DE3745136C5

DE3745136C5 - Zwei-Massen-Schwungrad

Info

Publication number: DE3745136C5
Application number: DE3745136A
Authority: DE
Inventors: Oswald Friedmann; Johann Jäckel
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 1986-07-05
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2007-07-02
Also published as: DE3745136C2

Abstract

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Dämpfung von Dreh- bzw. Torsionsschwingungen, die insbesondere im Antriebsstrang eines Fahrzeuges zwischen Motor und Getriebe vorgesehen werden können und mindestens zwei zueinander verdrehbar gelagerte Schwungradelemente aufweisen, zwischen denen eine Dämpfungsvorkehrung vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwei-Massen-Schwungrad, umfassend

– eine zentrisch zu einer Drehachse an einer Welle einer Brennkraftmaschine befestigbare Primärmasse,
– eine relativ zur Primärmasse um die Drehachse drehbar gelagerte Sekundärmasse zur Befestigung einer Reibungskupplung,
– eine die Sekundärmasse drehelastisch mit der Primärmasse kuppelnde Torsionsdämpfereinrichtung.

Derartige Einrichtungen, die beispielsweise aus der DE 35 29 816 C2 und der US 4,468,207 bekannt sind, besitzen als Dämpfungsmittel in der Regel zwischen den Schwungmassen sowohl in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher, wie Schraubenfedern, die elastische Energie speichern, als auch in Achsrichtung wirksame Kraftspeicher, die im Zusammenwirken mit Reib- oder Gleitbelägen eine Reibung, das heißt eine Hysterese bewirken, die parallel zu den in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern geschaltet ist.
Solche Einrichtungen vermögen zwar bei gewissen Einsatzfällen relativ gute Verbesserungen des Schwingungs- beziehungsweise Geräuschverhaltens zu bewirken, jedoch stellen diese in vielen Fällen eine Kompromißlösung dar. So vermögen diese rein mechanischen Lösungen nicht, das breite Spektrum der anstehenden Anforderungen bei den verschiedenen Betriebszuständen, die vollkommen unterschiedliche Schwingungs- und Geräuschverhalten aufweisen, abzudecken. Sie werden also umso aufwendiger und damit teurer, wenn versucht wird, viele Betriebszustände zu erfassen, da für zusätzliche Amplitudenbereiche zusätzliche und jeweils kompliziertere Maßnahmen erforderlich sind. Insbesondere vermögen derartige Einrichtungen nicht die Dämpfungscharakteristik an mehrere sich verändernde Betriebsbedingungen anzupassen, unter anderem deshalb nicht, weil die den einzelnen Dämpferstufen beziehungsweise den in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern zugeordneten Hysteresen sich nicht in Abhängigkeit der auftretenden Bedingungen verändern können. Sie sind außerdem verschleiß- und störanfällig.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, derartige Einrichtungen zu verbessern, insbesondere deren Dämpfungswirkung, wobei die Möglichkeit geschaffen werden soll, die Dämpfungscharakteristik, das heißt das Maß der Energievernichtung an das unterschiedliche Schwingungs- und Geräuschverhal ten eines Fahrzeuges unter verschiedenen Betriebsbedingungen und anderen Einflüssen anpassen zu können, um zum Beispiel bei niedrigen als auch bei hohen Drehzahlen, bei Resonanzdrehzahl, beim Anlassen beziehungsweise beim Abstellen oder dergleichen eine optimale Filtrierung der zwischen Motor und Getriebe auftretenden Schwingungen zu erzielen. Außerdem lag der Erfindung die Aufgabe der Schaffung einer preiswerten Einrichtung zugrunde, wobei durch konstruktive Maßnahmen ein geringer Fertigungsaufwand durch Einsatz eines möglichst hohen Anteils an spanloser Fertigung ermöglicht wird. Weiterhin soll die Lebensdauer verlängert, Verschleiß vermieden und Verluste im Antriebssystem verringert werden.
Weiterhin sind Dämpfungseinrichtungen in Form von Kupplungsscheiben beispielsweise aus der US 4,565,273 und der DE 32 28 673 A1 bekannt.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Primärmasse zwei einen zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllten, Federn aufnehmenden Raum begrenzende Bauteile besitzt, und die Primärmasse weiterhin im Bereich ihres Außenumfangs einen axial vorstehenden, zentrischen Masseringansatz aufweist, der unter Heranziehung des brennkraftmaschinenseitigen Bauteils gebildet ist und in den die Sekundärmasse zumindest teilweise axial hineinreicht.
Bei einem Zwei-Massen-Schwungrad nach der Erfindung kann es von Vorteil sein, wenn die Sekundärmasse eine als Träger der Reibungskupplung dienende Massescheibe aufweist, deren Außenumfang der Masseringansatz axial übergreift. Weiterhin kann es, beispielsweise hinsichtlich der Herstellkosten vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Zwei-Massen-Schwungrad die Bauteile als Blechformteile ausgebildet sind.
Es kann sich auch als zweckmäßig erweisen, wenn die Primärmasse zwei zentrisch angeordnete Blechformteile aufweist, von denen ein erstes Blechformteil Topfform hat und eine im wesentlichen radial verlaufende, an einer Motorwelle befestigbare Wand und eine radial außen an diese Wand anschließende, im wesentlichen axial in Richtung der Sekundärmasse verlaufende Umfangswand aufweist und von denen ein zweites Blechformteil an der Umfangswand befestigt ist und zusammen mit dem ersten Blechformteil einen zur Drehachse konzentrischen Hohlraum im radial äußeren Bereich der Primärmasse umschließt, in welchem Federn der Torsionsdämpfereinrichtung angeordnet sind. Des weiteren kann es von Vorteil sein, wenn bei einem Zwei-Massen-Schwungrad nach der Erfindung auch das zweite Blechformteil Topfform hat und eine im wesentlichen radial verlaufende, den Raum begrenzende Wand sowie eine radial außen an diese Wand anschließende, im wesentlichen axial von der Motorwelle weg verlaufende Umfangswand aufweist. Allgemein kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Umfangswand wenigstens eines der beiden Blechformteile den Masseringansatz bildet, wobei auch beide Blechformteile hierzu herangezogen werden können. Es kann auch zweckmäßig sein, wenn die Umfangswände der beiden Blechformteile im Bereich des Masseringansatzes konzentrisch ineinander verlaufen und die Blechformteile in diesem Bereich dicht und fest miteinander verbunden sind.
