DE3645308C2 - Drehstoßmindernde Einrichtung - Google Patents
Drehstoßmindernde EinrichtungInfo
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- F16F15/13484—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates acting on multiple sets of springs
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D13/00—Friction clutches
- F16D13/58—Details
- F16D13/70—Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
- F16D2013/703—Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members the pressure plate on the flywheel side is combined with a damper
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Description
Die Erfindung betrifft Einrichtungen, wie sie z. B. durch die
DE-OS 34 40 927 bekannt geworden sind und
die zum Zwecke der Schwingungsdämpfung im Bereich zwischen
Motor und Getriebe mindestens eine zwischen zwei relativ
zueinander verdrehbaren Schwungmassen wirksame Dämpfungsein
richtung aufweisen, wobei die eine, erste der Schwungmassen
an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine befestigbar ist
und die andere, zweite, über eine Kupplung, wie insbesondere
eine Reibungskupplung, mit der Eingangswelle eines Getriebes
verbindbar ist.
Diese bekannten Vorrichtungen weisen sowohl in Umfangsrich
tung wirksame Kraftspeicher, wie Schraubenfedern auf, als
auch Reibung erzeugende Mittel, die durch in Achsrichtung
wirksame Kraftspeicher aufgebracht wird. Derartige Einrich
tungen haben sich zur Beseitigung von Getriebe- und Motor
geräuschen gut bewährt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, solche
Einrichtungen weiter zu verbessern, insbesondere deren
Verschleißfestigkeit und somit auch deren Lebensdauer zu
erhöhen. Weiterhin soll Voraussetzung geschaffen werden, die
Funktion, also insbesondere die Dämpfungswirkung derartiger
Einrichtungen ebenfalls noch zu verbessern und damit neue
Einsatzmöglichkeiten zu schaffen, wie die Verwendung bei
schnell drehenden Motoren zu gewährleisten. Ein zusätzliches
Ziel der Erfindung ist es, einen einfachen Aufbau sowie eine
kostengünstige Herstellung zu erzielen.
Die drehstoßmindernde Einrichtung zeichnet sich gemäß der
Erfindung dadurch aus, daß
- - der Drehmomentfluß von einer an der Antriebswelle einer Brennkraftmaschine befestigbaren, den Anlasserzahnkranz aufweisenden ersten Schwungmasse
- - auf eine relativ dazu verdrehbare, über eine Reibungs kupplung mit der Eingangswelle eines Getriebes ver bindbare zweite Schwungmasse erfolgt
- - unter Zwischenschaltung einer Schraubenfedern enthalten den Dämpfungseinrichtung innerhalb einer zumindest im wesentlichen abgedichteten, wenigstens teilweise und mit einem pastenförmigen Medium gefüllten Kammer, die einer seits von einer ersten Wandung einer der Schwungmassen, andererseits von einer weiteren Wandung dieser Schwungmasse gebildet ist, die radial außen mit der ersten Wandung verbunden ist, die unter unmittelbarer Heranziehung von radial verlaufenden Abschnitten dieser Schwung masse gebildet ist,
- - die eine Schwungmasse und die andere Schwungmasse zueinander über eine einzige, die alleinige Zentrierung und Lagerung der beiden Schwungmassen darstellende Wälzlagerstelle positioniert sind,
- - innerhalb der von den Wandungen gebildeten Kammer ein starrer Zwischen flansch vorgesehen ist, der zur Drehmomentübertragung von der einen auf die andere Schwungmasse einerseits mit radial inneren Bereichen eine drehschlüssige Verbindung mit einer der Schwungmassen aufweist und andererseits radial weiter außen eine drehschlüssige Verbindung mit der anderen Schwungmasse unter Zwischenschaltung der Schraubenfedern, die sich in Umfangsrichtung in Ausneh mungen des Flansches als auch an der anderen Schwungmasse abstützen.
Durch die EP-OS 0 108 393 und die parallele DE-OS 32 41 274 ist es bekannt geworden, anstatt
der bei Einrichtungen der eingangs genannten Art verwendeten
mechanischen Dämpfungseinrichtungen mit Federn und Reibein
richtung zwischen den beiden Schwungmassen ausschließlich
eine Flüssigkeits-Scherkupplung als Dämpfungseinrichtung ein
zusetzen. Infolge des Fehlens der Wirkung von Kraftspeichern,
wie Schraubenfedern, zwischen den Schwungmassen, können aber
in ausgekuppeltem Zustand der mit der zweiten Schwungmasse
zusammenarbeitenden Reibungskupplung Schwingungen nicht
optimal abgebaut werden. Die Flüssigkeits-Scherkupplung er
gibt auch einen schlechten Wirkungsgrad, weil keine Begren
zung des Verdrehwinkels der beiden Schwungmassen zueinander
vorgesehen und auch ein permanenter Schlupf vorhanden ist.
Weiterhin erfolgt die Lagerung und Abdichtung der beiden
Kupplungshälften über zwei voneinander entfernte Gleitlager- bzw.
Zentriersitze, wodurch die Einrichtung praktisch nicht
abzudichten ist, weil wegen des nicht zu vermeidenden Achs
versatzes ein bestimmtes Spiel zwischen den beiden Gleit
lager- bzw. Zentriersitzen erforderlich ist, welches sich
aber über die Laufzeit durch Lagerungsverschleiß noch erhöht.
Durch die ältere Anmeldung nach DE-OS 35 15 928 ist es bei Einrichtungen der
eingangs genannten Art bekannt geworden, zum Zwecke der
Schmierung der Federn, also zum Zwecke der Verschleißminde
rung und zur Geräuschdämpfung, die Torsionsdämpfungseinrich
tung als flüssigkeitsdichte Einheit auszubilden und mit Öl zu
füllen. Hierfür ist diese flüssigkeitsdichte Dämpfungsein
richtung als Einheit zwischen den beiden Schwungmassen vor
gesehen und besteht aus einem, mit einer der Schwungmassen
radial innen verbundenen Zwischenflansch und beidseits des
Flansches vorgesehenen Deck- bzw. Dichtscheiben, die wiederum
radial außen mit der anderen Schwungmasse verbunden sind.
Flansch und Deck- bzw. Dichtscheiben stehen über Schraubenfe
dern miteinander in Verbindung. Im Gegensatz dazu ist bei der
vorliegenden Erfindung die erste Schwungmasse unmittelbar zur
Bildung der Kammer herangezogen und dient als die eine Wan
dung für diese Kammer. Die andere Wandung zur Bildung der
Kammer ist radial außen an der ersten Schwungmasse vorgesehen
und ragt von dort in den Bauraum zwischen erster und zweiter
Schwungmasse hinein. Eine derartige Ausgestaltung erfordert
erheblich weniger axialen Bauraum, weil Bauteile eingespart
werden können, nachdem die eine Schwungmasse selbst zur
Bildung der Kammer herangezogen wird.
Eine weitere ältere Anmeldung, entsprechend EP-OS 0 212 041,
die ebenfalls den eingangs genannten Aufbau besitzt, unter
scheidet sich von der vorliegenden Erfindung zunächst da
durch, daß die dort verwendeten Kraftspeicher Gummielemente
sind. Bei der in Fig. 3 dieser EP-OS gezeigten und beschrie
benen Ausführungsform sind außerdem diese Gummielemente
gleichzeitig herangezogen zur Bildung der flüssigkeitsdichten
Kammer, also zur Abdichtung derselben. Das zweite Abdeckele
ment zur Bildung dieser Kammer ist ein Flansch, der einer
seits radial außen an der ersten Schwungmasse befestigt ist
und der radial innen über eine Wälzlagerung die erste und
zweite Schwungmasse zueinander lagert und zentriert. Über
eine solche Lagerung ist jedoch die Einrichtung instabil und
wegen der erforderlichen Festigkeit und damit zusammenhängen
den Wandstärke dieser zweiten Wandung sind bestimmte Massen
trägheitsmomente der ersten Schwungmasse nicht zu unter
schreiten. Diesbezüglich ähnliche Nachteile sind gegeben bei
einer Ausführungsform gemäß Fig. 2 der obengenannten
EP-OS, wobei außerdem die Lagerung der beiden Schwungmassen
zueinander über zwei in axialem Abstand zueinander vorgese
hene Wälzlager erfolgt, die auf einer hülsenartigen Verlänge
rung der zweiten Schwungmasse vorgesehen sind und von denen
das eine die erste Schwungmasse aufnimmt, und auf dem zweiten
ist ein Flansch gelagerte der radial außen mit der ersten
Schwungmasse verbunden ist und der den einen Teil der Ab
deckung bzw. Wandung der flüssigkeitsdichten Kammer bildet.
Fig. 1 zeigt und beschreibt keine Flüssigkeit enthaltende
Kammer. Bei der vorliegenden Erfindung hingegen sind gleich
zeitig die die eine Wandung bildende Schwungmasse und die
zweite Schwungmasse zueinander über eine einzige, die allei
nige Zentrierung und Lagerung der beiden Schwungmassen dar
stellende Wälzlagerstelle gelagert, und die zur Bildung der
Kammer herangezogene zweite Wandung dient einzig und allein
zur Abdichtung der Kammer und nicht zur Lagerung der beiden
Schwungmassen zueinander. Dadurch kann die Abdichtung der
Kammer optimiert werden, und es können geringer dimensionier
te Bauteile zur Bildung der zweiten Wandung herangezogen
werden. Bei der Erfindung ist darüber hinaus innerhalb der
von der ersten Schwungmasse und der weiteren Wandung gebil
deten Kammer ein starrer Zwischenflansch vorgesehen, der zur
Drehmomentübertragung von der ersten auf die zweite Schwung
masse mit radial inneren Bereichen eine drehschlüssige
Verbindung mit der zweiten Schwungmasse aufweist und radial
weiter außen eine drehschlüssige Verbindung mit der ersten
Schwungmasse unter Zwischenschaltung von Schraubenfedern, die
sich in Umfangsrichtung in Ausnehmungen des Flansches als
auch an der ersten Schwungmasse abstützen.
Bei einer dritten älteren Anmeldung schließlich, entsprechend
DE-OS 36 10 127, ist die flüssigkeitsdichte Kammer gebildet
durch die zweite Schwungmasse, die auch die Reibungskupplung
trägt. Diese zweite Schwungmasse übergreift weiterhin axial
einen Zwischenflansch, der mit der Kurbelwelle der Brenn
kraftmaschine verbunden ist und die erste Schwungmasse
bildet. Im Anschluß an den diesen Flansch übergreifenden
Bereich der zweiten Schwungmasse ist auf der anderen Seite
des Flansches die weitere Wandung zur Bildung der Kammer
befestigt. Zwischen den beiden Schwungmassen sind Schrauben
druckfedern vorgesehen und eine Flüssigkeitsdämpfung. Infolge
dieser Bauweise jedoch muß im Gegensatz zur vorliegenden
Erfindung der Anlasserzahnkranz auf der zweiten Schwungmasse
befestigt werden, was Schwierigkeiten beim Anlassen ergibt.
Außerdem erfolgt die Zentrierung und Lagerung der beiden
Schwungmassen zueinander nicht durch eine einzige Wälzlager
stelle, sondern über zwei voneinander beabstandete Gleitlage
rungen, an denen gleichzeitig Dichtelemente angreifen. In der
Praxis hat sich aber herausgestellt, daß lediglich über eine
Wälzlagerung, die gleichzeitig die einzige Zentrierung und
Lagerung der beiden Schwungmassen zueinander darstellt, ein
einwandfreier Rundlauf der beiden Schwungmassen zueinander
ermöglicht ist, der auch eine einwandfreie Abdichtung gewähr
leistet. Bei Anwendung zweier Gleitflächen tritt unter ande
rem der Nachteil auf, daß die flächigen Gleitlager mit rela
tiv viel Radialspalt ausgeführt werden müssen, um den nicht
zu vermeidenden Achsversatz zu überbrücken und um hohe
Reibung zu vermeiden, was aber nur durch relativ großes Spiel
möglich ist. Dieses relativ große Spiel wird sich aber durch
den Lagerverschleiß und den Achsversatz im Laufe der Be
triebszeit noch erhöhen.
Neben den bereits erwähnten Vorteilen bietet die Erfindung
Gewähr einer erhöhten Lebensdauer, welche sowohl durch die
Lagerung und Zentrierung sowie die Abdichtung erzielt wird,
als auch durch die durch die Verwendung des pastenförmigen
Mediums, wie zum Beispiel eines Fettes, erzielbare Schmier
wirkung. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn als
pastenförmiges Medium ein solches verwendet wird, welches
über die auftretenden Temperaturbereiche lediglich eine
möglichst geringe oder keine Zustandsänderung, also zumindest
keine wesentliche Änderung der Zähflüssigkeit, erfährt.
