DE3721708A1 - Einrichtung zur daempfung von drehschwingungen - Google Patents
Einrichtung zur daempfung von drehschwingungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen,
zum Beispiel im Antriebsstrang eines Fahrzeuges, wobei die Einrichtung
mindestens zwei, entgegen von Dämpfungsmitteln zueinander über eine Wälzla
gerung gelagerte Schwungmassen besitzt, von denen die eine mit einem Motor
und die andere mit einem Getriebe über eine Kupplung, wie eine Reibungs
kupplung verbindbar sind und mindestens eine der Schwungmassen eine mit
einem viskosen bzw. pastösen Medium zumindest teilweise füllbare und nach
außen über mindestens eine Dichtung abgedichtete Kammer aufweist, in der
eine Dämpfungsvorkehrung aufgenommen ist, die sich einer Relativverdrehung
zwischen den Schwungmassen widersetzt.
Es sind bereits derartige Einrichtungen vorgeschlagen worden, die jedoch
aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung verhältnismäßig aufwendig in
der Fertigung und in der Montage sind, da sie für den Zusammenbau unter
anderem Hilfsbohrungen benötigen, die in die mit viskosem Medium gefüllte
Kammer münden. Auch sind zur Abdichtung dieser Bohrungen nach dem Zusam
menbau der Schwungmassen zusätzliche Dichtungselemente erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die sich in besonders einfacher und
schneller Weise zusammenbauen läßt. Weiterhin soll eine preiswerte Ferti
gung einer solchen Einrichtung durch konstruktive Maßnahmen ermöglicht
werden, welche eine Vereinfachung bei gleichzeitiger Verbesserung der
Abdichtung der mit viskosem Medium gefüllten Kammer ermöglichen. Darüber
hinaus soll die Lebensdauer einer solchen Einrichtung verlängert, sowie
Verschleiß vermieden werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die
Funktion bzw. Wirkungsweise gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen
der eingangs genannten Art zu verbessern.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß der Zusammenbau der
Einrichtung erfolgt, indem zwei vormontierte Untereinheiten so ausgebildet
sind, daß sie axial zusammenfügbar und miteinander über ein Verbindungs
mittel verbindbar sind und die Untereinheiten mindestens zwei der nachfol
gend angeführten Merkmale aufweisen:
- - an einer der Untereinheiten ist ein Dichtungselement festgelegt, das nach dem Zusammenbau an einer an der anderen Einheit vorgesehenen Gegen dichtfläche anliegt,
- - an einer der Untereinheiten ist das Wälzlager formschlüssig festgelegt und beim Zusammenbau auf einen Sitz der anderen Untereinheit aufschieb bar,
- - eine der Untereinheiten trägt das eine, ein Profil aufweisende Bestand teil einer Steckverbindung und die andere Einheit das Gegenprofil einer die beiden Einheiten drehschlüssig koppelnden Steckverbindung.
Ein derartiger Aufbau der Einrichtung ermöglicht eine Vormontage in zwei
Baugruppen, nämlich der mit dem Motor verbindbaren primärseitigen und der
über eine Kupplung mit dem Antriebsstrang bzw. mit dem Getriebe verbind
baren sekundärseitigen Baugruppe, wobei durch einfaches axiales Zusammen
schieben sowohl die Abdichtung der Kammer als auch die Drehverbindung und
die Lagerung zwischen den Baugruppen bzw. Einheiten hergestellt wird. Es
muß also lediglich noch der axiale Zusammenhalt der beiden Einheiten
hergestellt werden, was jedoch in einfacher Weise durch axiale Festlegung
des Wälzlagers auf den Sitz, auf den es beim Zusammenbau der Einheiten
aufgeschoben wird, erfolgen kann. Ein derartiger Aufbau der Einrichtung
ermöglicht weiterhin eine einfache Demontage der Einrichtung, so daß auch
eine eventuell erforderliche Reparatur, wie z.B. Auswechseln des Dich
tungselementes oder des Wälzlagers in besonders einfacher Weise vorgenom
men werden kann.
Für den Aufbau und die Lebensdauer der Einrichtung kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn die mit dem Motor verbindbare Schwungmasse die mit
viskosem Medium füllbare Kammer und die Dämpfungsvorkehrung aufweist und
damit die eine vormontierte Einheit darstellt, während die andere vormon
tierte Einheit die mit dem Getriebe verbindbare Schwungmasse enthält.
Durch eine derartige Ausgestaltung der Einrichtung kann die thermische
Belastung des viskosen Mediums erheblich reduziert werden. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß die mit dem Getriebe über eine Reibungskupplung ver
bindbare Schwungmasse die beim Betätigen der Kupplung auftretende Rei
bungswärme im wesentlichen aufnimmt und abführt, so daß diese Reibungs
wärme nur zu einem geringen Teil eine thermische Auswirkung auf das vis
kose Medium hat.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn ein Ausgangsteil der Dämpfungs
vorkehrung Profilierungen aufweist, die in Eingriff bringbar sind mit an
einer der Einheiten vorgesehenen Gegenprofilierungen, weiterhin eine der
Einheiten das Dichtungselement trägt, das beim Zusammenstecken der beiden
Einheiten an einer Fläche der anderen Einheit dichtend zur Anlage kommt.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung kann dadurch
ermöglicht werden, daß die durch den Zusammenbau der beiden Einheiten
erzeugte Dichtung, die mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllte
Kammer abdichtet bzw. verschließt gegenüber einem axial zwischen der
Kammer und einer der Schwungmassen befindlichen Ringspalt, der nach außen
hin offen sein kann. Dieser Ringspalt erstreckt sich dabei zweckmäßiger
weise möglichst weit radial nach innen und ist zwischen der die Reibungs
kupplung tragenden Schwungmasse und einer die Kammer begrenzenden Seiten
wand vorgesehen, wodurch die Hitzeeinwirkung auf die Dämpfungsvorkehrung
bzw. das viskose Medium noch weiter vermindert werden kann. Eine weitere
Verbesserung der Isolierung der die Dämpfungsvorkehrung und das viskose
Medium aufnehmenden Kammer kann durch Belüftungsöffnungen erzielt werden,
die in der die Reibungskupplung tragenden Schwungmasse vorgesehen sind und
mit dem radial nach außen hin offenen Ringspalt in Verbindung stehen, so
daß eine Luftzirkulation zwischen den beiden Schwungmassen erfolgen kann,
die an der vorerwähnten Seitenwand der Kammer vorbeigeführt wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Dämpfungsvorkehrung in Umfangsrichtung
wirksame Kraftspeicher umfaßt und das Ausgangsteil ein mit diesen zusam
menwirkendes flanschartiges Bauteil ist, das eine mittlere Ausnehmung
aufweist, deren Umfangskontur die Profilierungen begrenzt. Die mit diesen
Profilierungen zusammenwirkenden Gegenprofilierungen können unmittelbar an
der die Reibungskupplung aufnehmenden Schwungmasse angeformt sein oder
aber auch auf einem mit dieser Schwungmasse verbundenen Bauteil vorgesehen
sein. Für die Herstellung der Einrichtung kann es besonders zweckmäßig
sein, wenn diese Gegenprofilierungen am Außenumfang eines ringscheibenar
tigen mit der anderen Schwungmasse verbundenen Bauteils angeformt sind.
Ein solches ringscheibenartiges Bauteil kann in einfacher Weise auf einer
der motorseitigen Schwungmasse zugewandten Stirnfläche der die Reibungs
kupplung tragenden Schwungmasse axial festgelegt werden.
Der Zusammenbau der Einrichtung kann dadurch erleichtert werden, daß vor
dem axialen Zusammenstecken der Einheiten bzw. Schwungmassen das Wälzlager
auf der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse montiert wird. Zur
Festlegung des Lagers kann dieses in einer zentralen Ausnehmung einer der
Schwungmassen aufgenommen sein und axial zwischen einer Schulter dieser
Schwungmasse und dem ringscheibenarigen Bauteil eingespannt werden. Die
Montage der Einrichtung kann weiterhin dadurch erleichtert werden, daß die
motorseitige Schwungmasse einen zentralen axialen Ansatz aufweist, der
nach dem Zusammenbau der beiden Schwungmassen in die das Lager aufnehmende
Ausnehmung der anderen Schwungmasse axial hineinragt und einen Sitz für
den inneren Ring des Wälzlagers besitzt.
Der axiale Zusammenhalt der beiden Schwungmassen kann in einfacher Weise
dadurch erzielt werden, daß nach dem axialen Zusammenstecken der beiden
Schwungmassen der innere Wälzlagerring durch eine diesen zumindest teil
weise radial überlappende und auf der Strinseite des axialen Ansatzes
axial festgelegte, das Verbindungsmittel darstellende Ringscheibe axial
gesichert ist. Dabei kann in vorteilhafter Weise der innere Wälzlagerring
zwischen dieser Ringscheibe und einer Schulter des axialen Ansatzes ein
gespannt sein.
Um ein Austreten der Fettfüllung aus dem Lager zu vermeiden und/oder eine
einwandfreie Abdichtung der Kammer sicherzustellen, kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn auf der der Kammer abgekehrten Seite des Lagers
eine zwischen radial äußerem und radial innerem Lagerring wirksame Dich
tung vorgesehen ist, die drehfest mit einem der Lagerringe sein kann und
verspannt 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.
Weiterhin kann es für die Funktion der Einrichtung vorteilhaft sein, wenn
auf der der Kammer zugekehrten Seite des Lagers eine die Kammer gegen das
Lager abdichtende Dichtung vorgesehen ist, so daß in der Kammer und im
Lager verschiedene viskose Medien bzw. Fette verwendet werden können, die
auf die speziellen Funktionen, welche diese erfüllen sollen, abgerichtet
sind. Auch diese Dichtung kann derart ausgebildet und angeordnet sein, daß
sie zwischen den beiden Lagerringen wirksam ist.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn
das Dichtungselement, welches beim axialen Zusammenschieben der beiden
Schwungmassen wirksam wird, auf einer der Schwungmassen bzw. Einheiten
vormontierbar ist. Für die Wirkungsweise des Dichtungselementes kann es
dabei angebracht sein, wenn dieses Dichtungselement auf der die getriebe
seitige Schwungmasse beinhaltenden Einheit vormontierbar ist.