Von Vorteil kann es auch sein, wenn die Umfangswand des ersten Blechformteils eine ringförmige Stufe aufweist und auf der von der Motorwelle abgewandten Seite der Stufe einen größeren Durchmesser hat als auf der zur Motorwelle nahen Seite.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Zwei-Massen-Schwungrad, umfassend

– eine zentrisch zu einer Drehachse an einer Welle einer Brennkraftmaschine befestigbare Primärmasse mit zwei zentrisch angeordneten Blechformteilen, von denen ein erstes Blechformteil Topfform hat und eine im wesentlichen radial verlaufende, an der Welle befestigbare Wand und eine radial außen an diese Wand anschließende, im wesentlichen axial von der Welle weg verlaufende Umfangswand aufweist, und von denen ein zweites Blechformteil an der Umfangswand befestigt ist und eine im wesentlichen radial verlaufende Wand umfaßt, die zusammen mit dem ersten Blechformteil einen die Drehachse konzentrisch umschließenden Raum im radial äußeren Bereich der Primärmasse umschließt,
– eine relativ zur Primärmasse um die Drehachse drehbar gelagerte Sekundärmasse zur Befestigung einer Reibungskupplung und
– eine die Sekundärmasse drehelastisch mit der Primärmasse kuppelnde Torsionsdämpfereinrichtung mit in dem Raum angeordneten Federn, wobei die im wesentlichen axial verlaufende Umfangswand des ersten Blechformteils oder die im wesentlichen radial verlaufende Wand des zweiten Blechformteils zur Bildung einer Zusatzmasse einteilig in eine umlaufende Abbiegung übergeht, die an der genannten Wand des jeweils anderen Blechformteils oder einer Verlängerung dieser Wand flach anliegt und in diesem Bereich fest mit der Wand beziehungsweise ihrer Verlängerung verbunden ist.

Bei einem derartigen Zwei-Massen-Schwungrad kann es vorteilhaft sein, wenn die Abbiegung am Außenumfang der im wesentlichen radial verlaufenden Wand des zweiten Blechformteils vorgesehen ist und von der radialen Wand des ersten Blechformteils axial weggerichtet ist, wobei es sich als zweckmäßig erweisen kann, wenn die Abbiegung axial über den Außenumfang der Sekundärmasse hinwegreicht.
Es kann auch von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Zwei-Massen-Schwungrad die Abbiegung am Außenumfang der im wesentlichen radial verlaufenden Wand des zweiten Blechformteils vorgesehen ist.
Die Abbiegung kann auch an dem der radialen Wand fernen Ende der Umfangswand des ersten Blechformteils vorgesehen und nach radial außen gerichtet sein. Allgemein kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Anlasserzahnkranz auf das Bauteil aufgesetzt ist. Ebenso kann es zweckmäßig sein, die beiden Bauteile zur Vermeidung eines Austritts des viskosen Mediums dicht miteinander zu verbinden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen, insbesondere zwischen einem Motor und einem Antriebsstrang, mit zwischen zwei Schwungradelementen vorzusehender Dämpfungsvorkehrung, wobei das Eingangsteil das eine, mit dem Motor und das Ausgangsteil das andere, mit dem Antriebsstrang, zum Beispiel über eine Kupplung verbindbare Schwungradelement ist, wobei die Dämpfungsvorkehrung zumindest einen durch Bauteile des einen Schwungradelementes gebildeten, mit viskosem Medium, wie einem pastösen Mittel, zumindest teilweise gefüllten Ringkanal mit praktisch geschlossenem, zum Beispiel kreisringförmigen Querschnitt enthält, in dem Kraftspeicher, wie Federn, enthalten und abgestützt sind, an die sich der Querschnitt des Ringkanales anschmiegt und der – gegebenenfalls bis auf einen geringen Spalt – durch einen mit dem zweiten Schwungradelement in Drehschluß stehenden, radial in den Ringkanal hineinragenden Flanschkörper, der die anderen Abstützbereiche für die Federn bildet, abgedichtet ist. Eine derartige Ausgestaltung der Einrichtung ermöglicht eine einwandfreie Führung der im Ringkanal aufgenommenen Federn, so daß diese Federn verhältnismäßig lang ausgebildet werden können und somit ein großer Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen ermöglicht wird. Weiterhin wird durch die beim Komprimieren und Entspannen der Federn sowie infolge der Bewegung der Bereiche des Flanschkörpers, die in den Ringkanal hineinragen, auftretende Verwirbelung bzw. Verdrängung des im Ringkanal aufgenommenen viskosen Mediums eine viskose bzw. hydraulische Dämpfung erzeugt, die in Abhängigkeit der aufgrund von Drehmomentschwankungen bzw. Drehschwingungen zwischen den beiden Schwungradelementen auftretenden Winkelgeschwindigkeiten bzw. -beschleunigungen sich ändert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die durch das viskose Medium verursachte Dämpfung veränderbar ist in Abhängigkeit der Drehzal des Motors. Es kann also in Abhängigkeit der Winkelgeschwindigkeit bzw. -beschleunigung zwischen den beiden Schwungradelementen sowie in Abhängigkeit der Drehzahl der Einrichtung das Dämpfungsverhältnis bzw. die Hysterese und damit die gesamte Dämpfungscharakteristik der Einrichtung verändert werden.
Die Abstützbereiche für die Federn im Ringkanal können in vorteilhafter Weise durch am Flanschkörper angeformte radiale Ausleger gebildet werden, die in den radialen Bereich des Ringkanals einmünden. Die Ausleger können dabei radial außerhalb der Abstützbereiche übergehen in einen die Federn in Umfangsrichtung übergreifenden Steg. Die – in Umfangsrichtung betrachtet – jeweils zwei radiale Ausleger verbindenden Stege könne in einer ringförmigen Ausnehmung aufgenommen werden, welche sich radial außen an den Ringkanal anschließt.
Die Stege können – in radialer Richtung betrachtet – in bezug auf den Ringkanal derart ausgebildet sein, daß zumindest bei rotierender Einrichtung die Federn sich im wesentlichen an diesen Stegen radial abstützen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn zumindest einzelne der in dem Ringkanal aufgenommenen Kraftspeicher nacheinander zur Wirkung kommen, also eine mehrstufige, drehelastische Dämpfung bilden und die erst nach einem Relativverdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen einsetzenden Federn zunächst über den Flansch in Umfangsrichtung positioniert sind, da dann während des Verdrehwinkels, in dem diese Federn nicht komprimiert werden, diese sich mit dem Bauteil drehen, nämlich dem Flansch, an dem sie sich radial abstützen, so daß eine zusätzliche Reibungsdämpfung zwischen diesen Federn und den Begrenzungsflächen des Ringkanals vermieden werden kann.
Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Einrichtung kann gegeben sein, wenn der Ringkanal durch zwei schalenartige Körper gebildet wird, wobei wenigstens einer dieser Körper ein Blechformteil sein kann.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der Ringkanal durch zwei halbschalenartige Blechformteile gebildet ist, wobei diese Teile des mit dem Motor verbundenen Schwungradelementes sein können oder gar selbst dieses Schwungradelement bilden. Ein Vorteil derartiger Blechformteile gegenüber durch Verspanung hergestellten Teilen besteht im wesentlich reduzierten Fertigungsaufwand. Weiterhin sind bei durch Stanzen, Ziehen und Prägen hergestellten Blechteilen eine Vielzahl von günstigen Ausgestaltungsformen möglich. So können zum Beispiel auch Kanalquerschnitte kostengünstig hergestellt werden, die von der rotationssymmetrischen Form abweichen. Auch können die Umfangsabstützungen für die Federn im Ringkanal durch Anprägungen bzw. taschenförmige Anformungen gebildet werden, so daß keine zusätzlichen Elemente erforderlich sind, um diese Funktion sicherzustellen.
Die Abstützungen bzw. Anschläge im Ringkanal für die Endbereiche der Federn können jedoch auch in einfacher Weise durch einzelne Elemente gebildet werden, die in den ansonsten über den Umfang durchgehend ausgebildeten Ringkanal eingesetzt sind. Diese Elemente können durch aufgenietete Klötzchen bzw. Plättchen, durch Formniete oder durch angeschweißte Formteile gebildet sein.
Zur einwandfreien Beaufschlagung der in dem Ringkanal aufgenommenen Federn ist es angebracht, wenn – in der neutralen Stellung des Dämpfers bzw. der Einrichtung – beidseits eines Flanschauslegers eine taschenförmige Anformung oder ein anderes Anschlagelement vorgesehen ist.
Zur Reduzierung des Verschleißes können die Umfangsabstützungen für die Federn in vorteilhafter Weise zumindest auf ihren den Federn zugekehrten Seiten eine höhere Härte aufweisen. Dies kann durch Oberflächenhärten der Abstützungen, wie z.B Einsatzhärten, bzw. durch Induktivhärten nur der Stirnflächen der Abstützungen oder aber durch Beschichten der Anlageflächen erreicht werden. Als Verschleißschutzschicht eignen sich in vorteilhafter Weise metallische Beschichtungen, wie Hartnickelbeschichtung, Chrombeschichtung oder Molybdänbeschichtung. Für manche Anwendungfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn eine keramische oder Kunststoffbeschichtung aufgebracht wird.
Zur Verringerung bzw. Verhinderung von Abriebverschleiß im Ringkanal kann zumindest zwischen den Bereichen, an denen sich die einzelnen Windungen der Federn unter Fliehkrafteinwirkung abstützen und den Federn ein Verschleißschutz vorgesehen werden, der, zum Beispiel durch eine Zwischenlage oder eine Beschichtung gebildet sein kann. Ein solcher Verschleißschutz kann in einfacher Weise dadurch gebildet werden, daß zwischen den Federn und den den Ringraum bildenden Bauteilen zumindest im radial äußeren Bereich eine Einlage in Form eines gehärteten Stahlbandes eingelegt wird. Zur Aufnahme einer solchen Einlage können die den Ringraum begrenzenden Bauteile eine Ausnehmung bilden. Die Zwischenlage bzw. das Stahl band kann in einfacher Weise zylindrisch ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn die Einlage bzw. das Band im Querschnitt gewölbt und zumindest annähernd an den Federaußendurchmesser angeglichen ist, so daß sich die Feder über die Breite des Bandes, das bedeutet über einen größeren Umfang abstützt. Die spezifische Flächenpressung wird somit klein und der Reibverschleiß minimiert. Vorteilhaft kann es sein, wenn der Öffnungswinkel der gewölbten Einlage, das heißt also der Winkel, über den sich die Einlage um den Umfang der Federn erstreckt, zwischen etwa 45 und 120 Grad, vorzugsweise zwischen 60 und 90 Grad aufweist.
Die die Kraftspeicher im Ringkanal schalenartig umgreifende Verschleißschutzeinlage kann sich zumindest annähernd über den vollen Umfang, das heißt also über nahezu 360 Grad erstrecken. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, lediglich Bandabschnitte zu verwenden, die zumindest annähernd der Länge der einzelnen Dämpferfedern, die sie abstützen, entsprechen.
Für die Funktion der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zumindest zwischen einigen der Ausleger des Flanschkörpers und den ihnen zugewandten Federenden Zwischenlagen vorgesehen sind, die zumindest einen Querschnittsbereich aufweisen, der zumindest annähernd an den Querschnitt des die Federn aufnehmenden Ringkanals angepaßt ist. Durch eine derartige Ausgestaltung der Zwischenlagen wirken diese im Ringkanal bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen wie Verdrängungskolben für das in diesem Ringkanal vorgesehene viskose Medium. Zur besseren Führung der Federenden können die Zwischenlagen auf ihrer dem jeweiligen Federende zugekehrten Seite eine in den Innenraum der Federn hineinragende Verlängerung besitzen. Um eine Selbsteinfädelung der Verlängerungen in die Federenden zu ermöglichen, können diese einen leicht konischen Bereich aufweisen, der zum Ende zu in einen einen größeren Kegelwinkel oder eine kalottenförmige Gestalt aufweisenden Abschnitt übergeht. Dadurch kann sichergestellt werden, daß, falls eine Zwischenlage bzw. ein Federnapf im Betrieb aus einem Federende herausrutscht bzw. herausgedrängt wird, beim Entspannen der Feder bzw. bei der Beaufschlagung des Federnapfes letzterer sich wieder in die Feder einfädeln kann, ohne daß diese oder er selbst beschädigt wird.
Dadurch daß die Zwischenlagen bzw. die Federnäpfe im Ringkanal Verdrängungskolben für das viskose Medium bilden, können diese in vorteilhafter Weise zur Steuerung der durch das viskose Medium erzeugten Dämpfung herangezogen werden. So ist es in besonders einfacher Weise möglich, über die kolbenähnlichen Zwischenlagen die Durchflußmenge bzw. das verdrängte Volumen an viskosem Medium über einen bestimmten Relativverdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen zu bestimmen bzw. zu regulieren und somit einen definierten, charakteristischen Dämpfungsverlauf in Abhängigkeit bestimmter Betriebsparameter zu erzielen. Die Veränderung des durch das viskose Medium erzeugten Verdrehwiderstandes kann in einfacher Weise durch Veränderung wenigstens eines Durchflußquerschnittes für das viskose Medium erfolgen. Dies kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, daß der Ringkanal wenigstens über Teilbereiche der Längenerstreckung von zumindest einer Feder, die an beiden Enden mit Zwischenlagen bzw. Federnäpfen versehen ist, keinen konstanten Querschnitt besitzt. Bei einer Relativbewegung zwischen dem Ringkanal und einer Zwischenlage kann sich somit der freie Querschnitt zwischen dem Ringkanal und der Zwischenlage in Abhängigkeit des Verdrehwinkels verändern. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn zumindest einige der sich in den Endabschnitten der nicht komprimierten Federn befindlichen Bereiche des Ringkanals gegenüber den übrigen Bereichen dieses Kanals im Querschnitt erweitert sind. Derartige Querschnittserweiterungen können über einen bestimmten Verdrehwinkelbereich progressiv verlaufen oder es können auch die Querschnittsveränderungen schlagartig erfolgen. Um eine einwandfreie Führung der Zwischenlagen und der Kraftspeicher radial außen zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, derartige Querschnittserweiterungen im Bereich der inneren Hälfte des Ringkanales vorzusehen.