Nachdem die Kammer nur teilweise mit einem solchen Fett oder
dergleichen gefüllt ist, ist in kostengünstiger Weise gewähr
leistet, daß das pastenförmige Medium auch nach dem Abstellen
der Brennkraftmaschine in der Kammer gleichmäßig verteilt
bleibt und sich nicht - wie etwa bei der Verwendung von Öl -
das Schmiermittel am tiefsten Punkt der Kammer sammelt und
eine Unwucht bildet. Durch die Schmierwirkung des pastenför
migen Mediums wird der Verschleiß, der infolge von Kontakt
reibung zwischen den relativ zueinander verdrehbaren und
aneinander anliegenden Bauteilen entsteht, wesentlich ver
ringert oder praktisch ganz ausgeschaltet. Es wird somit die
Lebensdauer und die Zuverlässigkeit einer derartigen Einrich
tung wesentlich erhöht. Insbesondere kann die Reibung zwi
schen den einzelnen Windungen der in Umfangsrichtung wirksa
men Schraubenfedern und den mit ihnen in Berührung kommenden
Bereichen, sowie an den Schraubenfedern selbst verringert
werden. Dadurch können derartige Einrichtungen auch in Ver
bindung mit schnelldrehenden Motoren eingesetzt werden, da
bei diesen die in Umfangsrichtung wirkenden Kraftspeicher
infolge der auf sie einwirkenden Fliehkräfte eine große Kraft
auf die radial äußeren Konturen der sie aufnehmenden Ausneh
mungen und dergleichen ausüben. Infolge dieser hohen Kräfte
wurden bei den bisherigen Einrichtungen der eingangs genann
ten Art die Kraftspeicher selbst zerstört und/oder die Bau
teile im Bereich der die Federn aufnehmenden Ausnehmungen
ebenfalls verhältnismäßig rasch beschädigt.
Es kann sich als vorteilhaft erweisen, die erste, mit der
Brennkraftmaschine verbindbare Schwungmasse unmittelbar zur
Bildung der Kammer heranzuziehen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn der radial innere
Bereich der weiteren, die Kammer begrenzenden Wandung zur
Bildung einer Dichtstelle gegenüber Bauteilen der zweiten
Schwungmasse dient.
Allgemein kann es von Vorteil sein, wenn der Zwischen
flansch radial außen über die Kraftspeicher eine dreh
schlüssige Verbindung mit der ersten Schwungmasse hat und
radial innen eine drehschlüssige Verbindung mit der zweiten
Schwungmasse.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die weitere Wandung radial
außen auf der Stirnfläche eines axialen Ansatzes der ersten
Schwungmasse befestigt und zur Abdichtung der Kammer zwischen
Stirnfläche und weiterer Wandung eine Dichtung vorgesehen
ist. Zur Abdichtung der Kammer radial innen kann es vorteil
haft sein, dort an der weiteren Wandung eine Dichtung angrei
fen zu lassen, wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn
diese Dichtung ein axial verspanntes, tellerfederartiges
Element umfaßt. Dabei kann zwischen dem axial verspannten,
tellerfederartigen Element und einer der Schwungmassen
und/oder der als starres Bauteil ausgebildeten weiteren
Wandung ein zusätzliches Dichtungselement vorgesehen sein.
Andererseits kann auch die weitere Wandung durch ein axial
federnd verspanntes Bauteil gebildet sein, das sich mit
seinen radial inneren Bereichen an einer der Schwungmassen
mit Vorspannung abstützt. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn
zwischen den inneren Bereichen des verspannten Teils und der
Schwungmasse eine Dichtung angeordnet ist. Die Dich
tungen, welche zwischen relativ zueinander bewegbaren Bautei
len der beiden Schwungmassen angeordnet sind, können in vor
teilhafter Weise aus Reib- oder Gleitmaterial bestehen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn neben der mit der
weiteren Wandung zusammenarbeitenden Dichtung zwischen erster
und zweiter Schwungmasse mindestens eine zweite, die Kammer
abdichtende Dichtung vorgesehen ist. Dabei kann bei einem
Aufbau, bei dem zweckmäßiger Weise die eine der Schwungmassen
einen zentralen axialen zapfenartigen Ansatz aufweist, der
in eine Ausnehmung der anderen Schwungmasse axial hineinragt,
und wobei zwischen Ansatz und Ausnehmung die Wälzlagerung für
die relative Verdrehung der beiden Schwungmassen vorgesehen
ist, auch die zweite, die Kammer abdichtende Dichtung vorge
sehen sein.
Besonders effektiv kann die Dämpfungseinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung sein, wenn die zwischen den Schwung
massen wirksame Dämpfungseinrichtung sowohl Schraubenfedern
als auch Reibmittel enthält.
Wie bereits erwähnt, ist die Kammer nur teilweise mit einem
pastenförmigen Medium gefüllt, wobei es vorteilhaft sein
kann, wenn eine derart ausreichende Menge verwendet wird, daß
in rotierendem Zustand der Einrichtung und unter Einfluß der
Zentrifugalkraft die Schraubenfedern zumindest teilweise in
das pastenförmige Medium eintauchen. Werden Schraubenfedern
auf verschiedenem Durchmesser angeordnet, so kann es zweck
mäßig sein, wenn die Windungen der am weitesten radial innen
liegenden Federn in das Medium zumindest teilweise eintau
chen. Für viele Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn
die Kammer zwischen einem Viertel und zwei Drittel ihrer
radialen Erstreckung gefüllt ist.
Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein,
wenn das in der Kammer befindliche, diese nur teilweise
füllende, pastenförmige Medium (auch) zur Dämpfung von
Drehschwingungen mit herangezogen wird, wobei diese Dämp
fungseinrichtung als hydrostatischer Dämpfer ausgebildet
sein kann.
Eine nach dem Verdrängerprinzip wirksame hydraulische
Dämpfungseinrichtung kann gebildet sein durch zwei, an einer
der Schwungmassen festgelegte, untereinander über Niete
drehfest verbundene, scheibenartige Teile, zwischen denen ein
mit der anderen Schwungmasse in Verbindung stehender Flansch
angeordnet ist. So kann ohne zusätzliche
Bauteile und ohne sonstige zusätzliche konstruktive oder
herstellungsbedingte Maßnahmen die Dämpfungscharakteristik
der Einrichtung verbessert werden.
Die Abdichtung der ringartigen Kammer gegenüber der Atmo
sphäre kann weiterhin in besonders einfacher Weise gewähr
leistet werden durch eine an einer die Kammer begrenzenden,
zwischen der Dämpfungseinrichtung und der anderen Schwungmas
se radial nach innen sich erstreckenden Abdeckung angreifen
de, an der anderen Schwungmasse festgelegte Dichtung, sowie
eine weitere Abdichtung in Form von thermischen Isolierungs
ringen zwischen der anderen Schwungmasse und dem Wälzlager.
Ein zwischen den beiden Schwungmassen sich radial möglichst
weit nach innen - zum Beispiel bis zu den Dichtungen für den
Ringraum bzw. der Kammer - erstreckender, also zwischen der
die Reibungskupplung tragenden Schwungmasse und der Abschluß
wandung der Kammer vorgesehener, nach außen zweckmäßigerweise
offener Ringraum vermindert bzw. verhindert Hitzeeinwirkungen
auf die Dämpfungseinrichtung bzw. das Schmiermittel und die
Dichtungen. Dieser Effekt kann noch verbessert werden, wenn
Belüftungsöffnungen in der die Reibungskupplung tragenden
Schwungmasse vorgesehen sind, die darüber hinaus auch in
Richtung auf die Abschlußwandung gerichtet sein können.
Um das Austreten der Fettfüllung aus dem Lager zu vermeiden
und/oder eine Abdichtung der Kammer sicherzustellen, kann es
besonders vorteilhaft sein, wenn auf der der Kammer abgekehr
ten Seite des Lagers eine zwischen radial äußerem und radial
innerem Lagerring wirksame Dichtung vorgesehen ist, die
drehfest ist mit einem der Lagerringe und axial verspannt ist
gegen den anderen. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein,
wenn die Dichtung ringscheibenartig ausgebildet ist und
drehfest ist mit dem radial äußeren Lagerring und gegen den
radial inneren Lagerring unter axialer Vorspannkraft anliegt.
Die axiale Vorspannkraft kann dabei durch einen axial ver
spannten Kraftspeicher, wie eine Tellerfeder, aufgebracht
werden. Es kann jedoch auch die Dichtung selbst in sich ver
spannt sein. Zur Drehsicherung der Dichtung mit einem der
Lagerringe kann diese in vorteilhafter Weise axial zwischen
dem entsprechenden Lagerring und einer an der diesen
Lagerring aufnehmenden Schwungmasse vorgesehenen Schulter
eingespannt werden.
Um ein Austreten des viskosen Mediums aus der Kammer zu
verhindern, kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn zwischen
mindestens einem der Lagerringe und dem diesen tragenden
Bauteil eine Dichtung vorgesehen ist. Eine derartige Dichtung
kann in besonders einfacher Weise zwischen dem radial inneren
Lagerring und dem von diesem umgriffenen zapfenartigen Ansatz
der fest mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunde
nen Schwungmasse angeordnet werden. Zur Aufnahme der Dichtung
kann in einfacher Weise eine Nut in den zapfenartigen Ansatz
im Bereich der axialen Erstreckung des Lagerringes vorgesehen
werden. Die Dichtung kann in einfacher Weise durch einen
O-Ring gebildet sein. Um das Füllen der Kammer mit einem
viskosen Medium in besonders einfacher Weise durchführen zu
können, kann in einer der Schwungmassen eine verschließbare,
in die mit viskosem Medium zumindest teilweise füllbare
Kammer mündende Öffnung vorgesehen sein. Diese Öffnung ist
vorzugsweise radial innerhalb des bei rotierender Schwungmas
se vorhandenen Niveaus des pastenförmigen Mediums vorgesehen.
Bekannte Einrichtungen nach dem Stand der Technik vermögen zwar bei gewissen Einsatzfällen relativ
gute Verbesserungen des Schwingungs- bzw. Geräuschverhaltens zu bewirken,
doch stellen diese in vielen Fällen eine Kompromißlösung dar. So vermö
gen diese rein mechanischen Lösungen nicht, das breite Spektrum der an
stehenden Anforderungen bei den verschiedenen Betriebszuständen, die
vollkommen unterschiedliche Schwingungs- und Geräuschverhalten aufweisen,
abzudecken. Sie werden außerdem umso aufwendiger und damit teurer, wenn
versucht wird, möglichst viele Betriebszustände zu erfassen, da für zu
sätzliche Amplitudenbereiche zusätzliche und jeweils kompliziertere Maß
nahmen erforderlich sind. Insbesondere vermögen derartige Einrichtungen
nicht die Dämpfungscharakteristik an mehrere, sich verändernde Betriebsbe
dingungen anzupassen, unter anderem deshalb nicht, weil die den einzelnen
Dämpferstufen zugeordneten Hysteresen nicht veränderbar sind. Sie sind
außerdem verschleiß- und störanfällig.
Die vorliegende Erfindung bietet Vorteile im Hinblick darauf, derartige Einrichtungen
zu verbessern, insbesondere hinsichtlich deren Dämpfungswirkung, wobei
die Möglichkeit geschaffen werden kann, die Dämpfungscharakteristik, d. h.
das Maß der Energievernichtung bzw. -umwandlung an das unterschiedliche Schwingungs- und
Geräuschverhalten eines Fahrzeuges unter verschiedenen Betriebsbedingungen
und anderen Einflüssen anzupassen, um z. B. bei niedrigen, als auch
bei hohen Drehzahlen, bei Resonanzdrehzahl, beim Anlassen bzw. beim Abstellen
od. dgl. eine optimale Filterung der zwischen Motor und Getriebe
auftretenden Schwingungen zu erzielen. Außerdem ermöglicht die Erfindung die
Schaffung einer preiswerten Einrichtung dadurch, daß durch
konstruktive Maßnahmen ein geringer Fertigungsaufwand durch Einsatz eines
möglichst hohen Anteiles an spanloser Fertigung, also Anwendung eines
möglichst hohen Anteiles von mittels Stanztechnik hergestellter, ent
sprechend günstig gestalteter Teile ermöglicht wird.
Ein wesentlicher Vorteil bzw.
Unterschied einer durch Verdrängung eines viskosen Mediums wirksamen
Dämpfungsvorrichtung gegenüber einer rein mechanischen
Dämpfungsvorrichtung mit Reibungsdämpfung besteht darin, daß die Dämp
fungswirkung der ersteren in Abhängigkeit der aufgrund von Drehmoment
schwankungen bzw. Drehschwingungen zwischen den beiden Schwungmassen
auftretenden Winkelgeschwindigkeiten sich ändert. Damit verändert sich in
Abhängigkeit der Winkelgeschwindigkeit bzw. -beschleunigung das Dämpfungs
verhältnis bzw. die Hysterese und damit die Dämpfungscharakteristik.
Außerdem können damit auch bei einer außerhalb der neutralen Stellung der
Schwungmassen (also im Lastbetrieb) auftretende Schwingungen mit kleiner
Amplitude mit entsprechend kleiner Hysterese gedämpft werden. Dies wird
darauf zurückgeführt, daß der sich im viskosen Mittel aufbauende Druck
abhängig ist von der momentanen Geschwindigkeit, mit der ein bestimmtes
Volumen des viskosen Mediums verdrängt wird. Das bedeutet also, daß die
Dämpfungskapazität der mit einem viskosem Mittel arbeitenden Dämpfungsvor
richtung davon abhängig ist, ob zwischen den beiden Schwungmassen Stoßmo
mente bzw. hohe Wechselmomente oder geringere Momentschwankungen vorhanden
sind. Es kann also praktisch eine selbsttätige Regulierung der Dämpfwir
kung erzielt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Verdrehwiderstand zwischen
den Schwungmassen in Abhängigkeit bestimmter Parameter veränderbar. Diese
Verdrehwiderstandsänderung kann durch Regelung oder Steuerung mit Hilfe
von entsprechenden Mitteln an den jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden.