Um ein Austreten des viskosen Mediums aus der Kammer zu verhindern, kann
es weiterhin angebracht sein, wenn zwischen mindestens einem der Lager
ringe 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 umgriffenenen zapfenartigen Ansatz,
der fest mit der Kurbelwelle verbundenen Schwungmasse angeordnet werden.
Zur Aufnahme der Dichtung kann in einfacher Weise eine Nut in den zapfen
artigen Ansatz im Bereich der axialen Erstreckung des Lagerringes vorge
sehen werden. Eine solche Dichtung kann in einfacher Weise durch einen O-
Ring gebildet sein.
Das die Kammer nach dem Zusammenbau der beiden Einheiten abdichtende
Dichtungselement besitzt in vorteilhafter Weise wenigstens ein ringschei
benartiges Dichtungsteil. Zweckmäßig kann es sein, wenn das ringscheiben
artige Dichtungsteil axial federnd nachgiebig ist, so daß nach dem Zusam
menstecken der Schwungradeinheiten dieses zur Herstellung einer einwand
freien Abdichtung elastisch verformt ist. Ein derartiges Dichtungsteil
kann von der mit dem Motor verbindbaren Schwungmasseneinheit getragen
sein, so daß es nach dem Zusammenstecken der beiden Schwungradeinheiten an
einer Anlagefläche der die Reibungskupplung aufnehmenden Einheit mit
Vorspannung anliegt.
Zur Erleichterung der Montage der Einrichtung kann es zweckmäßig sein,
wenn der Innendurchmesser des die Kammer zum Ringspalt hin abdichtenden
Dichtungselementes größer ist als der äußere Durchmesser der Gegenprofi
lierungen der Steckverbindung. Dadurch kann das Dichtungselement beim
Zusammenbau der Einrichtung axial über die Gegenprofilierungen geführt
werden, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das flanschartige
Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung eine mittlere Ausnehmung aufweist,
deren Umfangskontur die Profilierungen der Steckverbindung begrenzt und
daß die Gegenprofilierungen am Außenumfang aufweisende ringscheibenartige
Bauteil auf einer der motorseitigen Schwungmasseneinheit zugewandten
Stirnfläche der getriebeseitigen Schwungmasseneinheit axial festgelegt
ist.
Eine einwandfreie Abdichtung der Kammer und ein einwandfreier Aufbau der
Einrichtung kann dadurch erzielt werden, daß das Dichtungselment mit
seinem radial äußeren Randbereich an einer die Kammer begrenzenden radia
len Wandung axial anliegt, welche axial zwischen dem scheibenartigen
Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung und der zweiten Schwungmasse bzw.
Einheit vorgesehen ist. Diese radiale Wandung grenzt zweckmäßigerweise an
den zwischen den beiden Schwungmassen bzw. Einheiten vorgesehenen Ring
spalt. Vorteilhaft kann es sein, wenn der radial äußere Randbereich des
Dichtungselementes an der radialen Wandung axial festgelegt ist. Für die
Funktion des Dichtungselementes kann es außerdem angebracht sein, wenn
dieses am äußeren Randbereich axial eingespannt ist. Eine derartige Ein
spannung, die axial federnd sein kann, ermöglicht dem Dichtungselement,
ähnlich wie eine Tellerfeder, sich um den Einspannbereich zu verschwenken.
Die auf der anderen Schwungmasse bzw. Einheit vorgesehene Anlagefläche
für das Dichtungselement kann in einfacher Weise durch ein kreisringförmi
ges Bauteil gebildet sein, das zwischen der Stirnfläche dieser anderen
Schwungmasse und dem die Gegenprofilierungen aufweisenden Bauteil axial
eingespannt ist und radial nach außen sich weiter erstreckt als die Ge
genprofilierungen. Dieses kreisringförmige Bauteil kann dabei radial außen
in Richtung von dem mit den Gegenprofilierungen versehenen Bauteil weg
versetzt bzw. getellert sein.
Für die konstruktive Gestaltung und die Montage der Einrichtung kann es
besonders vorteilhaft sein, wenn die Einbringung des viskosen Mediums in
die Kammer vor dem Zusammenbau bzw. dem Zusammenstecken der beiden
Schwungmasseneinheiten erfolgt. Eine solche zumindest teilweise Befüllung
der Kammer ermöglicht nicht nur ein besseres Handling der diese Kammer
aufweisenden Schwungmasseneinheit, sondern auch das Einbringen des vis
kosen Mediums durch diejenigen Bereiche der Kammer, die durch
Zusammenstecken
stecken der Schwungmasseneinheiten verschlossen werden. Letzteres hat
insbesondere den Vorteil, daß keine zusätzliche Einfüllöffnung sowie
Verschluß- bzw. Abdichtmittel erforderlich sind.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Befüllung der Kammer mit dem
viskosen Medium, welches ein pastöses Mittel, wie Schmierstoff, Fett oder
dergleichen sein kann, unter Drehung erfolgt. Die Drehgeschwindigkeit bzw.
Drehzahl kann dabei derart festgelegt werden, daß aufgrund der auf das
viskose Medium einwirkenden Fliehkraft eine Verteilung dieses viskosen
Mediums erfolgt. Insbesondere kann sich zur Herstellung einer erfindungs
gemäßen Einrichtung in vorteilhafter Weise ein Verfahren eignen, gemäß dem
zumindest die die Kammer aufweisende Schwungmasse bzw. Einheit nach oder
während der insbesondere nur teilweise erfolgten bzw. erfolgenden Befül
lung der Kammer vor dem Wuchtvorgang auf eine die Verteilung des viskosen
Mediums bewirkende Schleuderdrehzahl gebracht wird. Diese Schleuderdreh
zahl kann in vorteilhafter Weise erheblich über der Wuchtdrehzahl liegen.
Durch ein derartiges Verfahren wird sichergestellt, daß bei einer Füllung
der Kammer mit einem pastösen Medium, welches über die auftretenden Tempe
raturbereiche möglichst keine bzw. möglichst geringe Zustandsänderung,
also zumindest keine wesentliche Änderung der Zähigkeit erfährt, eine
gleichmäßige Verteilung über den Umfang bzw. eine gleichmäßige Einfüllhöhe
über den Umfang einstellt, so daß ein sehr präzises Auswuchten der Ein
richtung möglich ist. Durch die hohen Drehzahlen vor dem Wuchten wird
weiterhin vermieden, daß in den einzelnen zwischen den Bauteilen vorhande
nen Freiräumen Lufteinschlüsse verbleiben, da diese infolge der auf das
viskose Medium einwirkenden hohen Fliehkraft verdrängt werden. Es wird
also dadurch sichergestellt, daß nach langer Betriebszeit der Einrichtung
keine Unwucht infolge von nachträglichem Ausfüllen von Lufteinschlüssen
durch das viskose Medium auftritt.
Um ein präzises Wuchten zu ermöglichen und das nachträgliche Auftreten
einer zusätzlichen Unwucht zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die
Drehzahl auf die zumindest die die Kammer aufweisende Schwungmasse bzw.
Einheit vor dem Wuchten gebracht wird in der Größenordnung der Drehzahlen
liegt, bis zu denen die Brennkraftmaschinen, bei denen erfindungsgemäße
Einrichtungen verwendet werden, betrieben werden können. Vorteilhaft kann
es sein, wenn die Schleuderdrehzahlen zwischen 4000 bis 7000
Umdrehungen pro Minute liegen, vorzugsweise in der Größenordnung von ca.
5000 bis 6000 Umdrehungen pro Minute.
Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die die Kammer
aufweisende Einheit vor dem Zusammenbau mit der anderen Einheit gewuchtet
wird. Dabei kann die andere Einheit ebenfalls für sich gewuchtet werden,
so daß nach dem Zusammenstecken der beiden Einheiten die Einrichtung
gewuchtet ist. Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig
sein, wenn das Wuchten erst nach dem Zusammenbau der beiden Einheiten
erfolgt.
Anhand der Fig. 1 bis 4 sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung,
Fig. 1a die Einzelheit "X" der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab,
Fig. 2 eine Ansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles
II ohne Kupplung und mit Ausbrüchen,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform,
Fig. 4 einen teilweise dargestellten Schnitt gemäß der Linie IV-IV der
Fig. 3,
Die in den Fig. 1, 1a und 2 dargestellte Drehmomentübertragungseinrich
tung 1 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches
in zwei Schwungradelemente 3 und 4 aufgeteilt ist. Das Schwungradelement 3
ist auf einer Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraft
maschine über Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf dem Schwungradelement
4 ist eine schaltbare Reibungskupplung 7 befestigt. Zwischen der Druck
platte 8 der Reibungskupplung 7 und dem Schwungradelement 4 ist eine
Kupplungsscheibe 9 vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht
näher dargestellten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der
Reibungskupplung 7 wird in Richtung des Schwungradelementes 4 durch eine
am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar sich abstützende Tellerfeder 12 beauf
schlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann das Schwungradele
ment 4 und somit auch das Schwungrad 2 bzw. die Brennkraftmaschine der
Getriebeeingangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden. Zwischen dem Schwung
radelement 3 und dem Schwungradelement 4 ist ein erster, radial äußerer
Dämpfer 13 sowie ein mit diesem parallel geschalteter zweiter, radial
innerer Dämpfer 14 vorgesehen, welche eine Relativverdrehung zwischen den
beiden Schwungradelementen 3 und 4 ermöglichen.
Die beiden Schwungradelemente 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 des Schwungradelementes 4 und der
innere Lagerring 19 des Wälzlagers 16 ist auf einem zentralen, sich axial
von der Kurbelwelle 5 weg erstreckenden und in die Ausnehmung 18 hineinra
genden zylindrischen Zapfen 20 dem Schwungradelement 3 angeordnet.