Die durch die Zwischenlagen in Verbindung mit dem viskosen Medium erzeugte Dämpfung kann weiterhin durch Einbringen von axialen Ausschitten oder von axialen Ausnehmungen in diese Zwischenlagen verändert werden.
Für die Funktion der Einrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die Ausleger des Flanschkörpers in Umfangsrichtung weisende Nasen besitzen, welche in eine Ausnehmung der Zwischenlagen eingreifen. Die Nasen der Ausleger sind dabei in bezug auf die ihnen jeweils zugeordnete Ausnehmung der Zwischenlagen derart angeordnet bzw. ausgebildet, daß über die Zwischenlagen zumindest die Endbereiche der Federn außer Kontakt gehalten werden mit den radial äußeren Bereichen des Ringkanals. Die Nasen der Ausleger können dabei derart ausgebildet sein, daß bei Beaufschlagung der Zwischenlagen letztere durch die Nasen leicht radial nach innen gezogen werden, und damit von der Ringkanalwandung abgehoben werden. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei hoher Drehzahl zumindest einige der Endwindungen der Federn nicht zur Anlage kommen an den schalenartigen Körpern, welche den Ringkanal bilden, und damit frei federn können. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Ausnehmungen in den Zwischenlagen im Querschnitt kreisringförmig ausgebildet sind und die Nasen der Ausleger zumindest an die Ausnehmungen angepaßte Bereiche aufweisen. Letzeres kann zum Beispiel durch Anprägen der zuvor ausgestanzten Nasen erfolgen. Die Ausnehmungen der Zwischenlagen können – in Achsrichtung der Federn betrachtet – kegel- oder kugelartig geformt sein und Sacklöcher bilden.
Bei einer Einrichtung, bei der der Ringkanal durch zwei Gehäuseteile, wie Gehäusehälften zusammengesetzt ist, kann es vorteilhaft sein, wenn die beiden Gehäusehälften über einander angepaßte Stoßflächen aneinander anliegen. Zur Abdichtung des Ringkanals radial nach außen hin, kann im Bereich der Stoßflächen eine Dichtung zwischengelegt sein. Zur Erleichterung der Montage können die Gehäusehälften einander axial überlappende Zentrierflächen besitzen, wobei im Bereich dieser Zentrierflächen eine Dichtung, wie zum Beispiel ein O-Ring zwischengelegt sein kann.
Zur Aufnahme einer Dichtung kann im Bereich der Stoßflächen oder im Bereich der Zentrierflächen eine Nut vorgesehen sein. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Stoßflächen und/oder die Zentrierflächen zwischen den beiden Gehäuseteilen auf einem größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des äußeren Federkreises angeordnet sind.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die beiden Gehäusehälften im Bereich ihres Außenumfanges miteinander verbunden sind. Dies kann mittels Verschraubungen erfolgen, wobei, falls eine der Gehäusehälften einen Anlasserzahnkranz trägt, diese Verschraubungen gleichzeitig zur Festlegung des Anlasserzahnkranzes am entsprechenden Schwungradelement herangezogen werden können.
Die beiden Gehäusehälften können jedoch auch durch Nietverbindungen oder durch Schweißen miteinander verbunden sein. Die Nietverbindungen können dabei ebenfalls zur Festlegung eines Anlasserzahnkranzes auf dem entsprechenden Schwungradelement dienen.
Für die Herstellung der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die beiden Gehäusehälften miteinander verschweißt sind. Eine derartige Verbindung der beiden Gehäusehälften ist insbesondere dann angebracht, wenn diese aus Blechformteilen bestehen. Zur Verbindung der Gehäusehälften eignen sich in vorteilhafter Weise Schweißverfahren, bei denen die zu verschweißenden Bereiche der Gehäusehälften durch einen Wechselstrom hoher Stromstärke, bei niedriger Spannung auf die Schweißtemperatur erwärmt und durch Aneinanderdrücken miteinander verbunden werden. Hierfür eignen sich in vorteilhafter Weise sogenannte Preßschweißungen bzw. Widerstandsschweißungen oder Kondensatorentladungsschweißungen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die zu verschweißenden Gehäusehälften zumindest im Bereich der Schweißung aus kohlenstoffarmem Stahl bestehen.
Um zu vermeiden, daß während der Verschweißung der beiden Gehäusehälften eine unzulässige, stellenweise Erhitzung an Bauteilen auftreten kann oder gar zwischen den Gehäusehälften und einigen der mit diesen vor dem Schweißen in Kontakt sich befindlichen und gegenüber diesen bewegbaren Bauteilen eine Verbindung stattfindet, ist es zweckmäßig, wenn zumindest zwischen einigen dieser Bauteile und den Gehäusehälften eine elektrische Isolierung vorgesehen ist. Diese Isolierung kann in vorteilhafter Weise zumindest im Kontaktbereich der Gehäusehälften mit den eingebauten Dämpferteilen, wie Flanschkörper, Schraubenfedern, Zwischenlagen bzw. Federnäpfen vorgesehen sein. Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Nabenflansch zumindest im Kontaktbereich mit den Gehäuseteilen isolierend beschichtet ist. In ähnlicher Weise können auch die Federnäpfe beschichtet sein, wobei diese auch in vorteilhafter Weise aus nicht elektrisch leitendem Material hergestellt werden können. Auch die Schraubenfedern können mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen werden. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn auch die in den Ringkanal eingebrachten Abstützungen bzw. Umfangsanschläge mit einer elektrischen Isolierung versehen sind.
Die elektrische Isolierung zumindest einzelner Teile der Einrichtung kann in einfacher Weise durch Phosphatieren erfolgen. Es eignen sich jedoch auch Lacküberzüge, Kuntstoffbeschichtungen und keramische Beschichtungen.