Als Stellgrößen bzw. Regelgrößen für die Veränderung des Verdrehwiderstan
des der Dämpfungsvorkehrung können in vorteilhafter Weise die Drehzahl der
Brennkraftmaschine, das zwischen den beiden Schwungmassen übertragene
Moment, die Ungleichförmigkeit der Drehbewegung des Motors und/oder min
destens einer der Schwungmassen bzw. der Schwungmassen zueinander herange
zogen werden. Weiterhin ist es in besonders einfacher Weise möglich, durch
Bestimmung bzw. Regulierung der Durchflußmenge bzw. des verdrängten Volu
mens an viskosem Medium einen definierten charakteristischen Verlauf in
Abhängigkeit bestimmter Betriebsparameter zu erzielen. Die Veränderung des
Verdrehwiderstandes kann in einfacher Weise durch Veränderung wenigstens
eines Durchflußquerschnittes für das viskose Medium erfolgen.
Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn mit
abnehmender Drehzahl der Verdrehwiderstand zunimmt, das heißt also mit
zunehmender Drehzahl der Verdrehwiderstand abnimmt.
Es kann von Vorteil sein, wenn die Regelung bzw. Steuerung des Verdrehwi
derstandes derart erfolgt, daß dieser allmählich bzw. kontinuierlich
verändert wird. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, wenn der Verdrehwi
derstand zwischen den beiden Schwungmassen bei Überschreiten einer be
stimmten Drehzahl abrupt abnimmt, wobei bei Unterschreiten einer bestimm
ten Drehzahl der Verdrehwiderstand wiederum abrupt zunehmen kann. Es kann
jedoch auch vorteilhaft sein, die verschiedenen Veränderungsvarianten des
Verdrehwiderstandes zu kombinieren, so daß in einem bestimmten Drehzahlbe
reich der Brennkraftmaschine der Verdrehwiderstand sich allmählich verän
dern kann und beim Verlassen dieses bestimmten Drehzahlbereiches eine
schlagartige bzw. abrupte Änderung des Verdrehwiderstandes stattfindet.
Die Drehzahlen bzw. die Drehzahlbereiche, in denen eine Veränderung des
Verdrehwiderstandes bei Drehzahlzunahme erfolgt, können verschieden sein
von denjenigen, bei denen eine Veränderung des Verdrehwiderstandes bei
Drehzahlabnahme auftritt.
Zweckmäßig kann es sein, wenn der Verdrehwinkel zwischen den beiden
Schwungmassen begrenzt ist, wobei die Veränderung des Verdrehwiderstandes
über einen begrenzten Verdrehbereich bzw. über einen Teilbereich des
gesamtmöglichen Verdrehwinkels zwischen den beiden Schwungmassen wirksam
sein kann.
Weiterhin kann es zur Verbesserung der
Dämpfungscharakteristik der Einrichtung zweckmäßig sein, zwischen den
Schwungmassen - wie bereits erwähnt - Reibungsdämpfungsmittel vorzusehen. Diese Reibungsdämpfungs
mittel können durch zwischen den Schwungmassen angeordneten Reibungsvor
kehrungen gebildet sein, die parallel und/oder in Serie mit der drehe
lastischen Dämpfungsvorrichtung und/oder der Dämpfungsvorkehrung wirksam
sind. Die Reibungsvorkehrungen können dabei eine sogenannte Lastreibein
richtung umfassen, welche nicht über den gesamtmöglichen Verdrehwinkel
zwischen den beiden Schwungmassen wirksam ist oder aber auch eine Rutsch
kupplung zwischen den beiden Schwungmassen bilden, welche in Reihe mit der
Dämpfungsvorkehrung wirksam sein kann und eine begrenzte
oder unbegrenzte relative Verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen
ermöglicht.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die
drehelastische Dämpfungsvorrichtung radial innerhalb der mit einem visko
sen Medium arbeitenden Dämpfungsvorkehrung angeordnet ist. Weiterhin kann
es für den Aufbau der Einrichtung von Vorteil sein, wenn die ein viskoses
Medium verdrängende Dämpfungsvorkehrung und die drehelastische Dämpfungs
vorrichtung zwischen den Schwungmassen vorgesehen und zumindest über
Teilbereiche des möglichen Verdrehspiels zwischen den beiden Schwungmassen
parallel zueinander wirksam sind. Der Aufbau kann dabei derart erfolgen,
daß, ausgehend von einer Ruheposition zwischen den beiden Schwungmassen
zunächst über einen bestimmten Verdrehwinkelbereich die drehelastische
Dämpfungsvorrichtung alleine und bei Überschreitung des Verdrehwinkelbe
reiches über einen weiteren Verdrehwinkelbereich die Dämpfungsvorkehrung
parallel zur drehelastischen Dämpfungsvorrichtung wirksam wird. Es kann
jedoch auch von Vorteil sein, wenn zuerst lediglich die ein viskoses
Medium verdrängende Dämpfungsvorkehrung wirksam wird und erst nach einem
bestimmten Verdrehwinkelbereich die drehelastische Dämpfungsvorrichtung
parallel zur Dämpfungsvorkehrung wirksam wird.
Für die Funktion und die Herstellung der Einrichtung kann es von Vorteil
sein, wenn zwischen den Schwungmassen wenigstens zwei zugeordnete Kammern
gebildet sind, zwischen denen wenigstens eine Verbindung, wie z. B. ein
Überströmkanal bzw. ein Verbindungskanal vorgesehen ist und deren Volumen
durch relative Verdrehung der beiden Schwungmassen zueinander veränderbar
ist, derart, daß einer Volumenverminderung der einen Kammer eine Volumen
vergrößerung der anderen Kammer zugeordnet ist. Durch die aufgrund der
zwischen den beiden Schwungmassen auftretenden Drehstöße bzw. Drehschwing
ungen erfolgt eine Verdrängung des viskosen Mediums von einer Kammer in
die andere und umgekehrt. Durch die hierfür erforderliche Verdrängungsar
beit findet eine Dämpfung zwischen den beiden Schwungmassen statt.
Für die Funktion der Einrichtung kann es von Vorteil sein, wenn, über den
Umfang der Einrichtung betrachtet, mehrere Paare von derart einander
zugeordneten Kammern vorgesehen sind. Diese Kammern können in vorteilhaf
ter Weise dadurch gebildet werden, daß die Bauteile einer der Schwungmas
sen mindestens einen Ringraum bilden, der durch in diesem vorgesehene
Unterteilungen, wie Wandungen oder Trennungen in mindestens zwei Segment
kammern, das heißt also, Kammern, die kreisbogenförmig sind, unterteilt
ist, in die radiale Vorsprünge eingreifen, die mit der anderen Schwungmas
se in Drehverbindung sind und die Segmentkammern derart unterteilen, daß
beidseits einer Unterteilung jeweils eine im Volumen veränderbare Kammer
gebildet ist. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die beidseits einer derartigen
Unterteilung vorgesehenen Kammern einander zugeordnet sind. Vorteilhaft
kann es dabei sein, wenn der Ringraum radial nach außen hin geschlossen
ist und die Vorsprünge von einem ringförmigen Bauteil, das der anderen
Schwungmasse drehfest zugeordnet ist, getragen sind und radial nach außen
von diesem hervorstehen. Durch einen derartigen Aufbau der Einrichtung
sind im Ringraum, über den Umfang betrachtet, die Unterteilungen und die
radialen Vorsprünge in abwechselnder Reihenfolge aufgenommen, so daß auf
einen Vorsprung eine Unterteilung folgt. Besonders zweckmäßig kann es
dabei weiterhin sein, wenn das ringförmige Bauteil den Ringraum bzw. die
Kammern radial nach innen begrenzt. Für die Funktion der Einrichtung kann
es besonders vorteilhaft sein, wenn die radialen Vorsprünge des ringförmi
gen Bauteils an die Breite und Höhe dieses Ringraumes angepaßt sind, so
daß die beidseits eines derartigen Vorsprunges angeordneten Kammern im
wesentlichen gegeneinander abgedichtet sind. Es kann jedoch aufgrund von
eventuell vorhandenen Leckverlusten, die z. B. auf Herstellungstoleranzen
zurückzuführen sind, ein gewisser Volumenaustausch an viskosem Medium
zwischen zwei, einem radialen Vorsprung benachbarten Kammern möglich sein.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn
dasjenige ringförmige Bauteil mit radialen Vorsprüngen den Ringraum bzw.
die Kammern radial nach innen begrenzt.
Eine besonders vorteilhafte und einfache Ausgestaltung der Einrichtung
kann gegeben sein, wenn die Unterteilungen durch segmentförmige, im Ring
raum aufgenommene Bauteile gebildet sind. Diese segmentförmigen Bauteile
können dabei in radialer und/oder in Umfangsrichtung im Ringraum festge
legt sein. Zur Verbesserung der Dämpfungseigenschaften der Einrichtung
kann es jedoch auch von Vorteil sein, wenn die segmentförmigen Bauteile im
Ringraum begrenzt radial und/oder in Umfangsrichtung begrenzt verlagerbar
sind.
Ein besonders vorteilhafter Aufbau dem Einrichtung kann dadurch erzielt
werden, daß die Verbindung zwischen den zugeordneten Kammern durch einen
Spalt gebildet ist, der sich zwischen der äußeren Mantelfläche des ring
förmigen Bauteils und der inneren Mantelfläche eines segmentförmigen
Bauteils einstellt. Bei Verwendung von radial verlagerbaren segmentförmi
gen Bauteilen kann somit in Abhängigkeit von der Drehzahl, z. B. des
Motors bzw. in Abhängigkeit der auf die segmentförmigen Bauteile einwir
kenden Fliehkraft die Größe des Spaltes und somit auch die Dämpfungswir
kung der Einrichtung verändert werden.
Für die Funktion der Einrichtung kann es von besonderem Vorteil sein, wenn
die segmentartigen Bauteile zumindest während einer Verlagerung in radia
ler Richtung und/oder einer Verlagerung in Umfangsrichtung mit mindestens
einem Kraftspeicher zusammenwirken. Bei einer Verlagerung der segmentarti
gen Bauteile in radialer Richtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn
diese Bauteile durch Kraftspeicher radial nach innen beaufschlagt werden,
das bedeutet also, daß bei Rotation der Einrichtung die Kraftspeicher der
Fliehkraft, welche auf die segmentartigen Bauteile einwirkt, entgegen
wirken. Dadurch kann erzielt werden, daß der Querschnitt der Verbindung
zwischen zwei einander zugeordneten Kammern mit abnehmender Drehzahl
verringert wird. Dadurch wird der Verdrehwiderstand zwischen den beiden
Schwungmassen erhöht. Die Kraftspeicher können dabei derart ausgelegt
sein, daß die segmentartigen Bauteile bei einer bestimmten Drehzahl an der
äußeren Mantelfläche des ringförmigen Bauteils, welches den Ringraum nach
innen hin begrenzt, zur Anlage kommen, so daß dann die mit einem viskosen
Medium arbeitende Dämpfungsvorkehrung die beiden Schwungmassen praktisch
starr miteinander verbindet, da zwischen den einander zugeordneten Kammern
das viskose Medium praktisch auch nicht mehr zirkulieren kann.
In vorteilhafter Weise können die segmentartigen Bauteile über Bolzen, wie
z. B. Niete im Ringraum und an einer der Schwungmassen festgelegt sein.
Zur Festlegung bzw. Führung der segmentartigen Bauteile ist es von Vor
teil, wenn diese Ausschnitte aufweisen, in die sich die Bolzen axial
hineinerstrecken. Diese Ausschnitte können dabei radial nach außen hin
offen sein und eine größere radiale Erstreckung aufweisen als die der
Bolzen. Zur Festlegung der segmentartigen Bauteile in Umfangsrichtung
können in vorteilhafter Weise die Bolzen an die in Umfangsrichtung be
trachtete Breite der Ausschnitte angepaßt sein.
Wie bereits erwähnt, kann es für den Aufbau und die Lebensdauer der Einrichtung besonders
vorteilhaft sein, wenn der Ringraum bzw. die mit viskosem Medium füllbaren
Kammern auf der ersten Schwungmasse, welche mit dem Motor verbindbar ist,
vorgesehen sind, da dadurch die thermische Belastung des viskosen Mediums
erheblich reduziert werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die
andere Schwungmasse, welche über eine Reibungskupplung mit der Getriebe
eingangswelle verbindbar ist, die beim Betätigen der Kupplung auftretende
Reibungswärme im wesentlichen aufnimmt und abführt, so daß diese Reibungs
wärme nur zu einem geringen Teil eine thermische Auswirkung auf die hy
draulische Dämpfungseinrichtung hat.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es von Vorteil sein, wenn der Ringraum
durch eine, die drehelastische Dämpfungseinrichtung umschließende äußere
Wandung sowie durch von letzterer ausgehende, radial nach innen verlaufen
de und axial zwischen sich die segmentartigen Bauteile sowie zumindest die
radialen Vorsprünge des ringförmigen Bauteiles aufnehmende seitliche
Wandungen gebildet ist. Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Bolzen,
welche die segmentartigen Bauteile im Ringraum festlegen, an der äußeren
Wandung zumindest im wesentlichen dicht anliegen, so daß diese auch zwei
einander zugeordnete Kammern voneinander trennen können, nämlich dann,
wenn wie bereits erwähnt, in Umfangsrichtung betrachtet, die Bolzen und
die Ausschnitte der segmentartigen Bauteile einander angepaßt sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn die radial verlagerbaren segmentartigen Bauteile entgegen der
bei Rotation der Einrichtung auf sie einwirkenden Fliehkraft durch den in
den einzelnen Kammern bei auftretenden Drehschwingungen bzw. Drehmoment
stößen zwischen den Schwungmassen entstehenden Staudruck radial verlager
bar sind. Hierfür kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die segmentarti
gen Bauteile radial außen, zumindest über einen Teilbereich ihrer Er
streckung in Umfangsrichtung, von einem Freiraum oder Schlitz umgeben
sind, in dem sich ebenfalls ein Staudruck aufbauen kann, der eine radiale
Kraft radial nach innen hin auf die segmentartigen Bauteile bewirkt.