Der innere Lagerring 19 ist mittels Preßpassung auf dem Zapfen 20 aufge
nommen und zwischen einer Schulter 21 des Zapfens 20 bzw. dem Schwungrade
lement 3 und einer Sicherungsscheibe 22, die mittels Nieten 22 a auf der
Stirnseite des Zapfens 20 befestigt ist, eingespannt.
Wie insbesondere aus Fig. 1a ersichtlich, ist das Lager 16 gegenüber dem
Schwungradelement 4 axial gesichert, indem es unter Zwischenlegung zweier
im Querschnitt L-förmiger Ringe 23, 24 axial zwischen einer Schulter 25 des
Schwungradelementes 4 und einer über Niete 26 mit dem zweiten Schwungrad
element 4 fest verbundenen, ringförmigen 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 4 a
des Schwungradelementes 4 zum Lager 16 unterbricht bzw. zumindest vermin
dert.
Die radial nach innen weisenden Schenkel 23 a, 24 a der Ringe 23, 24 er
strecken sich teilweise radial über den inneren Lagerring 19 und stützen
sich axial an diesem ab, wodurch sie gleichzeitig als Dichtung für das
Lager 16 dienen. Um eine einwandfreie Abdichtung des Lagers 16 sicherzu
stellen, werden die radial verlaufenden Schenkel 23 a, 24 a jeweils durch
einen Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder 28, 29 axial in Richtung der
Stirnflächen des inneren Lagerringes 19 beaufschlagt.
Zwischen dem inneren Lagerring 19 und dem Ansatz 20 a des Schwungradelemen
tes 3 ist ein Dichtring 37 vorgesehen, der in einer radialen Ringnut 37 a
des Ansatzes 20 a aufgenommen ist.
Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß das Schwungradelement 3 ein Gehäuse
bildet, das eine ringförmige Kammer 30 begrenzt, in der die Dämpfer 13, 14
aufgenommen sind. Das die ringförmige Kammer 30 aufweisende Schwungradele
ment 3 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 31, 32. Die beiden,
die ringförmige Kammer 30 begrenzenden Gehäuseteile 31, 32 sind als Guß
teile ausgebildet. Das Gehäuseteil 32 besitzt an seinem Umfang einen
axialen zylinderförmigen Ansatz 32 a, über dessen innere Mantelfläche 35
das Gehäuseteil 32 auf einer äußeren Mantelfläche 34 des Gehäuseteiles 31
zentriert ist. Die axiale Sicherung der beiden Gußgehäuseteile 31, 32
erfolgt über radiale Stifte 38, die im Bereich der Zentrierflächen 34, 35
eingebracht sind. Das Gehäuseteil 32 trägt auf einer Schulter 39 einen
Anlasserzahnkranz 40, der die Stifte 38 teilweise axial übergreift, so daß
diese radial nicht auswandern können. Zur Abdichtung der ringförmigen
Kammer 30 nach außen hin ist ein Dichtring 36 vorgesehen, der im Bereich
zwischen den beiden Stiften 38 und der Kammer 30 angeordnet ist.
Falls ein geringes Trägheitsmoment des ersten Schwungradelementes 3 er
wünscht ist, kann zumindest eines der Gehäuseteile 31, 32 aus einer Leicht
metallegierung, wie z.B. Aluminiumguß hergestellt werden. Derartige
Leichtmetallgußteile haben den Vorteil, daß sie durch ein Druck- bzw.
Preßverfahren hergestellt und ohne große Nacharbeit verwendet werden
können.
Die beiden Dämpfer 13, 14 besitzen ein gemeinsames Ausgangsteil in Form
eines radialen Flansches 41, der axial zwischen den beiden Gehäusehälften
31, 32 angeordnet ist. Der Flansch 41 ist, wie dies insbesondere aus Fig.
2 hervorgeht, mit seinen radial inneren Bereichen über eine axiale Steck
verbindung 42 mit dem ringförmigen Scheibenteil 27 drehfest verbunden,
welches auf der Stirnseite des in Richtung der Kurbelwelle 5 weisenden
axialen Ansatzes 43 des Schwungradelmentes 4 über die Niete 26 befestigt
ist.
Der Flansch 41 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 44 auf, welche
die Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher in Form von Schrauben
federn 45 des äußeren Dämpfers 13 bilden. Radial innerhalb der - in Um
fangsrichtung betrachtet - zwischen den Auslegern 44 vorhandenen Aus
schnitte 46 für die Schraubenfedern 45 besitzt der Flansch 41 bogenförmige
Fenster 47, in denen die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 48 des
inneren Dämpfers 14 aufgenommen sind. Radial zwischen den Ausschnitten 46
und den Fenstern 47 bildet der Flansch 41 in Umfangsrichtung verlaufende
Stege 49, die die radialen Ausleger 44 bzw. die in Umfangsrichtung
zwischen den Fenstern 47 vorhandenen radialen Bereiche 50 des Flansches 41
miteinander verbinden. Die radialen Bereiche 50 bilden die Beaufschla
gungsbereiche des Flansches 41 für die Schraubenfedern 48.
Die ringförmige Kammer 30 bildet radial außen eine ringkanalartige bzw.
torusähnliche Aufnahme 51, in die radial die Ausleger 44 des Flansches 41
eingreifen.
Die ringkanalartige Aufnahme 51 für die Kraftspeicher 45 ist im wesent
lichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen 52, 53
gebildet, welche in die radialen Bereiche der Gehäuseteile 31, 32 einge
bracht sind und in die die beidseits des Flansches 41 überstehenden Be
reiche der Krafspeicher 45 axial eintauchen. Radial nach innen wird die
ringkanalartige Aufnahme 51 durch die Stege 49 des Flansches 41, abgesehen
von einem geringen Spalt 54, verschlossen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 52, 53 im
Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest
annähernd an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 45 angeglichen
ist. Die Einbuchtungen 52, 53 bilden somit für die Kraftspeicher 45 Anlage
bereiche bzw. Führungsbereiche, an denen sich die Kraftspeicher 45 ab
stützen können. Durch das Angleichen der durch die Einbuchtungen 52, 53
gebildeten Anlagebereiche an den Außenumfang der Kraftspeicher 45 kann der
Verschleiß, welcher aufgrund der Reibung der Windungen der Kraftspeicher
45 an den Begrenzungsflächen der Einbuchtungen 52, 53 stattfindet, wesent
lich reduziert werden, da die Abstützfläche zwischen Federn 45 und Ein
buchtungen 52, 53 vergrößert ist.
Zur Verhinderung bzw. Verringerung des Verschleißes an den radialen Ab
stützbereichen der ringkanalartigen Aufnahme 51 für die Federn 45 ist ein
eine hohe Härte aufweisendes Stahlband 81 vorgesehen, das sich über den
Umfang der ringkanalartigen Aufnahme 51 erstreckt und die Federn 45 um
schließt. Das Stahlband 81 ist zylindrisch ausgeführt und in einer Ausneh
mung 82 aufgenommen, die durch einen radialen Einstich bzw. einen radialen
Rücksprung gebildet ist. Bei rotierender Einrichtung 1 stützen sich die
Federn 45 infolge der auf sie einwirkenden Fliehkraft über ihre Windungen
an dem Stahlband 81 ab.
Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 45 sind beidseits der Ausleger 44 in
die Einbuchtungen 52, 53 Umfangsanschläge 55, 55 a eingebracht, welche in
Umfangsrichtung Abstützbereiche für die Kraftspeicher 45 bilden. Die
Umfangsanschläge 55, 55 a sind durch an die Einbuchtungen 52, 53 angepaßte
Bauteile, wie z.B. Schmiedeteile oder Preßformteile gebildet, die mittels
angeformten Nieten 58 mit den Gehäuseteilen 31, 32 fest verbunden sind. Die
in Umfangsrichtung betrachteten Endbereiche der Umfangsanschläge 55, 55 a
sind zur besseren Beaufschlagung der Kraftspeicher 45 abgeflacht.
Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, besitzen die beidseits eines Auslegers
44 des Flansches 41 vorgesehenen Anschläge 55, 55 a eine größere Erstreckung
in Umfangsrichtung als die Ausleger 44, wobei bei dem gezeigten Ausfüh
rungsbeipsiel in der in Fig. 2 dargestellten Ruheposition der Einrichtung
die Ausleger 44 gegenüber den Anschlägen 55, 55 a mittig angeordnet sind,
das bedeutet, daß die Anschläge 55, 55 a die Ausleger 44 beidseits um ein
gleiches Maß überragen.
Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 51 besitzen die Gehäuse
hälften 31, 32 aufeinander zu weisende, kreisringartige Flächen bildende
Bereiche 60, 61, zwischen denen ein kreisringförmiger Durchlaß 62 für den
Flansch 41 vorhanden ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist die Breite dieses
kreisringförmigen Durchlasses 62 etwas größer als die in diesem enthalte
nen Bereiche des Flansches 41, so daß mindestens auf einer Seite des
Flansches 41 ein Spalt 54 vorhanden ist.
Radial innerhalb des kreisringförmigen Durchlasses 62 besitzen die Gehäu
seteile bzw. Gehäusehälften 31, 32 weitere axiale Einbuchtungen 63, 64, in
welche die beidseits des Flansches 41 überstehenden Bereiche der inneren
Schraubenfedern 48 zumindest teilweise eintauchen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 63, 64 im
Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest
im radial äußeren Bereich an den Umfang des Querschnittes der Schrauben
federn 48 angeglichen ist, so daß die Federn 48 zumindest in axialer
Richtung durch die Einbuchtungen 63, 64 gehalten bzw. geführt werden.