Bei der Auswahl der isolierenden Beschichtungen ist darauf zu achten, daß diese sich mit dem Schmiermittel im Dämpfer bzw. in der Ringkammer vertragen. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Blechteile, der Flanschkörper und die Zwischenlagen bzw. Federnäpfe zur Isolierung phosphatiert, die Schraubenfedern jedoch lediglich eine Lackschicht aufweisen.
Die den zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllten Ringkanal begrenzenden Gehäusehälften können auch in vorteilhafter Weise durch ein sie in Umfangsrichtung umgreifendes Befestigungsband axial miteinander verbunden werden. Ein derartiges Befestigungsband kann als Blechkäfig ausgebildet sein, wobei dieser Käfig Bereiche der beiden Gehäusehälften axial übergreift und seitlich von diesen Bereichen radial nach innen umgebördelt sein kann.
Zur genauen Positionierung der beiden Gehäusehälften während der Montage können Stifte, wie zum Beispiel Schwerspannstifte verwendet werden, die z.B in entsprechende Bohrungen der beiden Gehäusehälften vorgesehen sind. Durch eine entsprechende unsymmetrische Anordnung derartiger Stifte über den Umfang der Einrichtung kann sowohl eine einwandfreie radiale, als auch winkelmäßige Montageposition der Gehäusehälften zueinander sichergestellt werden. Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die Stifte in axialen Bohrungen der beiden Gehäusehälften aufgenommen werden, wobei zur axialen Sicherung der Stifte die abgebördelten Ränder des vorerwähnten Blechkäfigs die die Stifte aufnehmenden Bohrungen zumindest teilweise überdecken können.
Bei Einrichtungen, bei denen die beiden Gehäusehälften axial gerichtete Zentrierflächen aufweisen, können auch in vorteilhafter Weise die Positionierstifte in radialen Bohrungen der beiden Gehäusehälften aufgenommen werden. Diese radialen Bohrungen können dabei im axialen Erstreckungsbereich der Zentrierflächen eingebracht werden. Bei Einrichtungen, bei denen eine der beiden Gehäusehälften einen äußeren Sitz für einen Anlasserzahnkranz aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die radialen Positionierstifte im Bereich dieses Sitzes eingebracht sind und zur radialen Sicherung durch den Anlasserzahnkranz zumindest teilweise axial übergriffen werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann radial innerhalb des Ringkanals mindestens eine weitere Federgruppe der Dämpfungsvorkehrung vorgesehen sein. Für manche Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn diese weitere Federgruppe mit der im Ringkanal vorgesehenen ersten Federgruppe zwischen den Schwungradelementen in Parallelschaltung angeordnet ist. Die Anordnung der einzelnen Federn der ersten und weiteren Federgruppe zwischen den beiden Schwungradelementen kann dabei derart vorgenommen werden, daß mindestens einzelne Federn beider Federgruppen stufenweise, das heißt winkelversetzt zur Wirkung kommen und/oder mindestens einzelne Federn wenigstens einer Federgruppe stufenweise, das heißt winkelversetzt einsetzen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die im Ringkanal vorgesehene erste Federgruppe und die radial weiter innen angeordnete weitere Federgruppe zwischen den Schwungradelementen in Reihenschaltung angeordnet sein. Die innerhalb dieser Federgruppen parallel geschalteten Federn können dabei ebenfalls verschiedene Stufen bilden, die winkelversetzt zur Wirkung kommen.
Die Koppelung der wenigstens zwei Federgruppen, welche zwischen den Schwungradelementen vorgesehen sind, kann in einfacher Weise mittels eines Flanschkörpers erfolgen, der entsprechende Aufnahmen für die einzelnen Federn aufweist. Diese Aufnahmen können in vorteilhafter Weise dadurch gebildet werden, daß der Flanschkörper radial äußere, durch radiale Ausleger in Umfangsrichtung voneinander getrennte Ausschnitte besitzt, in denen die Federn der ersten Federgruppe aufgenommen sind, sowie radial weiter innen liegende Fenster, in denen die Federn der weiteren Federgruppe vorgesehen sind. Die Ausschnitte und die Fenster können dabei – in Umfangsrichtung betrachtet – derart relativ zueinander angeordnet sein, daß radial innerhalb eines Ausschnittes jeweils ein Fenster liegt. Ausschnitte und Fenster können dabei zumindest annähernd eine gleiche winkelmäßige Erstreckung in Umfangsrichtung aufweisen.
Um einen möglichst großen Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, wenn die erste und/oder die weitere Federgruppe jeweils maximal vier Kraftspeicher aufweist.
Obwohl es für manche Anwendungsfälle ausreichen kann, wenn die einzelnen Kraftspeicher der Federgruppe im Ringkanal sich wenigstens über 45 Grad des Umfangs erstrecken, kann es für viele Anwendungsfälle besonders vorteilhaft sein, wenn die Federn im Ringkanal sich über 65 bis 115 Grad, vorzugsweise über 80 bis 100 Grad des Umfanges erstrecken. Die in Verbindung mit langen Federn erzielbaren, großen Winkelausschläge zwischen den Schwungradelementen haben den Vorteil, daß zumindest über einen großen Bereich dieser Verdrehwinkelausschläge eine geringe Zunahme des Verdrehwiderstandes ermöglicht wird, was für die Dämpfung von großen Momentenschwankungen bzw. Drehstößen vorteilhaft ist. Weiterhin kann aufgrund der großen Verdrehwinkelausschläge das zumindest im Ringkanal vorgesehene viskose Medium eine große Energiemenge vernichten, das bedeutet also, eine große Hysterese erzeugen.
Durch das im Ringkanal vorhandene viskose Medium können jedoch nicht nur Schwingungen großer Amplitude gedämpft werden, die durch hohe Drehmomentstöße bzw. Wechselmomente verursacht werden, sondern auch Schwingungen kleiner Amplitude, die mit entsprechend kleiner Hysterese gedämpft werden müssen, und die im Lastbetrieb auftreten. Dies kann darauf zurückgeführt werden, daß der sich im viskosen Medium aufbauende Druck abhängig ist von der momentanen Geschwindigkeit, mit der ein bestimmtes Volumen des viskosen Mediums verdrängt wird. Das bedeutet also, daß die Dämpfungskapazität des zumindest im Ringkanal aufgenommenen viskosen Mediums davon abhängig ist, ob zwischen den beiden Schwungmassen Stoßmomente bzw. hohe Wechselmomente oder geringere Momentenschwankungen auftreten. Es kann also praktisch eine selbsttätige Regulierung der Dämpfungswirkung erzielt werden.
Um besonders große Winkelausschläge zwischen den beiden Schwungradelementen zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn zumindest die Federn der Federgruppe im Ringkanal sich über 70 bis 96% des Winkelumfanges der Einrichtung erstrecken.