Dadurch wird erzielt, daß bei Drehmomentstößen der Querschnitt der Verbin
dung zwischen den einander zugeordneten Kammern verringert wird, so daß
der Verdrehwiderstand der mit einem viskosen Medium arbeitenden Dämpfungs
vorkehrung vergrößert wird. Der Aufbau der Einrichtung kann dabei derart
erfolgen, daß die Veränderung des von der Dämpfungsvorkehrung erzeugten
Verdrehwiderstandes zumindest annähernd proportional ist zu den auftreten
den Drehmomentstößen bzw. Drehmomentschwankungen.
Zur Verbesserung der Dämpfungscharakteristik der Einrichtung kann es
weiterhin von Vorteil sein, wenn die radial verlagerbaren segmentartigen
Bauteile in Reibeingriff mit der äußeren Mantelfläche des ringförmigen
Bauteiles, welches den Ringraum radial nach innen begrenzt, bringbar sind.
Die dadurch erzeugbare Reibungsdämpfung zwischen den beiden Schwungmassen
kann abhängig sein von dem in einzelnen Kammern bei auftretenden Dreh
schwingungen sich aufbauenden Staudruck.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn eine der seitlichen Wandungen des
Ringraumes, welche die Kammern bildet, zumindest im wesentlichen durch
einen radialen Flansch einer der Schwungmassen gebildet ist, der
dabei gleichzeitig zur Befestigung dieser Schwungmasse am
Motor dienen kann. Die andere der seitlichen Wandungen des Ringraumes ist
axial zwischen der einen seitlichen Wandung und der anderen der Schwung
massen angeordnet. Die äußere Wandung des Ringraumes kann in vorteil
hafter Weise durch einen ringförmigen, sich axial erstreckenden Ansatz
einer der Schwungmassen gebildet sein, wobei diese Schwungmasse zweckmäßi
gerweise diejenige Schwungmasse ist, welche mit dem Motor verbindbar ist.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es von Vorteil sein, wenn die andere
der seitlichen Wandungen des Ringraumes durch ein scheibenartiges Bauteil
gebildet ist, das am axialen Ansatz der Schwungmasse positioniert ist. In
besonders einfacher Weise kann die andere Wandung mit der entsprechenden
Schwungmasse durch Nietverbindungen befestigt werden. Die hierfür erfor
derlichen Nieten können dabei einteilig mit denjenigen Bolzen ausgebildet
sein, welche die segmentartigen Bauteile führen.
Für die Funktion und die Herstellung der Drehmomentübertragungseinrichtung
kann es von Vorteil sein, wenn die drehelastische Dämpfungseinrichtung
mindestens ein Eingangsteil und mindestens ein Ausgangsteil aufweist und
wenigstens eine der seitlichen Wandungen des Ringraumes das Eingangsteil
bildet. Bei einem solchen Aufbau der Einrichtung kann es weiterhin zweck
mäßig sein, wenn das den Ringraum radial nach innen hin begrenzende ring
förmige Bauteil mit einem Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungsvor
richtung in Verbindung ist. Zwischen den das Eingangsteil und den das
Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungseinrichtung bildenden Bauteilen
sind in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher,
wie Schraubenfedern vorgesehen, die in
Ausnehmungen des Eingangsteils und des Ausgangsteils der drehelastischen
Dämpfungsvorrichtung aufgenommen sein können.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn an
dem ringförmigen, sich axial erstreckenden Ansatz der einen Schwungmasse
eine weitere, sich erstreckende Wandung befestigt ist, die sich radial
zwischen der anderen seitlichen Wandung des Ringraumes und der anderen
Schwungmasse erstreckt. Bei einem solchen Aufbau der Einrichtung können in
vorteilhafter Weise der radiale Flansch der einen Schwungmasse, der sich
von diesem axial erstreckende Ansatz sowie die weitere Wandung eine Ring
kammer begrenzen bzw. bilden, in der mindestens zwei der nachfolgend
angeführten Dämpfungsmittel, nämlich die nach dem Verdrängungsprinzip mit
Hilfe eines viskosen Mediums arbeitende Dämpfungsvorkehrung, die drehela
stische Dämpfungsvorrichtung bzw. die Reibungsdämpfungsmittel aufgenommen
sind. Wie beschrieben ist die Ringkammer mit einem viskosen
Medium zumindest teilweise gefüllt, wodurch erzielt wird, daß zwi
schen den aneinander anliegenden und eine Relativbewegung zueinander ausfüh
renden Bereichen der einzelnen Bauteile der Einrichtung eine Schmierung
stattfindet, wodurch der Verschleiß infolge von Kontaktreibung wesentlich
verringert werden kann und somit auch die Lebensdauer sowie die Zuverläs
sigkeit der Einrichtung erhöht wird.
Um ein Austreten des in der Ringkammer aufgenommenen viskosen Mediums zu
vermeiden, kann es zweckmäßig sein, wenn zwischen den radial inneren
Bereichen der am axialen Ansatz der einen Schwungmasse befestigten wei
teren Wandung und der anderen Schwungmasse eine Abdichtung vorgesehen ist.
Dabei kann es von Vorteil sein, wenn diese weitere Wandung durch ein im
wesentlichen starres Bauteil gebildet ist und zwischen diesem Bauteil und
mindestens einer der Schwungmassen eine Dichtung wirksam ist.
Zur Abdichtung der Ringkammer kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn
diese durch ein membranartiges Bauteil abgedichtet ist. Diese Membrane
kann dabei in vorteilhafter Weise radial außen zwischen dem axialen Ansatz
der einen Schwungmasse und der darauf befestigten weiteren radialen Wan
dung eingeklemmt sein, sich radial nach innen über die weitere radiale
Wandung hinaus erstrecken und sich an einem der Bauteile mit Vorspannung
dichtend abstützen. Dieses Bauteil kann dabei von der anderen Schwungmasse
getragen oder durch diese gebildet sein. Zweckmäßig ist es, wenn die Mem
brane sich über einen Dichtungsring an dem entsprechenden Bauteil mit
Vorspannung abstützt. Die Membrane kann in vorteilhafter Weise durch eine
Metallmembrane gebildet sein. Ein besonders günstiger und kompakter Aufbau
kann gegeben sein, wenn die Dämpfungsvorkehrung ein Ausgangsteil aufweist,
das mit einem Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungsvorrichtung in
Verbindung steht. Das Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung und ein Aus
gangsteil der Dämpfungsvorrichtung können dabei einteilig ausgebildet
werden. Weiterhin kann die Einrichtung derart ausgestaltet werden, daß die
Dämpfungsvorkehrung und die Dämpfungsvorrichtung axial ineinandergreifen,
also zumindest annähernd auf gleicher axialer Höhe angeordnet sind. Für
den Aufbau und die Funktion der Einrichtung kann es weiterhin von Vorteil
sein, wenn die drehelastische Dämpfungsvorrichtung mindestens zwei, das
Ausgangsteil bildende und in axialem Abstand vorgesehene Scheiben auf
weist, zwischen denen ein das Eingangsteil der drehelastischen Dämpfungs
vorrichtung bildender Flansch vorgesehen ist. Der Flansch kann sich dabei
über die Seitenscheiben hinauserstrecken und die andere seitliche Wandung
des Ringraumes bzw. der Kammern bilden. Zur Aufnahme der Kraftspeicher der
drehelastischen Dämpfungsvorrichtung können die beiden Scheiben sowie der
dazwischen vorgesehene Flansch Ausnehmungen aufweisen.
Weiterhin kann es für die Funktion der Einrichtung besonders vorteilhaft
sein, wenn die zweite der Schwungmassen, die über eine Kupplung, wie eine
Reibungskupplung, mit der Getriebeeingangswelle verbindbar ist, die Reib
fläche trägt für eine Kupplungsscheibe, welche zwischen dieser Schwungmas
se und einer drehfest auf dieser, jedoch axial verlagerbaren Druckplatte
einklemmbar ist. Durch einen derartigen Aufbau wird die thermische Be
lastung des viskosen Mediums, welches in einer Ringkammer oder in einem
Ringraum der ersten Schwungmasse, welche mit der Kurbelwelle des Motors
verbindbar ist, aufgenommen ist, erheblich verringert, wodurch auch die
Lebensdauer der Einrichtung erhöht wird.
Für den Zusammenbau der Einrichtung kann es von Vorteil sein, wenn das
ringförmige Bauteil, welches den Ringraum bzw. die Kammern radial nach
innen schließt, über eine Steckverbindung drehschlüssig ist mit einem
Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungsvorrichtung. Hierfür kann in
vorteilhafter Weise das ringförmige Bauteil Ausleger aufweisen, welche in
entsprechend ausgestaltete Ausschnitte des Ausgangsteiles der drehelasti
schen Dämpfungsvorrichtung eingreifen. Die Ausleger können dabei am Innen
umfang des ringförmigen Bauteils angeformt sein und radial verlaufen.
In besonders einfacher Weise können die beiden seitlichen Wandungen des
Ringraumes über Bolzen, die durch Niete gebildet sein können, fest mitein
ander verbunden sein, wobei die im Ringraum vorgesehenen segmentartigen
Bauteile Ausschnitte aufweisen können, durch welche sich die Bolzen axial
hindurcherstrecken. Die Bolzen können dabei einen breiteren mittleren
Bereich aufweisen, der als Abstandsmittel zwischen den seitlichen Wandun
gen des Ringraumes dient. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die
Ausschnitte der segmentartigen Bauteile derart ausgestaltet sind, daß eine
radiale Verlagermöglichkeit dieser Bauteile gegenüber den Bolzen ermög
licht wird, wohingegen in Umfangsrichtung die segmentartigen Bauteile
durch die Bolzen festgelegt sind.
Zur Verringerung der axialen Baulänge der Einrichtung kann es vorteilhaft
sein, wenn die andere seitliche Wandung des Ringraumes das Eingangsteil
der drehelastischen Dämpfungsvorrichtung bildet und zur Begrenzung und
Abdichtung der Ringkammer dient, in der Dämpfungsmittel aufgenommen sind,
welche zwischen den beiden Schwungmassen wirksam sind. Durch einen derar
tigen Aufbau der Einrichtung ist eine weitere Wandung nicht erforderlich.
Zweckmäßig kann es sein, wenn bei einem derartigen Aufbau auf der anderen
seitlichen Wandung des Ringraumes ein die Ringkammer begrenzendes Bauteil
befestigt ist, welches sich zwischen den Ausgangsteilen der drehelastischen
Dämpfungsvorrichtung und der diese tragenden Schwungmasse radial er
streckt. Dabei kann zwischen dem radial inneren Bereichen dieses Bauteils
und der Schwungmasse mit den Ausgangsteilen der drehelastischen Dämpfungs
vorrichtung eine Dichtung vorgesehen sein. Weiterhin kann zwischen diesem
Bauteil und der anderen seitlichen Wandung sowie zwischen dem radial
äußeren Bereich der anderen seitlichen Wandung und dem axialen Ansatz der
einen Schwungmasse jeweils eine Dichtung vorgesehen sein. Besonders vor
teilhaft kann es dabei sein, wenn eine dieser Dichtungen zwischen der
radial äußeren Mantelfläche der anderen seitlichen Wandung und dem axialen
Ansatz der einen Schwungmasse vorgesehen ist.
Zur Beaufschlagung der segmentartigen Bauteile, welche in dem Ringraum
aufgenommen sind, kann es zweckmäßig sein, wenn die segmentartigen Bau
teile radiale Ausnehmungen aufweisen, in denen vorgespannte Schraubenfe
dern aufgenommen sind, welche diese Bauteile radial nach innen drängen.
Die Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß als viskoses Me
dium, ein pastenförmiges bzw. fettartiges Mittel verwendet wird und/oder
dadurch, daß der entsprechende Raum, in dem die Verdrängungseinrichtung
untergebracht ist bzw. die Verdrängungseinrichtung selbst nur teilweise
mit dem viskosen Medium gefüllt ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Einrichtung nach der
Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, daß sie als
Baueinheit mit dem Motor verbindbar ist, also nicht erst bei
der Montage an den Motor zusammengebaut werden muß.
Anhand der Fig. 1 bis 6 sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt,
Fig. 2 eine teilweise und im Schnitt dargestellte Ansicht gemäß der Linie
II/II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Variante einer weiteren Ausführungsmöglichkeit gemäß der
Erfindung,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 und 6 eine Ausführungsvariante eines Bauteiles, das bei einer
Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2 verwendbar ist.