Ähnlich wie die äußeren Einbuchtungen 52, 53 erstrecken sich auch die
inneren Einbuchtungen 63, 64 über den gesamten Umfang der Einrichtung. Dies
ist vorteilhaft, da dann zum Beispiel die vorgegossenen Einbuchtungen
52, 53 und 63, 64 durch eine Drehoperation bearbeitet werden können. Zur
Beaufschlagung der Kraftspeicher bzw. Schraubenfedern 48 sind in die
Einbuchtungen 63, 64 Umfangsanschläge 65, 66 eingebracht, welche in Umfangs
richtung Abstützbereiche für die Schraubenfedern 48 bilden. Diese Umfangs
anschläge 65, 66 sind ähnlich ausgebildet wie die Umfangsanschläge 55, 55 a
und ebenfalls mit den Gehäuseteilen 31, 32 vernietet. Die Umfangsanschläge
65, 66, die beidseits der radialen Bereiche 50 des Flansches 41 angeordnet
sind, besitzen in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung als die Be
reiche 50, welche zur Beaufschlagung der Federn 48 dienen. Die Anordnung
der Anschläge 65, 66 in bezug auf die radialen Bereiche 50 ist jedoch
derart getroffen, daß die Umfangsanschläge 65, 66 in der Ruhestellung der
Einrichtung 1 einseitig gegenüber den Bereichen 50 überstehen, wohingegen
auf der anderen Seite die Anschläge 65, 66 und die radialen Bereiche 50
bündig sein können. Weiterhin ist der Versatz der Anschläge 65, 66 in bezug
auf die radialen Bereiche 50 derart getroffen, daß zwei in Umfangsrichtung
aufeinanderfolgende Anschläge 65 bzw. 66 in entgegengesetzter Drehrichtung
gegenüber den ihnen zugeordneten radialen Bereichen 50 des Flansches 41
versetzt sind. Aufgrund dieses Aufbaues bilden die inneren Federn 48 zwei
Federgruppen, nämlich 48 a und 48 b, die stufenweise zur Wirkung kommen.
Die Stege 49 des Flansches 41 sind in bezug auf die inneren Einbuchtungen
63, 64 derart dimensioniert, daß die Schraubenfedern 48 sich zumindest
unter Fliehkrafteinwirkung radial an den Stegen 49 abstützen.
Dies ist vorteilhaft, da der Flansch aus Stahl hergestellt werden kann,
der zumindest oberflächengehärtet wird, wodurch der Verschleiß an den
radialen Abstützbereichen für die Federn 48 reduziert werden kann.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind zwischen den Auslegern 44 bzw. den
Umfangsanschlägen 55, 55 a und den ihnen zugewandten Enden der Federn 45
Federnäpfe 59, deren Umfang an den Querschnitt der ringkanalartigen Auf
nahmen 51 angepaßt ist, vorgesehen.
Die Federnäpfe 59 besitzen einen leicht konischen Zapfen 59 a, der in die
Federn 45 axial hineinragt. Das Ende 59 b des Zapfens 59 a ist bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel kegelig ausgebildet, könnte jedoch auch
kalottenartig ausgebildet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung der
Federnäpfe 59 findet, sofern ein Napf im Betrieb aus dem Federende heraus
rutscht, bei Wiederbeaufschlagung des Napfes oder Entspannung der Feder
eine Selbsteinfädelung desselben in die Feder statt, so daß die Feder oder
der Napf nicht beschädigt werden. Ein Austreten von Federnäpfen 59 kann
dann auftreten, wenn die äußeren Federn 45 komprimiert sind und die Ein
richtung 1 mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl rotiert. In diesem
Betriebszustand kann die zwischen den Federwindungen der Federn 45 und den
radialen Abstützbereichen der Gehäusehälften 31, 32 für diese Federn vor
handene Reibung derart hoch sein, daß die Federn 45 bei einem plötzlichen
Lastwechselstoß sich zumindest nicht voll entspannen können. Durch die von
den radialen Auslegern 44 während des Lastwechselstoßes verursachte Ver
drängung an viskosem Medium, welches sich unter Fliehkrafteinwirkung außen
wieder verteilt, können Federnäpfe 59 aus den Enden der sich nicht ent
spannenden Federn 45 gedrängt werden.
Über den Umfang der Einrichtung 1 betrachtet, sind jeweils vier Federn 45
und 48 vorgesehen, wobei die radial äußeren Federn 45 sich jeweils zumin
dest annähernd über 78 Grad erstrecken. Die radial inneren Federn 48 b
erstrecken sich zumindest annähernd über 74 Grad und im vorliegenden Falle
erstrecken sich die Federn 48 a zumindest annähernd über 68 Grad des Umfan
ges. Die äußeren Federn 45 erstrecken sich somit über cirka 86% des
Umfanges der Einrichtung und die inneren Federn 48 über cirka 79% des
Umfanges.
Im nicht montierten Zustand können die Federn 45 und/oder die Federn 48 -
in Achsrichtung betrachtet - gerade sein, das bedeutet also, daß bei der
Montage diese Federn entsprechend der Form der sie aufnehmenden Einbuch
tungen gebogen werden müssen, oder es können aber auch die Federn 45
und/oder die Federn 48 entsprechend der Form der sie aufnehmenden Einbuch
tungen bereits eine entsprechende Krümmung aufweisen. Durch die Verwendung
von vorgekrümmten Federn 45, 48 können die in diesen beim Komprimieren
auftretenden Spannungen reduziert und weiterhin die Montage erleichtert
werden.
In der ringförmigen Kammer 30 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermit
tel, wie zum Beispiel Siliconöl oder Fett vorgesehen. Das Niveau des
viskosen Mediums bzw. des Schmiermittels kann dabei - bei drehender Ein
richtung 1 - zumindest bis zum Mittelbereich bzw. der Achse der äußeren
Federn 45 des Dämpfers 13 reichen. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist es vorteilhaft, wenn dieses Niveau zumindest bis an die äußeren Be
reiche der Windungen der inneren Schraubenfedern 48 reicht, so daß zumin
dest zwischen diesen Windungen und den sie radial abstützenden Bereichen,
im vorliegenden Fall die Stege 49 des Flansches 41, eine den Verschleiß
reduzierende Schmierung vorhanden ist. Bei der gezeigten Einrichtung 1 ist
es vorteilhaft, wenn die Füllung an viskosem Medium bzw. Schmiermittel in
etwa bis zur Achse der inneren Schraubenfedern 48 reicht.
Durch die Zuordnung der ringförmigen Kammer 30, welche ein viskoses Medium
bzw. ein Schmiermittel beinhaltet, zu dem mit dem Motor verbundenen
Schwungradelement 3 und durch die räumliche Trennung von dem die Reibungs
kupplung 7 tragenden Schwungradelement 4 wird ein Einfluß der im Zusam
menhang mit der Reibungskupplung entstehenden Wärme auf das viskose Medium
bzw. Schmiermittel weitgehend ausgeschaltet.
Weiterhin ist zwischen der ringförmigen Kammer 30 bzw. dem Gehäuseteil 32
und dem Schwungradelement 4 ein nach außen offener Ringkanal bzw. Ring
spalt 68 vorgesehen, der im Zusammenhang mit Belüftungskanälen 69 die
Kühlwirkung weiter verbessert. Die Luftkanäle 69 sind radial innerhalb der
Reibfläche 4 a des Schwungradelmentes 4 für die Kupplungsscheibe 9 vorge
sehen.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt der Flansch 41 eine
mittlere Ausnehmung 71, deren Kontur radiale Profilierungen 72 bildet,
welche in Eingriff stehen mit Gegenprofilierungen 73, welche am Außenum
fang des mit dem Schwungradelement 4 verbundenen ringförmigen Scheiben
teils 27 vorgesehen sind. Die die axiale Steckverbindung 42 bildenden
Profilierungen 72 und Gegenprofilierungen 73 ermöglichen eine einwandfreie
Ausrichtung des Flansches 41 zwischen den beiden Gehäusehälften 31, 32, so
daß der zwischen dem kreisringförmigen Durchlaß 62 und dem Flansch 41
vorhandene Spalt 54 sehr klein ausgeführt werden kann. Auch ermöglicht die
Steckverbindung 42 die axialen Toleranzen zwischen den verschiedenen
Anlage- bzw. Abstützflächen der Bauteile zu erweitern.
Wie insbesondere aus Fig. 1a ersichtlich ist, ist zur Abdichtung der
ringförmigen Kammer 30 eine Dichtung 74 zwischen dem radial inneren Be
reich des Gehäuseteiles 32 und der ringförmigen Scheibe 27 bzw. dem axia
len Ansatz 43 des Schwungradelementes 4 vorgesehen. Die Dichtung 74 umfaßt
eine kreisringförmige, axial federnde Scheibe 75, die mit ihrem radial
inneren Bereich sich an einem am axialen Ansatz 43 befestigten ringförmi
gen Bauteil 76 abstützt und mit ihrem radial äußeren Bereich am radial
inneren Bereich des Gehäuseteils 32 axial festgelegt ist. Die ähnlich
einer Tellerfeder axial verformbare Dichtungsscheibe 75 trägt an ihren
radial äußeren und inneren Bereichen eine Beschichtung 75 a, 75 b, wie Kunst
stoffbeschichtung, die z.B durch Anspritzen aufgebracht ist. Diese Be
schichtungen 75 a, 75 b sollen einen geringen Reibwert sowie eine gewisse
elastische bzw. plastische Verformbarkeit aufweisen. Der radial äußere
Randbereich der Dichtungsscheibe 75 ist in einen ringförmigen Träger 80
dichtend eingebördelt. Die Einbördelung des äußeren Bereiches der Dich
tungsscheibe 75 findet dabei derart statt, daß die Dichtungsscheibe 75
eine Konizitätsveränderung vollführen kann. Die Bereiche 80 b des ringför
migen Trägers 80, welche den äußeren Umfang der Dichtungsscheibe 75 um
greifen, sind in einem axialen Einstich bzw. in einem axialen Rücksprung
77 aufgenommen, der am radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 32 ange
formt ist. Zur axialen Festlegung des äußeren Bereiches der Dichtungs
scheibe 75 besitzt der ringförmige Träger 80 abgebördelte Bereiche 80 a,
die den inneren Rand 32 b des Gehäuseteils 32 radial umgreifen. Der ring
förmige Träger 80 bildet für die tellerfederähnlich verformbare Dichtungs
scheibe 75 eine kreisringartige Verschwenklagerung.