Um die Montage der Einrichtung zu erleichtern, können zumindest die im Ringkanal aufgenommenen Federn wenigstens annähernd auf den Radius, auf den sie angeordnet werden, vorgekrümmt sein.
Für den Aufbau und die Funktion der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn radial innerhalb des Ringkanales die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper, wie Blechformteile, aufeinander zu weisende Bereiche besitzen, die für den Flanschkörper einen Durchlaß bilden. Die aufeinander zu weisenden Bereiche können dabei kreisringartige Flächen definieren, die einen kreisringförmigen Durchlaß bzw. Spalt begrenzen, der in den Ringkanal einmündet. Zur Erzielung einer sehr hohen Dämpfung durch das im Ringkanal aufgenommene viskose Medium kann die Durchlaßbreite zumindest annähernd der Dicke des Flanschkörpers entsprechen. Für viele Anwendungsfälle kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn der axiale Abstand zwischen den aufeinander zu weisenden Bereichen 0,1 mm bis 2 mm größer ist als die Dicke der darin aufgenommenen Bereiche des Flanschkörpers. Durch den dadurch definierten Spalt kann ein Teil des in dem Ringkanal aufgenommenen viskosen Mediums bei einer plötzlichen Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen radial nach innen entweichen. Durch ent sprechende Bemessung des Spaltes kann die durch das im Ringkanal enthaltene viskose Medium hervorgerufene Dämpfungswirkung auf das gewünschte Maß festgelegt werden.
Weiterhin ist es möglich, die aufeinander zu weisenden Bereiche der Gehäusehälften und die darin aufgenommenen Bereiche des Flanschkörpers in bezug aufeinander derart auszubilden, daß zwischen diesen ein in Abhängigkeit des Verdrehwinkels zwischen den Schwungradelementen sich verändernder Spalt vorhanden ist, wobei der durch den Spalt definierte Durchflußquerschnitt mit zunehmendem Verdrehwinkel sich verringern kann, wodurch die durch das viskose Medium erzeugte Dämpfung größer wird. Hierfür kann der Flanschkörper auf zumindest einer Seite in Umfangsrichtung verlaufende und in axialer Richtung sich erhebende Rampen aufweisen, die mit entsprechend ausgebildeten Gegenrampen des ihm auf dieser Seite zugekehrten Gehäusebereiches zusammenwirken, derart, daß wenn die Rampen und Gegenrampen aufeinander zu bewegt werden, der Durchflußquerschnitt für das viskose Medium kleiner wird.
Für den Aufbau der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn radial innerhalb des zwischen den aufeinander zu weisenden Bereichen der Gehäusehälften vorhandenen Durchlasses für den Flanschkörper die weitere Federgruppe vorgesehen ist. Zur Aufnahme dieser Federgruppe können die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper axiale Einbuchtungen aufweisen. Für die Funktion der Einrichtung kann es dabei besonders vorteilhaft sein, wenn die axialen Einbuchtungen, der Durchlaß für den Flanschkörper und der Ringkanal ineinander übergehen. Zur einwandfreien Führung der Kraftspeicher der weiteren, inneren Federgruppe kann es zweckmäßig sein, wenn die Einbuchtungen zumindest im radial äußeren Bereich an den Umfang des Querschnittes dieser Kraftspeicher angeglichen sind. Der zwischen Ringkanal und den Einbuchtungen vorhandene Spalt bzw. Durchlaß für den Flanschkörper kann im wesentlichen verschlossen sein. Hierfür kann der Flanschkörper einen kreisringartigen Bereich aufweisen, der sich zumindest teilweise radial in diesen Spalt erstreckt. In vorteilhafter Weise kann dieser kreisringartige Bereich des Flanschkörpers im wesentlichen durch sich in Umfangsrichtung radial zwischen den äußeren und den inneren Federn erstreckende Stege gebildet sein, welche die Beaufschlagungsbereiche des Flanschkörpers für die Federn, wie radiale Ausleger, miteinander verbinden.
Zur Erleichterung der Montage der Einrichtung können die Federn der weiteren Federgruppe auf wenigstens annähernd den Durchmesser vorgekrümmt sein, auf denn sie angeordnet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es sich um lange Federn handelt. Weiterhin hat das Vorkrümmen der Federn der äußeren und/oder der inneren Federgruppe den Vorteil, daß sie im eingebauten Zustand und bei nicht beanspruchter Einrichtung praktisch biegemomentfrei sind.
Es kann vorteilhaft sein, wenn Federn der weiteren Federgruppe radial außen durch die die Fenster des Nabenkörpers begrenzenden Bereiche geführt sind, so daß diese Federn sich bei rotierender Einrichtung sowie Beaufschlagung hauptsächlich gegen die radial äußeren Konturen der Fenster des Nabenkörpers abstützen und damit praktisch nur in axialer Richtung durch die Einbuchtungen der Gehäuseteile geführt werden, das bedeutet also, mit minimaler Anlagekraft entlang der die Einbuchtungen begrenzenden Wandung gleiten. In vorteilhafter Weise können die Außenkonturen der Fenster durch zwischen den äußeren und den inneren Federn vorhandene Stege des Flanschkörpers, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, gebildet sein. Um eine Anlage der Federenden am Gehäuse zu verhindern, können die einzelnen Fenster bzw. die Stege zum Ende hin radial etwas nach innen gezogen werden, so daß die beaufschlagten Federenden durch den Flanschkörper von den radial äußeren Bereichen der Einbuchtungen oder des Ringkanals radial zurückgehalten werden.
Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die inneren Federn sich zumindest unter Fliehkrafteinwirkung an den die Einbuchtungen begrenzenden Flächen radial abstützen. Dies kann bei Federn von Vorteil sein, die erst nach einem bestimmten relativen Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen zum Einsatz kommen. Weiterhin kann es für die Funktion der Einrichtung von Vorteil sein, wenn die Fenster des Flanschkörpers für die inneren Federn derart ausgebildet sind, daß sie in Umfangsrichtung weisende Nasen bilden, die unmittelbar in die Federenden eingreifen oder in eine Ausnehmung einer Zwischenlage, die zwischen einem Federende und dem ihm zugeordneten Beaufschlagungsbereich des Flanschkörpers vorgesehen ist. Die Nasen können dabei in bezug auf die Federenden bzw. auf die Zwischenlagen derart ausgebildet sein, daß sie zumindest die Endbereiche der Federn radial nach innen halten, so daß diese bei Beaufschlagung außer Kontakt bleiben mit den radial äußeren Bereichen der Einbuchtungen und/oder den sie übergreifenden Stegen des Flanschkörpers. Dadurch ergeben sich ebenfalls die in Verbindung mit den an den Auslegern des Flanschkörpers angeformten Nasen bereits beschriebenen Vorteile.