Die drehstoßmindernde Einrichtung 1 zeichnet sich gemäß der
Erfindung dadurch aus, daß
- - der Drehmomentfluß von einer an der Antriebswelle 5 einer Brennkraftmaschine befestigbaren, den Anlasserzahnkranz aufweisenden ersten Schwungmasse 3
- - auf eine relativ dazu verdrehbare, über eine Reibungs kupplung 7 mit der Eingangswelle 10 eines Getriebes ver bindbare zweite Schwungmasse 4 erfolgt
- - unter Zwischenschaltung einer Schraubenfedern 54 enthalten den Dämpfungseinrichtung 13, 14 innerhalb einer zumindest im wesentlichen abgedichteten, wenigstens teilweise und mit einem pastenförmigen Medium gefüllten Kammer 60, 160, 260, die einer seits von einer ersten Wandung 33, 233 einer der Schwungmassen, andererseits von einer weiteren Wandung 58, 158, 232 dieser Schwungmasse gebildet ist, die radial außen mit der ersten Wandung 33, 233 verbunden ist, die unter unmittelbarer Heranziehung von radial verlaufenden Abschnitten dieser Schwung masse gebildet ist,
- - die eine Schwungmasse und die andere Schwungmasse zueinander über eine einzige, die alleinige Zentrierung und Lagerung der beiden Schwungmassen darstellende Wälzlagerstelle 15 positioniert sind,
- - innerhalb der von den Wandungen gebildeten Kammer ein starrer Zwischenflansch 227 vorgesehen ist, der zur Drehmomentübertragung von der einen auf die andere Schwungmasse einerseits mit radial inneren Bereichen eine drehschlüssige Verbindung mit einer der Schwungmassen aufweist und andererseits radial weiter außen eine drehschlüssige Verbindung mit der anderen Schwungmasse unter Zwischenschaltung der Schraubenfedern 54, die sich in Umfangsrichtung in Ausnehmungen des Flansches 227 als auch an der anderen Schwungmasse abstützen.
Es kann sich als vorteilhaft erweisen, die erste, mit der
Brennkraftmaschine verbindbare Schwungmasse 3 unmittelbar zur
Bildung der Kammer 60, 160, 260 heranzuziehen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn der radial innere
Bereich der weiteren, die Kammer 60, 160, 260 begrenzenden Wandung 58, 158, 232 zur
Bildung einer Dichtstelle gegenüber Bauteilen der zweiten
Schwungmasse 4 dient.
Allgemein kann es von Vorteil sein, wenn der Zwischen
flansch 227 radial außen über die Kraftspeicher 214 eine dreh
schlüssige Verbindung mit der ersten Schwungmasse 3 hat und
radial innen eine drehschlüssige Verbindung 226 mit der zweiten
Schwungmasse 4.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die weitere Wandung 58, 232 radial
außen auf der Stirnfläche 57, 257 eines axialen Ansatzes 28, 228 der ersten
Schwungmasse 3 befestigt und zur Abdichtung der Kammer 60, 160, 260 zwischen
Stirnfläche 57, 257 und weiterer Wandung 58, 232 eine Dichtung 64 vorgesehen
ist. Zur Abdichtung der Kammer 60, 160, 260 radial innen kann es vorteilhaft
sein, dort an der weiteren Wandung 58, 158, 232 eine Dichtung 61, 162b angreifen
zu lassen, wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn
diese Dichtung 61, 162b ein axial verspanntes, tellerfederartiges
Element umfaßt. Dabei kann zwischen dem axial verspannten,
tellerfederartigen Element 61, 162b und einer der Schwungmassen 4
und/oder der als starres Bauteil 58, 158, 232 ausgebildeten weiteren
Wandung ein zusätzliches Dichtungselement 62, 162, 262 vorgesehen sein.
Andererseits kann auch die weitere Wandung 61 durch ein axial
federnd verspanntes Bauteil gebildet sein, das sich mit
seinen radial inneren Bereichen an einer der Schwungmassen 4
mit Vorspannung abstützt. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn
zwischen den inneren Bereichen des verspannten Teils 61 und der
Schwungmasse 4 eine Dichtung 62 angeordnet ist. Die Dich
tungen, welche zwischen relativ zueinander bewegbaren Bautei
len der beiden Schwungmassen 3, 4 angeordnet sind, können in vor
teilhafter Weise aus Reib- oder Gleitmaterial bestehen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn neben der mit der
weiteren Wandung 58, 158, 232 zusammenarbeitenden Dichtung 61, 162b, 62, 162, 262 zwischen erster 3
und zweiter 4 Schwungmasse mindestens eine zweite, die Kammer 60, 160, 260
abdichtende Dichtung 65, 66 vorgesehen ist. Dabei kann bei einem
Aufbau, bei dem zweckmäßiger Weise die eine 3 der Schwungmassen 3, 4
einen zentralen axialen zapfenartigen Ansatz 20 aufweist, der
in eine Ausnehmung 18 der anderen Schwungmasse 4 axial hineinragt,
und wobei zwischen Ansatz 20 und Ausnehmung 18 die Wälzlagerung 15 für
die relative Verdrehung der beiden Schwungmassen 34 vorgesehen
ist, auch die zweite, die Kammer 60, 160, 260 abdichtende Dichtung 65, 66 vorgesehen
sein.
Besonders effektiv kann die Dämpfungseinrichtung 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung sein, wenn die zwischen den Schwung
massen 3, 4 wirksame Dämpfungseinrichtung 13, 14 sowohl Schraubenfedern 54
als auch Reibmittel enthält.
Wie bereits erwähnt, ist die Kammer 60, 160, 260 nur teilweise mit einem
pastenförmigen Medium gefüllt, wobei es vorteilhaft sein
kann, wenn eine derart ausreichende Menge verwendet wird, daß
in rotierendem Zustand der Einrichtung 1 und unter Einfluß der
Zentrifugalkraft die Schraubenfedern 54 zumindest teilweise in
das pastenförmige Medium eintauchen. Werden Schraubenfedern
auf verschiedenem Durchmesser angeordnet, so kann es zweck
mäßig sein, wenn die Windungen der am weitesten radial innen
liegenden Federn in das Medium zumindest teilweise eintau
chen. Für viele Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn
die Kammer 60, 160, 260 zwischen einem Viertel und zwei Drittel ihrer
radialen Erstreckung gefüllt ist.
Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein,
wenn das in der Kammer 60, 160, 260 befindliche, diese nur teilweise
füllende, pastenförmige Medium (auch) zur Dämpfung von
Drehschwingungen mit herangezogen wird, wobei diese Dämp
fungseinrichtung als hydrostatischer Dämpfer ausgebildet
sein kann.
Eine nach dem Verdrängerprinzip wirksame hydraulische
Dämpfungseinrichtung kann gebildet sein durch zwei, an einer
der Schwungmassen festgelegte, untereinander über Niete 29, 129
drehfest verbundene, scheibenartige Teile 32, 33, 132, 232, 233, zwischen denen ein
mit der anderen Schwungmasse in Verbindung stehender Flansch 37, 237
angeordnet ist.
So kann ohne zusätzliche
Bauteile und ohne sonstige zusätzliche konstruktive oder
herstellungsbedingte Maßnahmen die Dämpfungscharakteristik
der Einrichtung 1 verbessert werden.
Die Abdichtung der ringartigen Kammer 60, 160, 260 gegenüber der Atmosphäre
kann weiterhin in besonders einfacher Weise gewährleistet
werden durch eine an einer die Kammer 60, 160, 260 begrenzenden,
zwischen der Dämpfungseinrichtung und der anderen Schwungmasse
radial nach innen sich erstreckenden Abdeckung 58, 158, 232 angreifende,
an der anderen Schwungmasse festgelegte Dichtung, sowie
eine weitere Abdichtung in Form von thermischen Isolierungs
ringen 23, 24 zwischen der anderen Schwungmasse und dem Wälzlager 15.
Ein zwischen den beiden Schwungmassen 3, 4 sich radial möglichst
weit nach innen - zum Beispiel bis zu den Dichtungen 61, 162b, 62, 162, 262 für den
Ringraum bzw. der Kammer 60, 160, 260 - erstreckender, also zwischen der
die Reibungskupplung 7 tragenden Schwungmasse 4 und der Abschlußwandung
58, 158, 232 der Kammer 60, 160, 260 vorgesehener, nach außen zweckmäßigerweise
offener Ringraum 4b vermindert bzw. verhindert Hitzeeinwirkungen
auf die Dämpfungseinrichtung 13, 14 bzw. das Schmiermittel und die
Dichtungen 61, 162b, 62, 162, 262. Dieser Effekt kann noch verbessert werden, wenn
Belüftungsöffnungen 4c in der die Reibungskupplung 7 tragenden
Schwungmasse 4 vorgesehen sind, die darüber hinaus auch in
Richtung auf die Abschlußwandung 58, 158, 232 gerichtet sein können.
Um das Austreten der Fettfüllung aus dem Lager 15 zu vermeiden
und/oder eine Abdichtung der Kammer 60, 160, 260 sicherzustellen, kann es
besonders vorteilhaft sein, wenn auf der der Kammer 60, 160, 260 abgekehrten
Seite des Lagers 15 eine zwischen radial äußerem und radial
innerem Lagerring 17, 19 wirksame Dichtung 24 vorgesehen ist, die
drehfest ist mit einem der Lagerringe 17 und axial verspannt ist
gegen den anderen 19. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein,
wenn die Dichtung 24 ringscheibenartig ausgebildet ist und
drehfest ist mit dem radial äußeren Lagerring 17 und gegen den
radial inneren Lagerring 19 unter axialer Vorspannkraft anliegt.
Die axiale Vorspannkraft kann dabei durch einen axial ver
spannten Kraftspeicher, wie eine Tellerfeder, aufgebracht
werden. Es kann jedoch auch die Dichtung 24 selbst in sich verspannt
sein. Zur Drehsicherung der Dichtung 24 mit einem 17 der
Lagerringe 17, 19 kann diese in vorteilhafter Weise axial zwischen
dem entsprechenden Lagerring 17 und einer an der diesen
Lagerring 17 aufnehmenden Schwungmasse 4 vorgesehenen Schulter 25
eingespannt werden.
Um ein Austreten des viskosen Mediums aus der Kammer 60, 160, 260 zu
verhindern, kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn zwischen
mindestens einem der Lagerringe 17, 19 und dem diesen tragenden
Bauteil 3, 4 eine Dichtung 65, 66 vorgesehen ist. Eine derartige Dichtung 65
kann in besonders einfacher Weise zwischen dem radial inneren
Lagerring 19 und dem von diesem umgriffenen zapfenartigen Ansatz 20
der fest mit der Kurbelwelle 5 der Brennkraftmaschine verbundenen
Schwungmasse 3 angeordnet werden. Zur Aufnahme der Dichtung 65
kann in einfacher Weise eine Nut in den zapfenartigen Ansatz 20
im Bereich der axialen Erstreckung des Lagerringes 19 vorgesehen
werden. Die Dichtung 65 kann in einfacher Weise durch einen
O-Ring gebildet sein. Um das Füllen der Kammer 60, 160, 260 mit einem
viskosen Medium in besonders einfacher Weise durchführen zu
können, kann in einer 3 der Schwungmassen eine verschließbare,
in die mit viskosem Medium zumindest teilweise füllbare
Kammer 60, 160, 260 mündende Öffnung 67 vorgesehen sein. Diese Öffnung 67 ist
vorzugsweise radial innerhalb des bei rotierender Schwungmasse
3, 4 vorhandenen Niveaus des pastenförmigen Mediums vorgesehen.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Drehmomentübertragungseinrich
tung 1 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches
in zwei Schwungmassen 3 und 4 aufgeteilt ist. Die Schwungmasse 3 ist auf
einer Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine
über Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf der Schwungmasse 4 ist eine
schaltbare Reibungskupplung 7 befestigt. Zwischen der Druckplatte 8 der
Reibungskupplung 7 und der Schwungmasse 4 ist eine Kupplungsscheibe 9
vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht näher dargestell
ten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7
wird in Richtung der Schwungmasse 4 durch eine am Kupplungsdeckel 11
schwenkbar sich abstützende Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch Betätigung
der Reibungskupplung 7 kann die Schwungmasse 4 und somit auch das Schwung
rad 2 bzw. die Brennkraftmaschine der Getriebeeingangswelle 10 zu- und
abgekuppelt werden. Zwischen der Schwungmasse 3 und der Schwungmasse 4 ist
eine erste, nach dem Verdrängungsprinzip mit Hilfe eines viskosen Mediums
arbeitende hydraulische Dämpfungseinrichtung 13 sowie eine im vorliegenden
Ausführungsbeispiel mit dieser parallel geschaltete, weitere mechanische
Dämpfungseinrichtung 14 vorgesehen, welche eine Relativverdrehung zwischen
den beiden Schwungmassen 3 und 4 ermöglichen.
Die beiden Schwungmassen 3 und 4 sind relativ verdrehbar zueinander über
eine Lagerung 15 gelagert. Die Lagerung 15 umfaßt ein Wälzlager in Form
eines einreihigen Kugellagers 16. Der äußere Lagerring 17 des Wälzla
gers 16 ist in einer Ausnehmung 18 der Schwungmasse 4 und der innere
Lagerring 19 des Wälzlagers 16 ist auf einem zentralen, sich axial von der
Kurbelwelle 5 weg ertreckenden und in die Ausnehmung 18 hineinragenden
zylindrischen Zapfen 20 der Schwungmasse 3 angeordnet.