Das ringförmige Bauteil 76, welches eine mit der Dichtungsscheibe 75
zusammenwirkende Dichtfläche aufweist, hat einen radial inneren scheiben
förmigen Bereich 76 a, der zwischen der Stirnfläche des axialen Ansatzes 43
und dem scheibenartigen Bauteil 27 axial eingespannt ist, sowie einen
kreisringförmigen äußeren Bereich 76 b, an dem die Dichtscheibe 75 mit
axialer Vorspannung dichtend anliegt.
Die radial äußeren Bereiche 76 b des ringförmigen Bauteils 76 sind gegen
über den radial inneren Bereichen 76 a in axialer Richtung von dem die
Gegenprofilierungen 73 der Steckverbindung 42 aufweisenden, ringschei
benartigen Bauteil zurückversetzt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, dich
tet die Dichtung 74 die ringförmige Kammer 30 zu dem zwischen den beiden
Schwungradelementen 3 und 4 vorhandenen Ringspalt 68 hin ab.
Um ein axiales Zusammenstecken der beiden Schwungradelemente 3 und 4 zu
ermöglichen, ist der Innendurchmesser der Dichtscheibe 75 größer als der
Außendurchmesser der radialen Vorsprünge bzw. der Gegenprofilierungen 73.
Die Bereiche 76 b des ringförmigen Bauteils 76, an denen sich die Dicht
scheibe 75 axial abstützt, erstrecken sich radial nach außen hin weiter
als die Gegenprofilierungen 73.
Die Steckverbindung 42 und die Dichtung 74 ermöglichen einen besonders
einfachen Zusammenbau der Drehmomentübertragungseinrichtung 1, indem
nämlich zunächst die beiden Schwungradelemente 3 und 4 vormontiert werden
und danach durch axiales Zusammenstecken und Befestigung der Sicherungs
scheibe 22 auf der Stirnseite des Zapfens 20 axial miteinander verbunden
werden. Hierfür wird zunächst die Dichtung 74 auf dem Schwungradelement 3
vormontiert und das Wälzlager 16 auf dem Schwungradelement 4 formschlüssig
festgelegt. Beim Zusammenbau der beiden Schwungradelemente 3 und 4 wird
der innere Wälzlagerring 19 auf den Sitz 20 a des axialen Ansatzes 20 des
Gehäuseteiles 31 aufgeschoben und die Gegenprofilierungen 73 mit den
Profilierungen 72 in Eingriff gebracht. Weiterhin kommt während des Zusam
menschiebens der beiden Schwungradelmente 3 und 4 der radial innere Be
reich 75 b der Dichtscheibe 75 zur Anlage an der durch das Bauteil 76
gebildeten Gegendichtfläche 76 b, so daß die Dichtscheibe 75 ähnlich einer
Tellerfeder in sich verschwenkt wird und mit Vorspannung gegen den Bereich
76 b anliegt. Die endgültige axiale Festlegung der beiden Schwungradelemen
te 3 und 4 relativ zueinander erfolgt, wie bereits erwähnt, durch Befesti
gung der Scheibe 22 am Zapfen 20.
Zur Verringerung des Verschleißes im Kontaktbereich zwischen den Windungen
der Federn 45 und 48 und den ihnen zugeordneten Einbuchtungen 52, 53 bzw.
63, 64 können zumindest in diesen Kontaktbereichen die Oberflächen der
diese Einbuchtungen begrenzenden Teile 31, 32 eine größere Härte aufweisen.
Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, daß diese Berührungsbereiche
induktivgehärtet, einsatzgehärtet, laserstrahlgehärtet oder flammgehärtet
werden. Bei sehr hohen Beanspruchungen kann es jedoch auch zweckmäßig
sein, wenn die die Einbuchtungen begrenzenden Teile 31, 32 zumindest in den
vorerwähnten Kontaktbereichen eine den Abriebverschleiß verringernde
Beschichtung aufweisen. Eine solche Beschichtung kann zum Beispiel durch
chemisches Vernickeln, durch Verchromen oder durch Beschichtung mit Kunst
stoff oder Molybdän gebildet sein. Die aufgebrachte Beschichtung kann
weiterhin nachträglich geglättet werden, um eine bessere Oberflächenquali
tät der Einbuchtungen, an denen die Windungen der Federn reiben, zu erhal
ten. Ein derartiges Glätten kann zum Beispiel durch einen Schleifprozeß
oder eine Drehbearbeitung erfolgen.
Im folgenden sei nun die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß den Fig.
1, 1a und 2 beschrieben.
Bei einer Verdrehung des Schwungradelementes 4 gegenüber dem Schwungrad
element 3 aus der in Fig. 2 dargestellten Ruheposition wird der Flansch
41 über die Steckverbindung 42 angetrieben, so daß zunächst die inneren
Federn 48 b zwischen den Umfangsanschlägen 65, 66 und den radialen Bereichen
50 komprimiert werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 79 in
die eine Drehrichtung bzw. 80 in die andere Drehrichtung kommen die radi
alen Bereiche 50 an den Enden der inneren Federn 48 a zur Anlage, so daß
bei einer weiteren Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrad
elementen 3 und 4 zusätzlich zu den Federn 48 b die Federn 48 a komprimiert
werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 79 a in die eine
Drehrichtung bzw. 90a in die andere Drehrichtung, werden die äußeren
Federn 45 von den radialen Auslegern 44 beaufschlagt, so daß bei einer
weiteren Relativverdrehung die Federn zwischen den Umfangsanschlägen
55, 55 a und den radialen Auslegern 44 komprimiert werden. Bei dem darge
stellten Ausführungsbeispiel entspricht der Winkel 79 dem Winkel 79 a und
der Winkel 90 dem Winkel 90 a, so daß die Federn 48 a und die Federn 45
gleichzeitig wirksam werden. Somit ergibt sich bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 eine zweistufige Federnkennlinie.
Die Winkel 79, 90, 79 a, 90 a können jedoch auch nur teilweise den gleichen
Betrag aufweisen oder verschiedene Werte besitzen, so daß eine mindestens
dreistufige Federkennlinie in beiden Drehrichtungen oder eine wenigstens
zweistufige Federkennlinie in eine Drehrichtung und eine mindestens drei
stufige Federkennlinie in die andere Drehrichtung möglich ist.
Weiterhin können die Umfangsanschläge 65, 66, wie dies in Fig. 2 strich
punktiert mit 65 a angedeutet ist, gegenüber den im Flansch zurückgehal
tenen Federenden der Federn 48 b zurückversetzt sein, so daß dann um die
Nullage der Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3
und 4 über einen bestimmten Winkel keine Federung vorhanden ist, und
gegebenenfalls lediglich eine hydraulische bzw. viskose Dämpfung und/oder
eine Reibungsdämpfung auftritt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die gemeinsame Kompri
mierung der Federn 48 a, 48 b und 45 solange, bis zumindest die inneren
Federn 48 a auf Block gehen, wodurch die Relativverdrehung zwischen den
beiden Schwungradelementen 3 und 4 begrenzt wird. Bei einer Relativverdre
hung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 wird eine Reibungs
dämpfung durch Reibung der äußeren Federn 45 an den Flächen der Einbuch
tungen 52, 53 bzw. am Stahlband 81 sowie durch Reibung der Dichtscheibe 75
am Bereich 76 b erzeugt. Auch zwischen den radial inneren Federn 48 und
deren radialen Abstützbereichen findet eine Reibungsdämpfung statt. Die
zwischen den Federn 45, 48 und deren radialen Abstützbereichen auftretende
Reibungsdämpfung ist drehzahlabhängig, wobei mit zunehmender Drehzahl
diese Dämpfung größer wird. Weiterhin wird eine Dämpfung durch Verwirbe
lung bzw. Verdrängung des in der ringförmigen Kammer 30 enthaltenen vis
kosen bzw. pastösen Mediums erzeugt. Insbesondere das in der praktisch
geschlossenen ringkanalartigen Aufnahme 51 vorhandene viskose Medium
erzeugt eine hydraulische bzw. viskose Dämpfung, da die Federnäpfe 59 in
der ringkanalartigen Aufnahme kolbenähnlich wirksam sind. Bei einer Kom
pression der äußeren Federn 45 werden die durch die Ausleger 44 beauf
schlagten Federnäpfe 59 in Richtung der sich an den Umfangsanschlägen
55, 55 a abstützenden Näpfe bewegt, so daß das in den Federn vorhandene
viskose Medium im wesentlichen durch den Spalt 54, der ähnlich einer
Drossel wirkt, gedrängt wird. Ein weiterer Teil des viskosen Mediums wird
zwischen den Federnäpfen 59 und den Wandungen der ringkanalartigen Aufnah
me 51 verdrängt. Das zunächst nach innen verdrängte viskose Medium ver
teilt sich wieder infolge der auf dieses einwirkenden Fliehkraft gleich
mäßig über den Umfang. Während der Entspannung der äußeren Federn 45 wird
das auf der den Federn 45 abgekehrten Seite der Federnäpfe 59 vorhandene
viskose Medium in ähnlicher Weise an den Federnäpfen vorbeigepreßt und
durch den Spalt 54 verdrängt und füllt infolge der auf sie einwirkenden
Fliehkraft wieder die Federn 45 aus. Die durch das viskose Medium erzeugte
Dämpfung ist abhängig von der auf das Medium einwirkenden Fliehkraft, das
bedeutet also, daß mit höher werdenden Drehzahlen die Dämpfung zunimmt.
Die in das viskose Medium eintauchenden Bereiche der radial inneren Federn
48 erzeugen ebenfalls eine viskose bzw. hydraulische Dämpfung durch Ver
wirbelung.
