blechen 12 und 13 über Torsionsfedern 7 in Umfangsrichtung verbunden ist und die mit ihrer radial innen angeordneten Verzahnung 42 drehfest auf einer Verzahnung 43 der Sekundärmasse 39 aufgesetzt ist. Die Nabenscheibe 4 sowie die inneren Deckbleche 12 und 13 sind mit Fenstern 6 bzw. 16 und 17 zur Aufnahme der Torsionsfedern 7 ausgestattet. In der Primärmasse 10 können ebenfalls Fenster 18 vorgese­ hen sein. Radial außerhalb dieser Fenster weist die Na­ benscheibe 4 vorzugsweise mehrere am Umfang verteilte Fortsätze 20 auf, die mit dem Gegenstück 24 Verdrehwinkel­ anschläge bilden. Zu diesem Zweck ist das Gegenstück 24 mit Aussparungen 22 versehen. Etwa im Bereich dieser Aus­ sparungen 22 sind in den beiden inneren Deckblechen 12 und 13 Fenster 34 angeordnet, die in Verbindung mit den Kanälen 30 in den äußeren Deckblechen 11 bzw. Primärmasse 10 für die reibungslose Zufuhr des Schmiermittels in die Verdrängungskammern 26 verantwortlich sind. Dabei ist parallel zu den Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 2 die Anordnung so getroffen, daß die Kanten 38 der Fenster 34 umfangsmäßig im Abstand von den Kanten 46 des Gegen­ stückes 24 angeordnet sind und mit den Kanten 36 der Fortsätze 20 einen Winkel bilden. Bei Relativverdrehung zwischen der Nabenscheibe 4 und den Deckblechen 10, 11, 12, 13 mit kleinem Winkelausschlag wird sich somit keine Dämpfung einstellen, da die Fenster 34 geöffnet sind. Erst beim Überfahren der Kanten 36 über die Kanten 38 wird sich infolge der gegenseitigen Schrägstellung ein Druck in den Verdrängungskammern 26 aufbauen, der mit zunehmendem Verdrehwinkel zunimmt. Nach dem Überfahren der Kanten 36 und 38 wird dieser Druck abhängig sein von den Spalten, die zwischen den relativ beweglichen Teilen noch vorhanden sind.

Aus Fig. 3 ist weiterhin ersichtlich, daß das äußere Deck­ blech 11 als dünnes Blechteil ausgeführt ist und radial außerhalb der Nieten 41 eine Abdichtung 44 durch Einlage eines elastischen O-Ringes darstellt. Die Abdichtung im radial inneren Raum erfolgt über eine Reibeinrichtung 28, wobei hier beidseitig der Nabenscheibe 4 Reibringe als Dichtungselemente fungieren, die durch die Anpreßkraft einer Feder zwischen der Sekundärmasse 39 und dem radial inneren Bereich des Deckbleches 11 zur Reibungserzeugung angeordnet ist.

Claims (4)

1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere zum Einbau in den Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Nabenscheibe mit Fenstern zur Aufnahme von Torsionsfedern, zu beiden Seiten der Nabenscheibe an­ geordneten Deckblechen mit korrespondierenden Fen­ stern, wobei radial außerhalb der Torsionsfedern die Nabenscheibe umlaufend geschlossen ausgeführt ist mit wenigstens einem radial nach außen abstehenden Fort­ satz, der in eine umfangsmäßig begrenzte Aussparung eines mit den Deckblechen verbundenen Gegenstückes zur Bildung von Verdrängungskammern eingreift, wel­ che zumindest teilweise mit Schmiermittel gefüllt und nach außen abgedichtet sind, wobei ferner die Deck­ bleche die Torsionsfedern dicht umfassen und radial innerhalb der Torsionsfedern ebenfalls gegenüber der Nabenscheibe abgedichtet sind, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest in einem Deckblech (8, 9; 10, 11) ein in Richtung auf die Nabenscheibe (3, 4) zu offe­ ner Kanal (29, 30, 31) angeordnet ist, der den die Torsionsfedern (7) aufnehmenden Raum mit der Ausspa­ rung (21, 22) verbindet und der in einem Fenster (32, 33, 34) mündet, welches umfangsmäßig kleiner ausgeführt ist als die Aussparung (21, 22).

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Deckblech aus einem inne­ ren (12, 13) und einem äußeren (10, 11) Teil besteht, wobei die inneren scheibenförmig parallel zur Naben­ scheibe (4) und nahe dieser verlaufen, Fenster (16, 17) für die Torsionsfedern (7) aufweisen, sich bis zum Gegenstück (24) erstrecken und im Bereich der Aus­ sparung (22) Fenster (34) aufweisen und die äußeren (10, 11) die inneren (12, 13) sowie die Torsionsfe­ dern dicht umschließen und auf die Nabenscheibe (4) zu offene Kanäle (30) aufweisen, die von dem die Torsionsfedern aufnehmenden Raum bis zu den Fenstern (34) der inneren Deckbleche (12, 13) reichen.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Projektion der in Umfangsrichtung weisenden Kanten (35, 36; 37, 38) von Fortsatz (19, 20) und Fenster (33, 34) einen Winkel zueinander aufweisen.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, welcher Teil eines Zweimassensystems ist mit einer an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigten Primärmasse und einer an dieser relativ drehbar ge­ lagerten Sekundärmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärmasse (10) als das eine äußere Deckblech ausgeführt ist, die beiden inneren (12, 13) und das andere äußere Deckblech (11) zusammen mit dem dazwi­ schen angeordneten Gegenstück (24) axial hintereinan­ der angeordnet und mit der Primärmasse (10) dicht ver­ nietet sind.