Der innere Lagerring 19 ist mittels Preßpassung auf dem Zapfen 20 aufge
nommen und zwischen einem sich an einer Schulter 21 des Zapfens 20 bzw.
der Schwungmasse 3 axial abstützenden Ring 21a und einer Sicherungsscheibe
22, die auf der Stirnseite des Zapfens 20 befestigt ist, eingespannt.
Das Lager 16 ist gegenüber der Schwungmasse 4 axial gesichert, indem es
unter Zwischenlegung zweier im Querschnitt L-förmiger Ringe 23, 24 axial
zwischen einer Schulter 25 der Schwungmasse 4 und über Abstandsbolzen 26
mit der zweiten Schwungmasse fest verbundenen Scheibe 27 eingespannt ist.
Die beiden Ringe 23, 24 bilden eine thermische Isolierung, die den Wärme
fluß von der mit der Kupplungsscheibe 9 zusammenwirkenden Reibfläche 4a
der Schwungmasse 4 zum Lager 16 unterbricht bzw. zumindest vermindert.
Die Schwungmasse 3 trägt radial außen einen axialen ringförmigen An
satz 28, der einen Ringraum 29 begrenzt, der zur ersten Dämpfungseinrich
tung 13 gehört.
Der Ringraum 29 ist radial außen durch den axialen Fortsatz 28 und seit
lich durch von diesem radial nach innen verlaufende und zwischen sich die
Dämpfungseinrichtung 13 aufnehmende Wandungen 31 und 32 begrenzt. Die
seitliche Wandung 31 ist durch den äußeren Bereich des radialen Flansches
33 der Schwungmasse 3, welcher vom Zapfen 20 sich erstreckt, gebildet. Die
seitliche Wandung 32 ist durch eine im wesentlichen unelastische bzw.
starre, scheibenförmige Abdeckung 32 gebildet, die sich radial nach innen
zwischen den radialen Flansch 33 und die Schwungmasse 4 erstreckt und
radial außen an der Schwungmasse 3 bzw. am Fortsatz 28 mittels Niete 34
befestigt ist.
Wie aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 weiterhin hervorgeht, besitzt
die radial äußere, hydraulische Dämpfungseinrichtung 13 über den Umfang
des ringförmigen Raumes 29 gleichmäßig verteilte segmentförmige Bauteile
35, welche den Ringraum 29 in mehrere segmentförmige Kammern 36 unter
teilen.
Der Ringraum 29 bzw. die segmentförmigen Kammern 36 sind radial nach innen
hin durch ein kreisringförmiges Bauteil 37 begrenzt. Das kreisringförmige
Bauteil 37 weist einen Ringbereich 38 auf, dessen Dicke an den axialen
Abstand zwischen den beiden Wandungen 31, 32 des Ringraumes 29 angepaßt
ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Ringraum radial nach innen hin
im wesentlichen abgedichtet ist. An seinem radial äußeren Umfang weist das
kreisringförmige Bauteil 37 radiale Ausleger 39 auf, welche jeweils in
eine segmentförmige Kammer 36 eingreifen, so daß diese in zwei Einzelkam
mern 40, 41 unterteilt wird. Die radialen Ausleger 39 sind an den Quer
schnitt des Ringraumes 29 angepaßt, so daß die beidseits eines radialen
Auslegers 39 vorhandenen Einzelkammern 40, 41, abgesehen von den eventuell
vorhandenen Leckverlusten aufgrund von Herstellungstoleranzen, praktisch
gegeneinander abgedichtet sind.
Die segmentförmigen Bauteile 35 sind im Ringraum 29 in radialer Richtung
begrenzt verlagerbar. Hierfür sind die segmentförmigen Bauteile 35 in
radialer Richtung schmäler ausgebildet, als die radiale Erstreckung des
Ringraumes 29. Zur Festlegung der segmentförmigen Bauteile in Umfangsrich
tung gegenüber der Schwungmasse 3 und zu deren radialer Führung sind in
die segmentförmigen Bauteile radiale Einschnitte 42 eingebracht, durch
welche sich jeweils der Schaft 34a eines Nietes 34 axial hindurcher
streckt. Die - in Umfangsrichtung betrachtete - Breite eines derartigen
radialen Einschnittes 42 ist dabei an den Schaftdurchmesser eines Nietes
34 angepaßt. Die radiale Erstreckung eines Einschnittes 42 ist derart
bemessen, daß die segmentförmigen Bauteile 35 gegenüber den Nieten 34
radial verlagerbar sind.
Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, besitzen die segmentförmigen Bautei
le 35, ausgehend von ihrer äußeren Peripherie, radiale Ausnehmungen 43, in
denen Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern aufgenommen sind. Die
Schraubenfedern 44 sind vorgespannt und stützen sich radial außen an der
Mantelfläche 45 des Ringraumes 29, welche am ringförmigen axialen Fortsatz
28 angeformt ist, ab. Die Schraubenfedern 44 bewirken, daß die segment
förmigen Bauteile 35 radial nach innen hin gedrängt werden, so daß diese
bei stillstehendem Motor oder ausreichend geringer Drehzahl an der äußeren
Mantelfläche 46 des Ringbereiches 38, unabhängig von der jeweiligen Win
kellage, zur Anlage kommen. Bei ausreichend hoher Drehzahl überwindet die
auf die segmentförmigen Bauteile einwirkende Fliehkraft die durch die
Kraftspeicher 44 erzeugte Kraft, so daß dann die segmentförmigen Bautei
le 35 radial nach außen hin wandern und zwar, bis sie zur Anlage an der
Mantelfläche 45 des axialen Ansatzes 28 kommen. Durch diese radiale Verla
gerung der segmentförmigen Bauteile 35 wird zwischen den einem derartigen
segmentförmigen Bauteil beidseits benachbarten Einzelkammern 40, 41 eine
Verbindung hergestellt, so daß bei einer Relativverdrehung das viskose
Medium, welches in diesen Einzelkammern 40, 41 enthalten ist, z. B. von der
einen Einzelkammer 40 in die andere der Einzelkammern 41 gedrängt wird.
Die hierfür erforderliche Verdrängungsarbeit für das viskose Medium er
zeugt eine Dämpfung zwischen den beiden Schwungmassen 3, 4. In Verbindung
mit Fig. 2 ist ersichtlich, daß durch die bei Vorhandensein von Drehmo
mentstößen auftretende Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen
3, 4 eine Volumenveränderung der Einzelkammern 40, 41 stattfindet, wobei bei
einer Volumenverminderung der Einzelkammer 40 eine Volumenvergrößerung der
anderen Einzelkammer 41 zugeordnet ist und umgekehrt. Um zu verhindern,
daß zwischen den beiden einander zugeordneten Einzelkammern 40, 41, welche
beidseits eines segmentförmigen Bauteils 35 vorgesehen sind, viskoses
Medium im Bereich zwischen der Mantelfläche 45 und einem segmentförmigem
Bauteil 35 zirkulieren kann, sind die Niete 34 derart ausgebildet, daß
diese mit ihrem Umfang an der Mantelfläche 45 dichtend anliegen. Weiterhin
liegt der Schaft 34a eines Nietes 34 an den Seitenkanten der radialen
Einschnitte 42 der segmentförmigen Bauteile dichtend an.
Die Dämpfungswirkung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs
form einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung 13 ist drehzahlabhängig, da
in einem Drehzahlbereich mit zunehmender Drehzahl der Querschnitt des
zwischen der äußeren Mantelfläche 46 des Ringbereiches 38 und der inneren
Mantelfläche eines segmentförmigen Bauteils sich einstellender Verbin
dungskanal größer wird.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist bei ausreichend geringer Drehzahl
kein Verbindungskanal vorhanden zwischen den einander zugeordneten Einzel
kammern 40, 41. Dadurch wirkt die hydraulische Dämpfungseinrichtung 13,
abgesehen von den eventuell vorhandenen Leckverlusten praktisch starr.
Es ist jedoch auch möglich, die segmentförmigen Bauteile derart auszubil
den, daß auch bei sehr geringen Drehzahlen bzw. bei Stillstand des Motors
eine Verbindung zwischen zwei einander zugeordneten Kammern 40, 41 vorhan
den ist. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß, ausgehend von der radial
inneren Mantelfläche eines segmentförmigen Bauteils 35 eine in Umfangs
richtung verlaufende Nut eingebracht ist, wie dies in Fig. 2 bei 47
strichpunktiert angedeutet ist.
Das kreisringförmige Bauteil 37, welches gleichzeitig das Ausgangsteil der
hydraulischen Dämpfungseinrichtung 13 bildet, besitzt an seinem radial
inneren Bereich radiale Vorsprünge 48, die in entsprechend angepaßte
Ausschnitte 49, welche an der äußeren Peripherie der mit der zweiten
Schwungmasse drehfest verbundenen Scheibe 27 vorgesehen sind, eingreifen.
Dadurch wird bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen
3, 4 das kreisringförmige Bauteil 37 gegenüber den segmentförmigen Bautei
len 35 verdreht.
Die seitliche Wandung 32, welche den Ringraum 29 begrenzt, erstreckt sich
radial nach innen und bildet gleichzeitig das Eingangsteil der drehela
stischen Dämpfungseinrichtung 14. Dieser zugeordnet ist weiterhin eine
Scheibengruppe, nämlich die beidseits des flanschartigen Eingangsteils
bzw. der Wandung 32 angeordneten Scheiben 27, 50. Diese beiden Scheiben
sind über die Abstandsbolzen 26 im axialen Abstand miteinander drehfest
verbunden und an der Schwungmasse 4 angelenkt. In den Scheiben 27, 50,
welche das Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 14 bil
den, sowie im flanschartigen Eingangsteil 32 sind axial fluchtende Ausneh
mungen 51, 52 sowie 53 eingebracht, in denen in Umfangsrichtung wirksame
Kraftspeicher 54 in Form von Schraubenfedern aufgenommen sind. Die Kraft
speicher 54 wirken einer relativen Verdrehung zwischen den beiden Schwung
massen 3, 4 entgegen.
Der Wirkbereich der hydraulischen Dämpfungseinrichtung 13 und der zu
dieser parallel wirksamen mechanischen Dämpfungseinrichtung 14 ist be
stimmt durch die Länge der sich in Umfangsrichtung erstreckenden und in
das flanschartige Bauteil 32 eingebrachten Ausnehmungen 55 für die Ab
standsbolzen 26.
Eine weitere Möglichkeit, den Wirkbereich der beiden Dämpfungseinrich
tungen 13, 14 zu begrenzen, kann durch Anlage der radialen Ausleger 39 an
den segmentförmigen Bauteilen 35 erreicht werden.
Zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 ist weiterhin eine Reibeinrich
tung 56 vorgesehen, die parallel zur drehelastischen Dämpfungseinrichtung
14 wirksam ist. Diese Reibeinrichtung 56 bewirkt eine Reibungsdämpfung
zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4. Die Reibscheibe 56a wird durch
die Bolzen 26 angesteuert. Hierfür besitzt die Reibscheibe 56a Ausschnitte
56b, in die die Nietköpfe der Bolzen axial eingreifen. Es kann dabei
vorteilhaft sein, wenn zwischen den Ausschnitten 56b und den Nietköpfen
ein Umfangsspiel vorhanden ist, so daß eine verschleppte Reibung entsteht.
Wie aus Fig. 1 weiterhin ersichtlich ist, ist auf der Stirnfläche 57 des
ringförmigen axialen Fortsatzes 28 der Schwungmasse 3 ein weiteres ring
förmiges Bauteil 58 mittels Niete 59 befestigt. Das ringförmige Bauteil 58
bildet eine Wandung, die, ausgehend von dem axialen Fortsatz 28, sich
radial nach innen erstreckt zwischen der Schwungmasse 4 und den Dämpfungs
einrichtungen 13, 14. Das ringförmige Bauteil 58 begrenzt gemeinsam mit dem
axialen Fortsatz 28 und dem radialen Flansch 33 der Schwungmasse 3 eine
Ringkammer 60. In dieser Ringkammer 60 ist die hydraulische Dämpfungsein
richtung 13 sowie die drehelastische Dämpfungseinrichtung 14 als auch die
Reibeinrichtung 56 aufgenommen.
In der Ringkammer 60 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel vorge
sehen, welches die gleiche Zusammensetzung haben kann wie das viskose
Medium, das in den Einzelkammern 40, 41 der hydraulischen Dämpfungseinrich
tung 13 vorgesehen ist. Das Niveau des Schmiermittels kann dabei - bei
drehender Einrichtung 1 - zumindest bis an die äußeren Windungen der
Kraftspeicher 45 der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 14 reichen.
Durch die Zuordnung der hydraulischen Dämpfungseinrichtung 13 zu der mit
dem Motor verbundenen Schwungmasse 3 und auch die räumliche Trennung von
der die Reibungskupplung 7 tragenden Schwungmasse 4, wird ein Einfluß der
im Zusammenhang mit der Reibungskupplung entstehenden Wärme auf die hy
draulische Dämpfungseinrichtung weitgehend ausgeschaltet.
Weiterhin ist zwischen der Ringkammer 60 bzw. der Wandung 58 einerseits
und der Schwungmasse 4 andererseits ein - nach außen offener - Ring
spalt 4b vorgesehen, der im Zusammenhang mit Belüftungskanälen 4c die
Kühlwirkung weiter verbessert.