Durch Einbringung von axialen Ausnehmungen bzw. Ausschnitten in zumindest
einzelne Näpfe sowie durch entsprechende Dimensionierung des Spaltes 54
bzw. des Außenumfanges der Näpfe, kann die durch das viskose Medium er
zeugte Dämpfung verändert bzw. an den jeweiligen Einsatzfall angepaßt
werden. Weiterhin kann die viskose bzw. hydraulische Dämpfung dadurch
angepaßt werden, daß lediglich einige der Federn 45 mit Näpfen 59 versehen
werden. Auch können zwischen den Federenden wenigstens einer inneren Feder
48 und den radialen Bereichen 50 des Flansches 41 Federnäpfe vorgesehen
werden.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt das Bauteil 3 a des
Schwungradelementes 4 am Außenumfang radiale Ausleger 86, in denen jeweils
eine Gewindebohrung 87 zur Befestigung einer Reibungskupplung 7 vorgesehen
ist. Einige der Ausleger 86 weisen Bohrungen 88 auf zur Aufnahme von
Stiften, die eine genaue Positionierung des Kupplungsdeckels auf dem
Bauteil 3 a bei der Montage sicherstellen.
Die radialen Ausleger 86 ermöglichen eine leichtere Bauweise des Schwung
radelementes 4. Weiterhin wird durch die zwischen den radialen Auslegern
86 vorhandenen radialen Rücksprünge 86 a eine bessere Kühlung des Bauteiles
3 a und der darauf montierten Kupplung erzielt, da zwischen dem Deckel und
den Rücksprüngen 86 a eine Luftzirkulation stattfinden kann.
Die radialen Ausleger 86 ermöglichen weiterhin, bei einer vorgegebenen
Masse das Bauteil 3 a im Bereich der Reibfläche 4 a dicker auszugestalten,
so daß eine Überhitzung in diesem Bereich vermieden werden kann.
Eine Veränderung der durch das viskose Medium erzeugten Dämpfung kann
weiterhin dadurch erzielt werden, daß die ringkanalartige Aufnahme 51
wenigstens über Teilbereiche der Längenerstreckung von zumindest einer
Feder 45 keinen konstanten Querschnitt besitzt, so daß in den Bereichen
größeren Querschnitts eine geringere Dämpfung und in den Bereichen mit
kleinerem Querschnitt eine höhere Dämpfung erzeugt wird. Obwohl diese
Querschnittsveränderung der ringkanalartigen Aufnahme 51 an einer belie
bigen Stelle vorgesehen werden kann oder gar an mehreren Stellen, ist es
besonders zweckmäßig, wenn derartige Querschnittsveränderungen bzw. Quer
schnittserweiterungen sich in den Endabschnitten der nicht komprimierten
Federn 45 befinden. Die Querschnittsveränderungen können dabei schlagartig
oder progressiv sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Quer
schnittserweiterung im Bereich der radial inneren Hälfte der ringka
nalartigen Aufnahme 51 vorgesehen werden. Eine derartige Erweiterung ist
in Fig. 2 gezeigt und mit 89 gekennzeichnet. Diese Erweiterung 89 ist an
den Flansch 41 angeformt, welcher die ringkanalartige Aufnahme 51 radial
nach innen hin begrenzt bzw. verschließt. Die Erweiterungen können jedoch
auch durch entsprechende Formgebung der die ringkanalartigen Aufnahmen 51
begrenzenden Einbuchtungen 52, 53 gebildet sein.
Die Einbringung des viskosen Mediums in die Kammer 30 kann vor dem
Zusammenbau bzw. dem Zusammenstecken der beiden Schwungradelemente 3, 4
erfolgen. Eine solche zumindest teilweise Befüllung der Kammer 30
ermöglicht das Einbringen des viskosen Mediums durch diejenigen Bereiche
der Kammer, die durch Zusammenstecken der Schwungradelemente 3, 4
verschlossen werden.
Zur Befüllung der Kammer 30 mit dem viskosen Medium, welches ein pastöses
Mittel, wie Schmierstoff, Fett oder dergleichen sein kann, wird das
Schwungradelement 3 auf eine Drehzahl gebracht, die aufgrund der auf das
viskose Medium einwirkenden Fliehkraft eine einwandfreie Verteilung dieses
viskosen Mediums über den Umfang gewährleistet. Durch ein derartiges
Verfahren wird sichergestellt, daß bei einer Füllung der Kammer 30 mit
einem pastösen Medium, welches über die auftretenden Temperaturbereiche
möglichst keine bzw. möglichst geringe Zustandsänderung, also zumindest
keine wesentliche Änderung der Zähigkeit erfährt, eine gleichmäßige Ver
teilung bzw. eine gleichmäßige Einfüllhöhe über den Umfang der Kammer 30
einstellt, so daß danach ein sehr präzises Auswuchten der Einrichtung
möglich ist.
Die Schleuderdrehzahl kann zwischen 4000 bis 7000 Umdrehungen pro Minute
liegen, vorzugsweise in der Größenordnung von ca. 5000 bis 6000
Umdrehungen pro Minute.
Das die Kammer aufweisende Schwungradelement 3 kann vor dem Zusammenbau
mit dem anderen Schwungradelement 4 gewuchtet werden. Dabei kann das
andere Schwungradelement 4 ebenfalls für sich gewuchtet werden, so daß
nach dem Zusammenstecken der beiden Elemente 3, 4 die Einrichtung 1 gewuch
tet ist. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn das Wuchten erst nach
dem Zusammenbau der beiden Elemente erfolgt.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung
101 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 102, welches in
zwei Schwungradelemente 103, 104 aufgeteilt ist. Die beiden Schwungradele
mente 103 und 104 sind zueinander relativ verdrehbar über eine Lagerung 15
gelagert. Das Schwungradelement 103 bildet ein Gehäuse, das eine ringför
mige Kammer 130 begrenzt, in der eine Dämpfungseinrichtung 113 aufgenommen
ist.
Das die ringförmige Kammer 130 aufweisende Schwungradelement 103 besteht
im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 131, 132, die radial außen miteinan
der verbunden sind. Die beiden Gehäuseteile 131, 132 sind durch Blechform
teile gebildet, die an ihrem äußeren Umfang durch eine Schweißung 138
miteinander verbunden sind. Diese Schweißung 138 dichtet gleichzeitig die
ringförmige Kammer 130 radial nach außen hin ab. Zur Verschweißung der
beiden Blechformteile 131, 132 eignet sich in vorteilhafter Weise eine
Widerstandsstumpfschweißung oder eine Kondensatorstoßentladungsschweißung,
also eine Verschweißung, bei der die sich in Kontakt befindlichen und zu
verschweißenden Bereiche zweier Bauteile durch Anlegen an die Bauteile
eines Wechselstroms hoher Stromstärke und niedriger Spannung auf Schweiß
temperatur erwärmt und unter Druck vereinigt werden.
Zur Durchführung einer solchen Verschweißung besitzen die beiden schalen
artigen Blechformteile 131, 132 Stirnbereiche bzw. Stoßflächen 134, 135, die
in bezug auf die für die Verschweißung verwendete Stromstärke eine defi
nierte Fläche aufweisen. Im Bereich dieser Stoßflächen 134, 135 liegen die
Gehäuseteile 131, 132 axial aneinander an und werden bzw. sind miteinander
verschweißt.
Zur genauen radialen Positionierung der beiden Gehäuseteile 131, 132 wäh
rend der Verschweißung besitzt das Gehäuseteil 131 radial außen einen
ringförmigen Vorsprung 131 a, der eine am Außenumfang des Gehäuseteiles 132
angeformte Zentrierfläche 135 a umgreift. Zur genauen Positionierung in
Umfangsrichtung während der Verschweißung sind in den Gehäuseteilen
131, 132 axiale Ansenkungen 165, 166 eingebracht. In diese Ansenkungen
165, 166 können Stifte der Schweißvorrichtung eingreifen, die die beiden
Gehäuseteile 131, 132 während der Schweißung in einer genauen Winkelposi
tion in bezug aufeinander halten.
Da während der Verschweißung der beiden Blechschalen 131, 132 infolge der
Schweißnahtbildung eine gewisse axiale Bewegung zwischen diesen Blech
schalen stattfindet, kann es vorteilhaft sein, zwischen diesen Blechscha
len axiale Anschläge vorzusehen, die erst während des Verschweißens wirk
sam werden. In Fig. 3 ist strichpunktiert ein derartiger, an der Blech
schale 132 angeformter Anschlag angedeutet und mit 167 gekennzeichnet.
Durch Verwendung derartiger Begrenzungsanschläge 167 ist man nicht so
abhängig von der für die Verschweißung verwendeten Stromstärke, das be
deutet, daß man auch mit einer höheren Stromstärke arbeiten kann, da die
axiale Lage der beiden Gehäuseteile 131, 132 durch die Anschläge 167 be
stimmt wird und nicht durch die Stromstärke sowie den während der Ver
schweißung auf die beiden Gehäuseteile 131, 132 aufgebrachten axialen
Druck.
Das Ausgangsteil des Dämpfers 113 ist durch einen radialen Flansch 141
gebildet, der axial zwischen den beiden Gehäuseteilen 131, 132 angeordnet
ist. Der Flansch 141 ist mit seinen radial inneren Bereichen über eine
axiale Steckverbindung 142 mit dem ringförmigen Scheibenteil 127, welches
auf der Stirnseite des in Richtung des motorseitigen Gehäuseteils 131
weisenden axialen Ansatz 143 des Schwungradelementes 4 über Niete 126
befestigt ist.
Der Flansch 141 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 144 auf,
welche die Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher in Form von
Schraubenfedern 145 des Dämpfers 113 bilden.
Die beiden Gehäuseteile 131, 132 bilden radial außen eine ringkanalartige
bzw. torusähnliche Aufnahme 151, in die die radialen Ausleger 144 des
Flansches 141 eingreifen. Die ringkanalartige Aufnahme 151 für die Kraft
speicher 145 ist im wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende
axiale Einbuchtungen bzw. Anprägungen 152, 153 gebildet, welche in die aus
Blech hergestellten Gehäuseteile 131, 132 eingebracht sind und in die die
beidseits des Flansches 141 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 145
axial eintauchen. Radial nach innen wird die ringkanalartige Aufnahme 151
durch einen ringförmigen Bereich 149 des Flansches 141, abgesehen von
einem kleinen Spalt 154, verschlossen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 152, 153 im
Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest
annähernd an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher ge
glichen ist. Die äußeren Bereiche der Einbuchtungen 152, 153 können somit
für die Kraftspeicher 145 Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an
denen sich die Kraftspeicher 145 zumindest unter Fliehkrafteinwirkung
radial abstützen können.