Zur Lebensdauererhöhung der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn zumindest in den Berührungsbereichen zwischen einerseits den Kraftspeichern und andererseits den Oberflächen der Einbuchtungen und/oder der Oberfläche des Ringkanals die die Einbuchtungen bzw. den Ringkanal begrenzenden Teile eine größere Härte aufweisen, als in ihren übrigen Bereichen. Dies kann zum Beispiel durch eine zumindest partielle Härtung, wie zum Beispiel Induktivhärtung, Einsatzhärtung, Laserstrahlhärtung oder Flammhärtung erfolgen.
Eine Lebensdauererhöhung der Einrichtung kann auch in vorteihafter Weise dadurch erzielt werden, daß zumindest in den Berührungsbereichen zwischen einerseits den Kraftspeichern und andererseits den Oberflächen der einbuchtungen und/oder der Oberfläche des Ringkanals die die Einbuchtungen bzw. den Ringkanal begrenzenden Teile eine den Abriebverschleiß verringernde Beschichtung aufweisen. Eine derartige Beschichtung kann durch chemisches Vernickeln, Kunststoffbeschichtung, Verchromung oder Molybdänbeschichtung gebildet sein. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Beschichtung gleichzeitig den Reibwert zwischen den Windungen der Federn und den mit diesen in Reibkontakt sich befindlichen Oberflächen auf ein Minimum reduziert.
In ähnlicher Weise, wie im Zusammenhang mit den äußeren Federn und dem Ringkanal beschrieben wurde, kann auch zwischen den Einbuchtungen und den inneren Federn ein Verschleißschutz, der durch eine oder mehrere schalenartige Einlagen gebildet sein kann, vorgesehen werden.
Für die Herstellung der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Einbuchtungen ringförmig sind, das heißt, sich über den gesamten Umfang der Einrichtung erstrecken und die Abstützbereiche in Umfangsrichtung für die Kraftspeicher durch in die Einbuchtungen eingebrachte Anschlagelemente gebildet sind. Derartige Anschlagelemente können durch einzelne Elemente gebildet sein, wie sie im Zusammenhang mit den im Ringkanal vorgesehenen Anschlagelementen beschrieben wurden. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Anschlagelemente durch Formniete gebildet sind, deren Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher eben bzw. abgeflacht sind.
Für den Aufbau und die Funktion der Einrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die Federn der inneren Federgruppe in Fenstern zweier Scheiben aufgenommen sind, die mit dem anderen, mit dem Antriebsstrang verbindbaren Schwungradelement in Drehverbindung stehen und axial zwischen sich einen, die radial äußere und die radial innere Federgruppe in Reihe koppelnden Flanschkörper aufnehmen.
Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn beide Federgruppen über ein aus zwei Scheibenteilen bestehendes, scheibenförmiges Bauteil in Reihe gekoppelt sind und die Scheibenteile im radialen Bereich der inneren Federgruppe ein Flanschteil zwischen sich aufnehmen, das in Drehverbindung ist mit dem anderen Schwungradelement.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es für die Funktion und den Zusammenbau der Einrichtung besonders vorteilhaft sein, wenn das eine Schwungradelement das eine, ein Profil aufweisende Bestandteil einer axialen Steckverbindung und das andere Schwungradelement das Gegenprofil der die beiden Schwungradelemente drehschlüssig koppelnden Steckverbindung aufweist. Eine derartige Steckverbindung kann insbesondere bei einer Einrichtung zweckmäßig sein, bei der die Federgruppen der Dämpfungsvorkehrung in einer mit einem viskosen bzw. pastösen Medium zumindest teilweise füllbaren Kammer aufgenommen sind, die im wesentlichen durch die Bauteile des einen mit dem Motor verbindbaren Schwungradelementes gebildet ist und wobei das Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung ein flanschartiges Bauteil ist, das Profilierungen aufweist, die in Eingriff bringbar sind mit an dem anderen Schwungradelement vorgesehenen Gegenprofilierungen, weiterhin eines der Schwungradelemente ein Dichtungselement trägt, das beim Zusammenstecken der beiden Schwungradelemente an einer Fläche des anderen der Schwungradelemente dichtend zur Anlage kommt. Ein derartiger Aufbau gestattet eine Vormontage in zwei Baugruppen, nämlich der mit dem Motor verbindbaren primärseitigen und der über eine Kupplung mit dem Antriebsstrang verbindbaren sekundärseitigen Baugruppe.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das flanschartige Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung, wie Flanschkörper, über die Profilierungen der Steckverbindung mit dem anderen Schwungradelement eine drehschlüssige Koppelung besitzt, axial jedoch nicht festgelegt ist. Durch einen derartigen Aufbau kann der Flansch sich in axialer Richtung frei ausrichten, so daß er bei der Montage der Einrichtung nicht zwischen den beiden Schwungradelementen verspannt wird, wodurch Bauteile der Einrichtung unzulässig beansprucht werden könnten und eine bereits bei kleinen Verdrehwinkeln einsetzende, zum Beispiel im Leerlauf des Motors unerwünschte, hohe Reibungshysterese entstehen würde. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das flanschartige Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung, wie Flanschkörper, axial schwimmend zwischen den beiden Gehäusehälften bzw. den schalenartigen Körpern des mit dem Motor verbindbaren Schwungradelementes montiert ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung kann dadurch ermöglicht werden, daß die durch den Zusammenbau der beiden Schwungradelemente erzeugte Dichtung die mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllte Kammer abdichtet bzw. verschließt gegenüber einem axial zwischen den beiden relativ zueinander verdrehbaren Schwungradelementen befindlichen Ringspalt, der nach außen hin offen sein kann. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Gegenprofilierungen am Außenumfang eines ringscheibenartigen mit dem anderen Schwungradelement verbundenen Bauteils vorgesehen sind.
Das die Kammer abdichtende Dichtungselement besitzt in vorteilhafter Weise wenigstens ein ringscheibenartiges Dichtungsteil. Zweckmäßig kann es sein, wenn das ringscheibenartige Dichtungsteil axial federnd nachgiebig ist, so daß nach dem Zusammenstecken der Schwungradelemente dieses zur Herstellung einer einwandfreien Abdichtung elastisch verformt werden kann. Ein derartiges Dichtungsteil kann von dem mit dem Motor verbindbaren Schwungradelement getragen sein, so daß es nach dem Zusammenstecken der Schwungradelemente an einer Anlagefläche des anderen Schwungradelementes mit Vorspannung anliegt.