Zur Abdichtung der Ringkammer 60 ist eine Membrane 61 vorgesehen, die
radial außen zwischen der Stirnfläche 57 des axialen Fortsatzes 28 und dem
ringförmigen Bauteil eingeklemmt ist und sich radial nach innen über das
ringförmige Bauteil 58 hinauserstreckt und mit ihren radial inneren
Bereichen an einem Dichtungsring 62 anliegt. Die Membrane 61, welche aus
Federstahl hergestellt sein kann, kann sich axial am ringförmigen Bauteil
bzw. an der Wandung 58 abstützen, so daß der bei rotierender Einrichtung
sich einstellender Druck im viskosen Medium über das ringförmige Bauteil
58 abgefangen werden kann. Dadurch wird vermieden, daß die Membrane 61
unzulässig verformt wird.
Der Dichtungsring 62 ist auf einer Schulter 63 der Schwungmasse 4 aufge
nommen und radial, zumindest im wesentlichen, innerhalb der Kraft
speicher 54 der Dämpfungseinrichtung 14 vorgesehen.
Zur Abdichtung der Ringkammer 60 nach außen hin ist weiterhin ein Dich
tungsring 64 zwischen dem axialen Fortsatz 28 und der Membrane 61 vorgese
hen. Der Dichtungsring 64 ist durch einen O-Ring gebildet, der radial
innerhalb der Niete 59 zur Befestigung der Wandung 58 vorgesehen ist.
Weitere Dichtungsringe 65, 66 sind zwischen dem äußeren Lagerring bzw. dem
L-förmigen Isolierring 24 und der Aufnahmebohrung 18 sowie zwischen dem
inneren Lagerring 19 und dem axialen Zapfen 20 vorgesehen.
Zur Abdichtung der im radialen Flansch 33 der Schwungmasse 3 eingebrachten
Ausnehmungen 67, welche zur Montage der Einrichtung erforderlich sind,
sind Dichtungskappen 68 in die Ausnehmungen 67 eingepreßt.
In Abänderung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einrichtung können
die segmentförmigen Bauteile 35 auch in radialer Richtung fest sein, wobei
zwischen zwei einander zugeordneten Kammern 40, 41 ein Verbindungskanal mit
konstantem Querschnitt vorhanden sein kann. Dieser Verbindungskanal kann
zwischen der äußeren Mantelfläche 46 des kreisringförmigen Bauteils 37 und
der inneren Mantelfläche eines radial festen segmentförmigen Bauteils 35
vorgesehen sein.
Bei der Einrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 können die radial verlager
baren segmentförmigen Bauteile 35 durch den bei Auftreten von zwischen den
beiden Schwungmassen 3 und 4 erzeugten Staudruck des viskosen Mediums in
den Einzelkammern 40 oder 41 radial nach innen beaufschlagt werden, da der
sich aufbauende Staudruck ebenfalls zwischen einem Teil der äußeren Man
telfläche der segmentförmigen Bauteile 35 und der Mantelfläche 45 des
Ringraumes 29 auswirkt bzw. vorhanden ist, wohingegen in dem sich ein
stellenden Verbindungskanal zwischen der inneren Mantelfläche der segment
förmigen Bauteile 35 und der äußeren Mantelfläche 46 des kreisringförmigen
Bauteils 37 der Druck geringer ist als derjenige des Staudruckes. Diese
Wirkungsweise ist bei der Konstruktion gemäß den Fig. 1 und 2 darauf
zurückzuführen, daß die jeweils einander zugeordneten Einzelkammern 40, 41
radial außen im Bereich zwischen der Mantelfläche 45 des Ringraumes 29 und
der äußeren Mantelfläche des segmentförmigen Bauteils 35, wie bereits
beschrieben, durch einen Niet 34 gegeneinander zumindest im wesentlichen
abgedichtet sind, so daß in diesem Bereich praktisch kein viskoses Medium
zwischen den Einzelkammern 40, 41 zirkulieren kann. Durch den sich in den
Kammern 40 oder 41 aufbauenden Staudruck kann also der Querschnitt der
Verbindung zwischen den einander zugeordneten Einzelkammern 40, 41 verrin
gert werden, so daß der Verdrehwiderstand der mit einem viskosen Medium
arbeitenden Dämpfungsvorkehrung 13 vergrößert wird. Der sich in den Ein
zelkammern aufbauende Staudruck wirkt der auf die segmentförmigen Bauteile
35 einwirkenden Fliehkraft entgegen.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante trägt das flanschar
tige Bauteil 132, welches sowohl eine seitliche Wandung für die mit einem
viskosen Medium arbeitenden Dämpfungseinrichtung 13 als auch das Eingangs
teil für die drehelastische Dämpfungseinrichtung 14 bildet, ein Abdeck
blech 158, welches eine Ringkammer 160, in der die beiden Dämpfungsein
richtungen 13, 14 aufgenommen sind, begrenzt. Das Abdeckblech 158 ist über
Nietverbindungen 159 mit dem flanschartigen Bauteil 132 verbunden. Radial
innerhalb der Nietverbindungen 159 ist zwischen dem flanschartigen Bauteil
132 und dem Abdeckblech 158 eine Dichtung 164 angeordnet, die durch einen
O-Ring gebildet ist, der in einer kreisringförmigen Nut des flanschartigen
Bauteils aufgenommen ist. Die beiden Scheiben 127, 150, welche Ausgangs
teile der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 14 bilden, sind in ähnli
cher Weise wie die Scheiben 27, 50 gemäß Fig. 1 mit der Schwungmasse 4
drehfest verbunden, welche über eine Reibungskupplung mit der Getriebeein
gangswelle verbindbar ist. Zwischen den radial inneren Bereiches des
Abdeckbleches 158, welches die Seitenscheibe 150 umgreift und der Schwung
masse 4 ist eine Dichtung 162 vorgesehen. Die Dichtung 162 besteht aus
einem Kunststoffring 162a, der auf der Schulter 163 der Schwungmasse 4
axial verlagerbar aufgenommen ist und aus einer Tellerfeder 162b. Die
Tellerfeder 162b ist axial verspannt und stützt sich radial außen an dem
Abdeckblech 158 ab und beaufschlagt mit radial inneren Bereichen den Ring
162a, so daß dieser sich an der Seitenscheibe 150 mit Vorspannung axial
abstützt. Das flanschartige Bauteil 132 ist radial innerhalb des ringför
migen axialen Fortsatzes 128 der Schwungmasse 3 an einer zylindrischen
Mantelfläche 128a zentriert. In axialer Richtung liegt das flanschartige
Bauteil 132 an einer Schulter 128b an. Durch die Schulter 128b wird der
axiale Zwischenraum zwischen dem flanschartigen Bauteil 132 und der ande
ren Wandung 131, welche durch den radialen Flansch 33 der Schwungmasse 3
gebildet ist, definiert. In diesem axialen Zwischenraum sind die Bauteile,
welche die einander zugeordneten Einzelkammern begrenzen, in ähnlicher
Weise wie in Fig. 1 und 2 aufgenommen. Zwischen der Zentriermantelfläche
128a des axialen Ansatzes 128 und dem flanschartigen Bauteil 132 ist eine
Dichtung 165 vorgesehen, welche durch einen O-Ring gebildet ist, der in
eine kreisringförmige Nut aufgenommen ist, welche in den Außenumfang des
flanschartigen Bauteils eingebracht ist. Zur axialen Sicherung des
flanschartigen Bauteils 132 gegenüber der Schwungmasse 3 können in ähnli
cher Weise wie in Fig. 1 Niete 129 verwendet werden.
Das flanschartige Bauteil 132 kann jedoch, wie dies in Fig. 3 ebenfalls
gezeigt ist, mit Hilfe eines Sicherungsringes 169 axial festgelegt sein.
Der Sicherungsring 169 ist in einer Nut des axialen Fortsatzes 128 aufge
nommen und stützt das flanschartige Bauteil 132 axial ab. Das flanscharti
ge Bauteil 132 könnte weiterhin mit der Schwungmasse 3 durch Verstemmungen
oder Verschweißungen verbunden sein.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform dient das flanschartige
Bauteil 132 sowohl zur Abdichtung der hydraulischen Dämpfungseinrichtung
13 als auch zur Abdichtung der Ringkammer 160, welche zumindest teilweise
mit einem viskosen Medium gefüllt sein kann. Durch diese Bauweise der
Einrichtung kann die zusätzliche Wandung 58 gemäß Fig. 1 entfallen.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Schwungmasse 4 in
ähnlicher Weise wie in Fig. 1 über eine Lagerung 15 auf der mit dem Motor
verbundenen Schwungmasse 3 verdrehbar gelagert. Der radiale Flansch 233
der Schwungmasse 3 bildet mit einem radial äußeren Bereich eine Wandung
231, die einen Ringraum 229 begrenzt. Die äußere Begrenzung des Ringraumes
229 ist durch eine zylindrische Mantelfläche 245 gebildet, welche inner
halb des sich von dem radialen Flansch 233 axial erstreckenden Fortsatzes
228 angeformt ist. Auf der der Schwungmasse 4 zugekehrten Stirnfläche 257
des axialen Fortsatzes 228 ist ein scheibenförmiges Bauteil 232, z. B. in
ähnlicher Weise wie das Bauteil 58 gemäß Fig. 1, befestigt. Das scheiben
förmige Bauteil 232 erstreckt sich, ausgehend von dem axialen Ansatz 228,
radial nach innen und ist, in Achsrichtung betrachtet, zwischen den beiden
Schwungmassen 3 und 4 aufgenommen. Weiterhin dient das scheibenartige
Bauteil 232 zur Abgrenzung des Ringraumes 229 in axialer Richtung zur
Schwungmasse 4 hin. Die hydraulische Dämpfungseinrichtung 213 besitzt
radial verlagerbare segmentartige Bauteile 235 sowie ein kreisringförmiges
Bauteil 237, die in Ansicht gemäß dem Pfeil 280 ähnlich ausgebildet und
angeordnet sein können wie die Bauteile 35 und 37 gemäß Fig. 2. Durch
diese Ausgestaltung und Anordnung der Bauteile 235 und 237 werden im
Ringraum 229 wiederum paarweise einander zugeordnete Einzelkammern gebil
det, zwischen denen das darin enthaltene viskose Medium bei Auftreten von
Drehmomentschwankungen zwischen den beiden Schwungmassen hin- und herge
drängt werden kann. Die Halterung in Umfangsrichtung sowie die radiale
Führung der segmentförmigen Bauteile 235 wird durch Bolzen 234 sicherge
stellt, die sich axial erstrecken und mit der Schwungmasse 3 vernietet
sind. Das scheibenförmige Bauteil 232, welches sich über die Ringkammer
229 radial nach innen erstreckt, dient gleichzeitig zur Abdichtung bzw.
Begrenzung der Ringkammer 260, in der eine drehelastische Dämpfungsein
richtung 214 radial innerhalb der hydraulischen Dämpfungseinrichtung 213
aufgenommen ist. Das das Ausgangsteil der hydraulischen Dämpfungseinrich
tung 213 darstellende kreisringförmige Bauteil 237 ist über eine Innenver
zahnung 248 mit einem flanschartigen Bauteil 227, welches gleichzeitig das
Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 214 bildet, drehfest
verbunden. Hierfür besitzt das Ausgangsteil 227 am Außenumfang Einschnitte
249, in welche die Verzahnung 248 des Bauteils 237 eingreift. Das flansch
artige Bauteil 227 ist über Bolzen 226 mit der Schwungmasse 4 drehfest
verbunden. Hierfür sind die Bolzen 226 einerseits mit der Schwungmasse 4
und andererseits mit dem flanschartigen Bauteil 227 vernietet.
Für manche Anwendungsfälle kann die Vernietung zwischen den Bolzen 226 und
dem flanschartigen Bauteil 227 entfallen, so daß dann das flanschartige
Bauteil 227 zur Drehsicherung lediglich auf die freien Enden der Bolzen
226 aufgesteckt wird. Das Eingangsteil für die drehelastische Dämpfungs
einrichtung 214 ist durch zwei, beidseits des flans 07340 00070 552 001000280000000200012000285910722900040 0002003645308 00004 07221chartigen Bauteils 227
vorgesehene scheibenförmige Blechformteile 250, 250a gebildet, welche mit
der Schwungmasse 3 drehfest sind. Das Blechformteil 250 ist am radialen
Flansch 233 der Schwungmasse 3 und das Blechformteil 250a an das scheiben
förmige Bauteil 232 mittels Niete befestigt. In den Blechformteilen
250, 250a sowie in dem flanschartigen Bauteil 227 sind über den Umfang
verteilte Ausnehmungen eingebracht, in denen Kraftspeicher 254 aufgenommen
sind, welche einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3
und 4 entgegenwirken. Zwischen den radial inneren Bereichen des scheiben
förmigen Bauteils 232 und der Schwungmasse 4 ist wiederum eine die Ring
kammer 260 abdichtende Dichtung 262 vorgesehen, die ähnlich wie die Dich
tung 162 gemäß Fig. 3 angeordnet und wirksam ist.