Zur Verringerung des Verschleißes an den radialen Abstützbereichen der
ringkanalartigen Aufnahme 151 für die Federn 145 ist im vorliegenden Falle
ein eine hohe Härte aufweisendes Stahlband 181 vorgesehen, das sich über
den Umfang der ringkanalartigen Aufnahme 151 erstreckt und die Federn 145
umschließt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stahlband
181 zylindrisch ausgeführt und in einer Ausnehmung 182 aufgenommen, die
durch einen radialen Einstich bzw. einen radialen Rücksprung gebildet ist.
Bei rotierender Einrichtung 101 stützen sich die Federn 145 infolge der
auf sie einwirkenden Fliehkraft über ihre Windungen an dem Stahlband 181
ab.
Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 145 sind beidseits der Ausleger 144
in die Einbuchtungen 152, 153 Umfangsanschläge 155, 155 a eingebracht. Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Umfangssanschläge
155, 155 a - in Umfangsrichtung betrachtet - die gleiche Erstreckung wie die
radialen Ausleger 144 des Flansches 141. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist,
sind zwischen den Auslegern 144 und den ihnen zugewandten Enden der Federn
145 Zwischenteile in Form von Federnäpfen 159 vorgesehen, deren Umfang an
den Querschnitt der ringkanalartigen Aufnahme 151 angepaßt ist.
Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 151 besitzen die Gehäuse
hälften 131, 132 aufeinander zu weisende, kreisringartige Flächen bildende
Bereiche 160, 161, zwischen denen ein kreisringförmiger Durchlaß 162 für
den Flansch 141 vorhanden ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4, ist die
Breite dieses kreisringförmigen Durchlasses 162 nur geringfügig größer als
die in diesem aufgenommenen Bereiche des Flansches 141, so daß ein sehr
geringer Spalt 154 vorhanden ist.
Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 101
betrachtet, vier Federn 145 vorgesehen, die sich jeweils zumindest annä
hernd über 82 Grad des Umfangs erstrecken. Somit erstrecken sich die
Federn über zumindest annähernd 90% des Umfangs der Einrichtung 101.
Zur Reduzierung der in den Federn 145 beim Komprimieren auftretenden
Spannungen und Erleichterung der Montage sind die Federn 145 zumindest
annähernd auf den Radius, auf dem sie angeordnet werden, vorgekrümmt.
In der ringförmigen Kammer 130 ist ein viskoses Medium bzw. ein
Schmiermittel vorgesehen. Das viskose Medium soll dabei - bei drehender
Einrichtung 101 - zumindest die ringkanalartige Aufnahme 151 ausfüllen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, besitzt der Flansch 141 eine mittlere
Ausnehmung 171, deren Kontur radiale Profilierungen 172 bildet, welche in
Eingriff stehen mit Gegenprofilierungen 173, die am Außenumfang des mit
dem Schwungradelement 4 verbundenen ringförmigen Scheibenteils 127 vorge
sehen sind. Die Gegenprofilierungen 173 sind durch radiale Vorsprünge
gebildet, die in entsprechend angepaßte Ausschnitte 172 a des Flansches 141
eingreifen. Im Bereich der radialen Vorsprünge 173 sind auch die Niete 126
vorgesehen, die das Bauteil 127 am Schwungradelement 104 festlegen. Die
die axiale Steckverbindung 142 bildenden Profilierungen 172 und Gegenpro
filierungen 173 ermöglichen eine einwandfreie Ausrichtung des Flansches
141 zwischen den beiden Gehäusehälften 131, 132, so daß der zwischen dem
kreisringförmigen Durchlaß 162 und dem Flansch 141 vorhandene Spalt 154
sehr klein ausgeführt werden kann.
Auch ermöglicht die Steckverbindung 142, die axialen Toleranzen zwischen
den verschiedenen Anlage- bzw. Abstützflächen der Bauteile zu erweitern.
Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 130 ist eine Dichtung 174 zwischen
dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 132 und dem Schwungradelement
104 vorgesehen. Die Dichtung 174 unterscheidet sich gegenüber der in
Verbindung mit der Fig. 1a beschriebenen Dichtung 74 im wesentlichen
dadurch, daß die kreisringförmige axial federnde Scheibe 175 vollkommen
beschichtet ist und radial außen axial eingespannt ist zwischen einem
ringförmigen Bereich 132 a des Gehäuseteiles 132 und einer am Gehäuseteil
132 mittels Nietverbindungen 132 b befestigten Ringscheibe 180.
Der ringförmige Bereich 132 a des Gehäuseteiles 132 erstreckt sich, ausge
hend von dem Außendurchmesser der federnden Dichtungsscheibe 175 radial
nach innen, wobei zwischen dem ringförmigen Bereich 132 a und der Dicht
scheibe 175 ein radialer Raum 132 c gebildet ist. In diesem radial nach
innen hin offenen radialen Raum 132 c können die geringen Mengen an vis
kosem Medium, welche eventuell zwischen dem Innenbereich der Dichtungs
scheibe 175 und den Gegendichtbereichen 176 b austreten können, aufgefangen
werden und bei höheren Drehzahlen - bedingt durch die Fliehkraft -
zwischen dem ringförmigen Bereich 132 a und der Dichtscheibe 175, wieder in
die ringförmige Kammer 130 zurückgedrückt werden. Die Kontaktzonen
zwischen den inneren Bereichen der Dichtscheibe 175 und den Gegendichtbe
reichen 176 b sind im axialen Erstreckungsbereich des radialen Raums 132 c
vorgesehen.
Am inneren Bereich des Gehäuseteils 132 ist ein axialer Rücksprung bzw.
ein axialer Absatz 191 angeformt, dessen radial äußere Mantelfläche die
äußeren Bereiche der Dichtscheibe 175 axial übergreift.
Die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte 131 trägt innen einen axialen
Ansatz 120, auf dem das die beiden Schwungradelemente 103 und 104 relativ
zueinander lagernde Wälzlager 16 in ähnlicher Weise wie in Fig. 1a aufge
nommen ist. Das Blechformteil 131 ist auf einem Sitz 120 b des Ansatzes 120
zentriert und stützt sich axial an einer am Anschluß an den Sitz 120 b
vorgesehenen radialen Fläche 120 c des Ansatzes 120 ab.
Die Verbindung zwischen dem Blechformteil bzw. Gehäuseteil 131 und dem
axialen Ansatz 120 kann durch eine Verschraubung, eine Vernietung, eine
Verschweißung oder eine Verstemmung erfolgen.
Das Zusammenbauen der beiden Schwungradelemente 103 und 104 erfolgt in
ähnlicher Weise wie in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschrieben, das
bedeutet, daß das Wälzlager 16 zunächst auf dem Schwungradelement 104 und
die Dichtscheibe 175 am Schwungradelement 103 vormontiert werden. Beim
aufschieben des Wälzlagers 16 auf den Sitz 120 a des Ansatzes 120 wird die
Steckverbindung 142 hergestellt und die Dichtungsscheibe 175 durch Anlage
an den am Schwungradelement 104 vorgesehenen Gegendichtbereichen 176 b
axial verspannt. Durch Befestigung der Sicherungsscheibe 122, welche den
inneren Lagerring des Wälzlagers 16 radial überlappt, auf der Stirnseite
des Ansatzes 120 werden beide Schwungradelemente 103 und 104 axial zuei
nander gesichert. Die Befestigung der Scheibe 122 kann, ähnlich wie in
Fig. 1 dargestellt, durch Vernietung erfolgen. Anstatt Niete können
jedoch auch Schrauben verwendet werden.
Die hydraulische bzw. viskose Dämpfung durch Verdrängung bzw. Verwirbelung
des in der ringkanalartigen Aufnahme 151 vorgesehenen viskosen Mediums
findet in ähnlicher Weise statt, wie in Verbindung mit den Fig. 1 und 2
beschrieben.
Um zu verhindern, daß beim Verschweißen der beiden Blechgehäuseteile
131, 132 die mit diesen in Kontakt sich befindlichen Bauteile - wie insbe
sondere die bewegbaren Bauteile - mit den Gehäuseteilen stellenweise ver
schweißt werden oder eine Gefügeveränderung infolge einer stellenweisen
Überhitzung erfahren, ist zwischen diesen Bauteilen und den Blechgehäuse
teilen 131, 132 eine elektrische Isolierung vorgesehen. Bei den während des
Schweißvorganges gefährdeten Bauteilen handelt es sich insbesondere um die
in der ringkanalartigen Aufnahme 151 vorhandenen Federn 145, weiterhin den
Flansch 141 und die Federnäpfe 159.
Die isolierende Beschichtung kann an den Gehäuseteilen 131, 132 vorgesehen
sein und/oder an den sich mit diesen in Kontakt befindlichen Bauteilen
145, 141, 159, 155, 155 a. Die isolierende Beschichtung kann dabei lediglich
partiell aufgebracht werden, das bedeutet, lediglich in den Kontaktbe
reichen zwischen den Gehäuseteilen und den anderen Bauteilen.
Die Isolierung kann in vorteilhafter Weise durch Phosphatieren einzelner
Bauteile erzielt werden. Weiterhin können einzelne Bauteile, wie zum
Beispiel die Federnäpfe 159 und die Umfangsanschläge 155, 155 a aus
nicht-leitendem Material hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest die Blechteile und/oder der
Flansch zur Isolierung phosphatiert sind. Die Federn 145 sind zweckmäßi
gerweise lackiert, können jedoch auch phosphatiert sein.