Eine weitere Vereinfachung des Aufbaues gemäß Fig. 4 kann dadurch erzielt
werden, daß der radiale Flansch 233 der Schwungmasse 3 sowie das radiale
kreisringförmige Bauteil 232 derart ausgebildet werden, daß diese unmit
telbar die Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche für die Kraftspeicher 254
bilden. Durch eine derartige Ausgestaltung könnten die Blechformteile
250, 250a entfallen. Dies könnte beispielsweise dadurch erreicht werden,
daß im Flansch 233 sowie in dem scheibenartigen Bauteil 232 axiale Ein
buchtungen vorgesehen werden, in welche die beidseits des flanschartigen
Bauteils 227 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 254, zumindest
teilweise eintauchen. Derartige Ausbuchtungen können durch gießtechnische
Maßnahmen, wenn es sich um Gußteile handelt oder Anprägungen bei Blechtei
len erfolgen.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Einzelheiten eines radial verlagerbaren seg
mentförmigen Bauteils, das bei einer Einrichtung gemäß den Fig. 1 und 2
einsetzbar ist. Das segmentförmige Bauteil 335 besitzt eine radiale Boh
rung 335a, die, ausgehend von der inneren Mantelfläche 335b des segment
förmigen Bauteils 335, sich bis in den radialen Ausschnitt 342, in welchem
ein Führungsniet bzw. ein Bolzen aufgenommen ist, erstreckt. Durch die
Bohrung 335a wird ein besseres Ansprechen bzw. eine leichtere Verlagerbar
keit des segmentförmigen Bauteiles 335 in radialer Richtung erreicht, da
das viskose Medium, welches sich zwischen dem Niet bzw. Bolzen 334 und dem
Boden der radialen Ausnehmung 342 enthalten ist, durch die Bohrung 335a
praktisch ungehindert entweichen kann. Dies ist radial nach außen hin
nicht möglich, da bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Bolzen 334 an
den Seitenflanken der radialen Ausnehmung 342 praktisch dichtend anliegen
bzw. der Spalt zwischen dem Bolzen und den Seitenflanken des radialen
Ausschnittes 342 ist zu klein, um eine rasche Verlagerung in radialer
Richtung des segmentförmigen Bauteils zu ermöglichen.
Das segmentartige Bauteil 335 besitzt weiterhin radial außen Vorsprünge
370, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einteilig ange
formte Nocken gebildet sind. Über diese radialen Vorsprünge 370 stützt
sich das segmentartige Bauteil 335 an der Mantelfläche 345 des Ringrau
mes 329 ab. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind die radialen Vorsprünge 370
gegenüber dem Grundkörper des segmentförmigen Bauteils 335 verschmä
lert. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Vorsprünge 370 seitlich schräg
angeprägt werden, so daß sie, wie dies aus Fig. 6 hervorgeht, im Quer
schnitt trapezförmig verlaufen.
Durch eine derartige Ausgestaltung des segmentförmigen Bauteils kann
vermieden werden, daß dieses an der Mantelfläche 345 des Ringraumes 329
haftet. Weiterhin wird durch diese Ausgestaltung erzielt, daß sich der in
den Einzelkammern aufbauende Staudruck ungehindert auch im Bereich zwi
schen der Mantelfläche 345 des Ringraumes 329 und der äußeren Mantelfläche
des segmentartigen Bauteils 335 aufbauen kann, da durch die radialen
Vorsprünge 370 sichergestellt wird, daß zwischen Mantelfläche 345 und
segmentartigem Bauteil 335 stets ein Freiraum vorhanden ist.
Als Medium für die nach dem Verdrängerprinzip arbeitende Dämpfungseinrich
tung kann ein pastenförmiges Mittel, wie Fett, oder ein flüssiges Mittel,
wie Schmiermittel, Öl od. dgl. verwendet werden. Dabei braucht nicht in
allen Fällen die gesamte Kammer mit dem Medium gefüllt sein, sondern es
kann ausreichen, wenn das Medium - unter Fliehkraft - lediglich die radi
alen Bereiche, in denen sich die nach dem Verdrängerprinzip arbeitende
Einrichtung befindet, zumindest teilweise ausfüllt. Dabei kann es vorteil
haft sein, daß dann, wenn eine mittels Schraubenfedern wirksame Dämp
fungseinrichtung vorgesehen ist, die Schraubenfedern zumindest teilweise
in das Medium eintauchen, um Verschleiß zu reduzieren. Vorteilhaft kann es
weiterhin sein, wenn bei der Verwendung von flüssigem Medium die Menge
derart abgestimmt ist, daß nach dem Abstellen des Motors das sich im
unteren Bereich der Kammer sammelnde flüssige Medium nicht bis an denjeni
gen radialen Bereich heranreicht, in welchem sich die Abdichtung der
Kammer befindet, so daß beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 nach Ab
stellen des Motors eine sich im unteren Bereich der Kammer 60 sammelnde
Flüssigkeit von unten her nicht bis an den Bereich der Dichtungen 62
heranreicht. Dadurch wird verhindert, daß Leckage auftritt. In gleicher
Weise ist es vorteilhaft, wenn bei Verwendung von pasten- bzw. fettförmi
gem Medium ebenfalls lediglich eine solche Menge verwendet wird, daß auch
bei einem durch hohe Betriebstemperaturen flüssig gewordenen Mittel und
nach Abstellen des Motors sich durch Fortfall der Fliehkrafteinwirkung im
unteren Bereich der Kammer 60 sammelnde, flüssig gewordene Fett nicht über
die Dichtung hinausreicht. Das nach Abkühlung wieder erstarrende Medium
verteilt sich unter der Fliehkrafteinwirkung wieder und durch die ent
sprechend vorgenommene Dosierung bzw. Befüllung kann die Wirkung der
hydraulischen Dämpfung sowie die Schmierwirkung augenblicklich nach dem
Start des Motors wieder einsetzen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele be
grenzt, sondern es beziehen sich einzelne erfinderische Merkmale, insbe
sondere, soweit sie sich auf Steuer- bzw. Regelfunktionen oder konstruk
tive Merkmale beziehen, auch auf andere als nach dem Verdrängerprinzip
arbeitende Dämpfungseinrichtungen, wie z. B. andere hydraulische zwischen
mindestens zwei Schwungmassen.
Claims (23)
1. Drehstoßmindernde Einrichtung, bei der
- a) der Drehmomentfluß von einer an der An triebswelle einer Brennkraftmaschine befe stigbaren, den Anlasserzahnkranz aufweisen den ersten Schwungmasse (3)
- b) auf eine relativ dazu verdrehbare, über eine Reibungskupplung mit der Eingangswelle ei nes Getriebes verbindbare zweite Schwung masse (4) erfolgt
- c) unter Zwischenschaltung einer Schrauben federn enthaltenden Dämpfungseinrichtung (13, 14) innerhalb einer zumindest im wesentli chen abgedichteten, wenigstens teilweise und mit einem pastenförmigen Medium gefüllten Kammer (60, 160, 260), die einerseits von einer ersten Wandung (33, 233) einer der Schwungmassen, andererseits von einer weiteren Wandung (58, 158, 232) dieser Schwungmasse gebildet ist, die radial außen mit der ersten Wandung (33, 233) verbunden ist, die unter unmittelbarer Heranziehung von radial verlaufenden Abschnitten dieser Schwungmasse gebildet ist,
- d) die eine Schwungmasse und die andere Schwungmasse zueinander über eine einzige, die alleinige Zentrierung und Lagerung der beiden Schwungmassen darstellende Wälzlagerstelle (15) positioniert sind,
- e) innerhalb der von den Wandungen gebildeten Kammer ein starrer Zwischenflansch (227) vorgesehen ist, der zur Drehmomentübertragung von der einen auf die andere Schwungmasse einerseits mit radial inneren Bereichen eine drehschlüssige Verbindung mit einer der Schwungmassen aufweist und andererseits radial weiter außen eine drehschlüssige Verbindung mit der anderen Schwungmasse unter Zwischenschaltung der Schraubenfedern, die sich in Umfangsrichtung in Ausnehmungen des Flansches als auch an der anderen Schwungmasse abstützen.
2. Drehstoßmindernde Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste, mit der Brennkraftmaschi
ne verbindbare Schwungmasse (3) unmittelbar zur Bildung
der Kammer (60, 160, 260) herangezogen ist.
3. Drehstoßmindernde Einrichtung nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innere
Bereich der weiteren, die Kammer (60, 160, 260) begrenzen
den Wandung (58, 158, 232) zur Bildung einer Dichtstelle
gegenüber Bauteilen der zweiten Schwungmasse (4) dient.
4. Drehstoßmindernde Einrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischen
flansch (227) radial außen über die Kraftspeicher (214)
eine drehschlüssige Verbindung mit der ersten Schwung
masse (3) hat und radial innen eine drehschlüssige
Verbindung (226) mit der zweiten Schwungmasse (4).
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Wandung (58, 232) radial außen
auf der Stirnfläche (57, 257) eines axialen Ansatzes (28, 228)
der ersten Schwungmasse befestigt und zur
Abdichtung der Kammer zwischen Stirnfläche (57, 257)
und weiterer Wandung (58, 232) eine Dichtung (64)
vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Abdichtung der Kammer die
Dichtung (61, 162b) am radial inneren Bereich der weiteren
Wandung ein axial verspanntes tellerfederartiges
Element umfaßt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem axial verspannten tellerfederartigen
Element (61, 162b) und einer der
Schwungmassen (4) und/oder der als starres Bauteil (58, 158, 232)
ausgebildeten weiteren Wandung ein zusätzliches
Dichtungselement (62, 162, 262) vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Wandung (61)
durch ein axial federnd verspanntes Bauteil
gebildet ist, das sich mit seinen radial inneren Bereichen
an einer der Schwungmassen (4) mit Vorspannung
abstützt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der einen Schwungmasse (4)
und den inneren Bereichen des verspannten
Teils (61) eine Dichtung (62) angeordnet ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß neben der mit der
weiteren Wandung zusammenarbeitenden Dichtung (62, 162, 262)
zwischen erster (3) und zweiter (4)
Schwungmasse mindestens eine zweite, die Kammer
(60, 160, 260)
abdichtende Dichtung (65, 66)
vorgesehen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine der Schwungmassen (3) einen
zentralen axialen zapfenartigen Ansatz (20) aufweist,
der in eine Ausnehmung (18) der anderen
Schwungmasse (4) axial hineinragt, wobei zwischen
Ansatz (20) und Ausnehmung (18) die Wälzlagerung
(15) für die relative Verdrehung der beiden
Schwungmassen (3, 4) zueinander vorgesehen
ist, sowie die zweite, die Kammer (60, 160, 260) abdichtende
Dichtung (65, 66).
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den
Schwungmassen (3, 4) wirksame Dämpfungseinrichtung
(13, 14) Schraubenfedern (54) sowie
Reibmittel aufweist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge an viskosem
Medium derart bemessen ist, daß im rotierenden
Zustand der Einrichtung (1) und unter Einfluß
der Zentrifugalkraft die Kraftspeicher (54)
zumindest teilweise in das Medium eintauchen.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung
einen hydrostatischen Dämpfer enthält.
15. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die nach dem Verdrängerprinzip wirksame hydraulische
Dämpfungseinrichtung gebildet ist durch
zwei an einer der Schwungmassen festgelegte, untereinander
über Niete (29, 129) drehfest verbundene,
scheibenartige Teile (32, 33, 132, 232, 233), zwischen denen ein
mit der anderen Schwungmasse in Verbindung stehender
Flansch (37, 237) angeordnet ist.
16. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ringartige
Kammer (60, 160, 260) gegenüber der Atmosphäre
flüssigkeitsdicht ausgebildet ist durch eine
an einer die Kammer begrenzenden, zwischen der
Dämpfungseinrichtung und der anderen Schwungmasse
radial nach innen sich erstreckenden Abdeckung
(58, 158, 232) angreifende, an der anderen Schwungmasse
festgelegte Dichtung, und eine weitere Abdichtung
in Form von thermischen Isolierungs-Dichtringen
(23, 24, 25, 26) zwischen der anderen Schwungmasse
und dem Wälzlager.
17. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche
1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
derjenigen Schwungmasse (4), welche die
Reibungskupplung (7) trägt und der Wandung (58, 158, 232)
der Kammer (60, 160, 260) ein ringförmiger Spalt (4b) vorgesehen
ist und daß in der die Reibungskupplung
(7) tragenden Schwungmasse (4) Luftkanäle (4c)
vorgesehen sind, die in den Ringraum (4b) münden
bzw. auf die die Kammer (60, 160, 260) begrenzende Wandung
(58, 158, 232)
gerichtet sind.
18. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
auf der der Kammer abgekehrten Seite des Lagers (15)
eine zwischen radial äußerem und radial innerem
Lagerring (17, 19) wirksame Dichtung (24)
vorgesehen ist, die drehfest ist mit einem der Lagerringe
(17) und axial verspannt ist gegen den anderen.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (24) drehfest ist mit
dem radial äußeren Lagerring (17) und gegen den
radial inneren (19) unter axialer Vorspannkraft anliegt.
20. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
mindestens einem der Lagerringe (19; 17) und dem
diesen tragenden Bauteil (3; 4) eine Dichtung (65, 66)
vorgesehen ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (65) zwischen dem
radial inneren Lagerring (19) und dem von diesem
umgriffenen zapfenartigen Ansatz (20) der fest mit
der Kurbelwelle (5) der Brennkraftmaschine verbundenen
Schwungmasse (3) vorgesehen ist.
22. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine der
Schwungmassen (3) eine verschließbare, in die mit
viskosem Medium zumindest teilweise füllbare
Kammer (60) mündende Öffnung (67) aufweist.
23. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
als Baueinheit mit dem Motor verbindbar ist.
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