Um die Gehäuseteile 131, 132 gegenüber den sich mit diesen in Kontakt
befindlichen Bauteile zu isolieren, können weiterhin Keramikschichten,
Kunststoffbeschichtungen oder auch Fettbeschichtungen verwendet werden.
Derartige Beschichtungen können insbesondere auf die Gehäuseteile 131, 132
aufgebracht werden.
Sofern die Blechteile 131, 132 bei der Isolierbehandlung, wie Phosphatie
rung, vollkommen beschichtet werden, ist es zweckmäßig, wenn im Bereich
der Schweißzonen sowie im Anlagebereich für die Stromzuführung, die in
diesen Bereichen zuvor aufgebrachte Isolierschicht zum Beispiel durch eine
mechanische Bearbeitung abgetragen wird, so daß in diesen Bereichen eine
einwandfreie elektrische Leitfähigkeit vorhanden ist.
Bei der Auswahl der lsoliermittel ist stets darauf zu achten, daß diese
sich mit dem in der ringkanalartigen Aufnahme 151 eingebrachten viskosen
Medium vertragen.
Die Verwendung einer Phosphatschicht als Isolierschicht ist besonders
vorteilhaft, da diese verschleißmindernd und selbstschmierend wirkt.
Das Gehäuseteil 131 besitzt weiterhin am Außenumfang einen Sitz 139, auf
dem ein Anlasserzahnkranz 140 aufgenommen ist. Der Anlasserzahnkranz 140
ist über den Umfang betrachtet, zumindest stellenweise mit dem Gehäuseteil
131 durch eine Schweißung 140 a verbunden. Dies ist bei der Blechausführung
des Gehäuseteiles 131 vorteilhaft, da aufgrund der begrenzten Wandstärke
des Gehäuseteiles 131 der Sitz 139 sich nicht über die volle Zahnkranz
breite erstreckt.
Wie aus Fig. 3 weiterhin zu entnehmen ist, besitzt das motorseitige
Gehäuseteil 131 eine größere Materialstärke als das Gehäuseteil 132.
Die Umfangsanschläge 155, 155 a können ersetzt werden durch in die Blech
formteile 131, 132 eingeprägte Anformungen, wie Taschen. Diese Taschen
können in vorteilhafter Weise zur Positionierung der beiden Gehäuseteile
131, 132 bei der Verschweißung miteinander benutzt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch Varianten, die durch Kombi
nation von einzelnen in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen
beschriebenen Merkmalen bzw. Elementen gebildet werden können.
Claims (36)
1. Einrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen, z. B. im Antriebs
strang eines Fahrzeuges, wobei die Einrichtung mindestens zwei
entgegen von Dämpfungsmitteln zueinander über eine Wälzlagerung
gelagerte Schwungmassen besitzt, von denen die eine mit einem Motor
und die andere mit einem Getriebe über eine Kupplung, wie eine
Reibungskupplung verbindbar sind und mindestens eine der Schwungmas
sen eine mit einem viskosen bzw. pastösen Medium zumindest teilweise
füllbare und nach außen über mindestens eine Dichtung abgedichtete
Kammer aufweist, in der eine Dämpfungsvorkehrung aufgenommen ist,
die sich einer Relativverdrehung zwischen den Schwungmassen wider
setzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenbau der Einrichtung
erfolgt, indem zwei vormontierte Untereinheiten so ausgebildet sind,
daß sie axial zusammenfügbar und miteinander über ein Verbindungs
mittel verbindbar sind und die Untereinheiten mindestens zwei der
nachfolgend angeführten Merkmale aufweisen:
- - an einer der Untereinheiten ist ein Dichtungselement festgelegt, das nach dem Zusammenbau an einer an der anderen Einheit vorgese henen Gegendichtfläche anliegt,
- - an einer der Untereinheiten ist das Wälzlager formschlüssig fest gelegt und beim Zusammenbau auf einen Sitz der anderen Unterein heit aufschiebbar,
- - eine der Untereinheiten trägt das eine, ein Profil aufweisende Bestandteil einer Steckverbindung und die andere Einheit das Gegenprofil einer die beiden Einheiten drehschlüssig koppelnde Steckverbindung.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem
Motor verbindbare Schwungmasse die Kammer und die Dämpfungsvorkeh
rung aufweist und damit die eine vormontierte Einheit darstellt,
während die andere vormontierte Einheit die mit dem Getriebe ver
bindbare Schwungmasse enthält.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung Profilierungen aufweist, die in
Eingriff bringbar sind mit an einer der Einheiten vorgesehenen
Gegenprofilierungen, weiterhin eine der Einheiten das Dichtungsele
ment trägt, das beim Zusammenstecken der beiden Einheiten an einer
Fläche der anderen Einheit dichtend zur Anlage kommt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die durch den Zusammenbau der beiden Einheiten erzeugte
Dichtung die mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllte
Kammer abdichtet hin zu einem axial zwischen der Kammer und einer
der Schwungmassen befindlichen Ringspalt, der nach außen hin offen
sein kann.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Dämpfungsvorkehrung in Umfangsrichtung wirksame Kraft
speicher umfaßt und das Ausgangsteil ein mit diesen zusammenwirken
des flanschartiges Bauteil ist, das eine mittlere Ausnehmung auf
weist, deren Umfangskontur die Profilierungen begrenzt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Gegenprofilierungen an der anderen Schwungmasse vorge
sehen sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen
profilierungen am Außenumfang eines ringscheibenartigen, mit der
anderen Schwungmasse verbundenen Bauteiles vorgesehen sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
ringscheibenartige Bauteil auf einer der motorseitigen Schwungmasse
zugewandten Stirnfläche der anderen Schwungmasse axial festgelegt
ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß vor dem axialen Zusammenstecken der Einheiten das Wälzlager
auf der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse montiert wird.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Lager in einer zentralen Ausnehmung einer der Schwung
massen aufgenommen ist und axial zwischen einer Schulter dieser
Schwungmasse und dem ringscheibenartigen Bauteil eingespannt ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß die motorseitige Schwungmasse einen zentralen axialen
Ansatz aufweist, der in die Ausnehmung der anderen Schwungmasse
axial hineinragt und einen Sitz zur Aufnahme des inneren Ringes des
Wälzlagers aufweist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich
net, daß nach dem axialen Zusammenstecken der beiden Schwungmassen
der innere Wälzlagerring durch eine, diesen zumindest teilweise
radial überlappende und auf der Stirnseite des axialen Ansatzes
axial festgelegte, das Verbindungsmittel darstellende Ringscheibe
axial gesichert ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der innere
Wälzlagerring zwischen der Ringscheibe und einer Schulter des axia
len Ansatzes eingespannt ist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest auf der der Kammer abgekehrten Seite des Lagers
eine zwischen radial äußerem und radial innerem Lagerring wirksame
Dichtung vorgesehen ist.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeich
net, daß auf der der Kammer zugekehrten Seite des Lagers eine die
Kammer gegen das Lager abdichtende Dichtung vorgesehen ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich
tung zwischen den beiden Lagerringen wirksam ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Dichtungselement auf einer der Einheiten vormontierbar ist, das
nach dem Zusammenbau an einer an der anderen Einheit vorgesehenen
Gegendichtfläche anliegt.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Dich
tungselement auf der die getriebeseitige Schwungmasse beinhaltenden
Einheit vormontierbar ist.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen mindestens einem der Lagerringe und dem diesen
tragenden Bauteil eine Dichtung vorgesehen ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeich
net, daß das Dichtungselement durch wenigstens ein ringscheibenarti
ges Dichtungsteil gebildet ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das ring
scheibenartige Dichtungsteil axial federnd nachgiebig ist.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeich
net, daß das Dichtungselement von der motorseitigen Schwungmasse
getragen ist und nach dem Zusammenstecken der Schwungmassen an der
Anlagefläche der anderen Schwungmasse mit Vorspannung anliegt.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeich
net, daß der Innendurchmesser des die Kammer zum Ringspalt hin
abdichtenden Dichtungselementes größer ist als der äußere Durchmes
ser der Gegenprofilierungen der Steckverbindung.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeich
net, daß das Dichtungselement mit seinem radial äußeren Randbereich
an einer die Kammer begrenzenden radialen Wandung axial anliegt,
welche axial zwischen dem scheibenartigen Ausgangsteil der Dämp
fungsvorkehrung und der zweiten Schwungmasse vorgesehen ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der radial
äußere Randbereich an der radialen Wandung axial festgelegt ist.
26. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die auf der anderen der Schwungmassen
vorgesehene Anlagefläche für das Dichtungselement durch ein kreis
ringförmiges Bauteil gebildet ist, das zwischen der Stirnfläche der
anderen Schwungmasse und dem die Gegenprofilierungen aufweisenden
Bauteil axial eingespannt ist und radial nach außen sich weiter
erstreckt als die Gegenprofilierungen.
27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das kreis
ringförmige Bauteil radial außen in Richtung von dem mit den Gegen
profilierungen versehenen Bauteil weg getellert ist.
28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeich
net, daß das viskose Medium in die Kammer vor dem Zusammenstecken
der Einheiten eingebracht wird.
29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeich
net, daß das viskose Medium durch diejenigen Bereiche der Kammer
eingebracht wird, die beim Zusammenstecken der Schwungmassen ver
schlossen werden.
30. Einrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung der Kammer mit dem visko
sen Medium unter Drehung erfolgt.
31. Einrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung der Kammer mit viskosem
Medium und die Verteilung unter Drehung praktisch gleichzeitig
erfolgt.
32. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 30 oder 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Kammer aufweisende Einheit auf
eine die Verteilung des viskosen Mediums bewirkende Schleuderdreh
zahl gebracht wird.
33. Einrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchten nach dem Verteilen des
viskosen Mediums erfolgt.
34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuch
ten der die Kammer aufweisenden Einheit vor dem Zusammenbau mit der
anderen Einheit erfolgt.
35. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuch
ten nach dem Zusammenbau der beiden Einheiten erfolgt.
36. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeich
net, daß als viskoses Medium ein pastöses Mittel, wie Schmierstoff,
Fett oder dergleichen verwendet wird.
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