Zur Erleichterung der Montage der Einrichtung, kann es zweckmäßig sein, wenn der Innendurchmesser des die Kammer zum Ringkanal hin abdichtenden Dichtungselementes größer ist als der äußere Durchmesser der Gegenprofilierungen 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 das die Gegenprofilierungen am Außenumfang aufweisende, ringscheibenartige Bauteil auf einer dem motorseitigen Schwungradelement zugewandten Stirnfläche des anderen Schwungradelementes axial festgelegt ist.
Eine einwandfreie Abdichtung der Kammer und ein einfacher Aufbau der Einrichtung kann dadurch erzielt werden, daß das Dichtungselement mit seinem radial äußeren Randbereich an einer radialen Wandung des einen Schwungradelementes axial abgestützt ist, die durch die Gehäusehälfte gebildet ist, welche an den zwischen den beiden Schwungradelementen vorhandenen radialen Ringspalt angrenzt. Dabei kann der radial äußere Randbereich des Dichtungselementes an der radialen Wandung axial festgelegt sein. Für die Funktion des Dichtungselementes kann es angebracht sein, wenn dieses am äußeren Randbereich axial eingespannt ist. Eine derartige Einspannung, die axial federnd sein kann, ermöglicht dem Dichtungselement, ähnlich wie eine Tellerfeder sich um den Einspannbereich zu verschwenken. Die auf dem anderen Schwungradelement vorgesehene Anlagefläche für das Dichtungselement kann in einfacher Weise durch ein kreisringförmiges Bauteil gebildet sein, das zwischen der Stirnfläche des anderen Schwungradelementes und dem die Gegenprofilierungen aufweisenden Bauteil axial eingespannt ist und radial nach außen sich weiter erstreckt als die Gegenprofilierungen. Dieses kreisringförmige Bauteil kann dabei radial außen in Richtung von dem mit den Gegenprofilierungen versehenen Bauteil wegversetzt bzw. getellert sein.
Für manche Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Dichtungselement aus einer Dichtungsscheibe und einem Kraftspeicher, wie Tellerfeder, besteht, wobei der Kraftspeicher axial verspannt ist zwischen einem das Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung bildenden Flansch und der Dichtungsscheibe, welche sich mit ihrem radial äußeren Bereich an der Gehäusehälfte, die an den zwischen den Schwungradelementen vorhandenen radialen Spalt angrenzt, abstützt und mit ihrem radial inneren Bereich an einer Dichtfläche des anderen Schwungradelementes anliegt. Die von der Tellerfeder aufgebrachte Kraft kann dabei derart bemessen sein, daß die Dichtungsscheibe durch diese Kraft, ähnlich einer Tellerfeder bzw. einer Scheiben feder verformt wird. Bei einem derartigen Aufbau des Dichtungselementes kann das Ausgangsteil der Dämpfungsvorkehrung durch die Tellerfeder gegen die motorseitige Gehäusehälfte des einen Schwungradelementes gedrückt werden, so daß zwischen der anderen Gehäusehälfte und dem Ausgangsteil ein definierter radialer Spalt vorhanden ist.
Zur besseren Abdichtung und zur Verbesserung der Reibeigenschaften kann die Dichtungsscheibe bzw. das ringscheibenartige Dichtungsteil zumindest an den Anlage- bzw. Abstützbereichen eine verschleißfeste Beschichtung aufweisen. Eine derartige Beschichtung kann in vorteilhafter Weise durch eine Kunststoffbeschichtung gebildet werden, welche einen geringen Reibwert besitzen kann. Zur Verbesserung der Abdichtung kann diese Beschichtung aus einem nachgiebigen bzw. elastischem Material bestehen.
Zur Abdichtung der Kammer kann es auch vorteilhaft sein, wenn die tellerfederähnliche Dichtungsscheibe radial außen gegen einen am radial inneren Bereich der benachbarten Gehäusehälfte angeordneten Dichtring, wie O-Ring, angedrückt wird und radial innen direkt gegen die am anderen Schwungradelement vorgesehene Dichtfläche oder gegen einen dazwischen gelegten Dichtring bzw. Kunststoffring anliegt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuseteil, an dem die Dichtungsscheibe mit ihrem radial äußeren Bereich axial anliegt bzw. sich abstützt, auf der der Kammer abgewandten Seite der Dichtungsscheibe einen radial verlaufenden Bereich aufweist, der den Außendurchmesser der Dichtungsscheibe möglichst weit nach innen überragt, wobei axial zwischen diesem radialen Bereich und der Dichtungsscheibe wenigstens ein geringer Raum gebildet ist, der im Querschnitt keilförmig ausgebildet sein kann. Hierdurch kann erreicht werden, daß das eventuell an der Dichtung zum Beispiel bei geringen Drehzahlen zunächst austretende Fett in dem nach innen hin offenen radialen Raum gesammelt wird und bedingt durch die bei rotierender Einrichtung auf dieses einwirkende Fliehkraft wieder durch die Dichtung in den Fettraum des Schwungrades zurückgedrückt wird.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest der radial äußere Bereich der Dichtungsscheibe gegenüber der die Kammer begrenzenden Innenfläche des Gehäuseteiles, an dem sich die Dichtungsscheibe abstützt, axial so weit zurückversetzt ist, daß das viskose Medium, wie Fett, das bei schlagartiger Verdrehung der beiden Schwungradelemente zueinander radial nach innen gedrängt wird, zunächst an der Dichtungsscheibe vorbeigeführt wird, wodurch verhindert werden kann, daß es am Außenrand der Dichtungsscheibe nach außen gedrängt wird. In besonders vorteilhafter Weise kann hierfür das Gehäuseteil bzw. die Gehäusehälfte, an der sich die Dichtungsscheibe mit ihrem radial äußeren Randbereich abstützt, einen axialen Rücksprung aufweisen. Eine derartige Anordnung der Dichtungsscheibe hat weiterhin den Vorteil, daß durch den infolge der Verdrängung des viskosen Medium in der Kammer entstehenden Druck die Dichtung sowohl am Innen- als auch am Außenumfang axial in Richtung ihrer Gegenabstützbereiche gedrückt wird, wodurch die Dichtwirkung verstärkt ist.
Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn die zwischen den beiden Schwungradelementen wirksame Dämpfungsvorkehrung mindestens eine Reibeinrichtung umfaßt. Diese Reibeinrichtung kann über den gesamten Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen wirksam sein oder aber nur in einem bestimmten Bereich dieses Verdrehwinkels zum Einsatz kommen. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Reibeinrichtung mindestens eine Reibscheibe aufweist, die mit mindestens einem in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeicher zusammenwirkt. Der Kraftspeicher kann dabei derart ausgelegt sein, daß das von ihm auf die Reibscheibe ausgeübte Moment zumindest über einen Teilbereich seines Kompressionsweges ausreicht, um das Reibmoment der Reibscheibe zu überwinden, so daß diese zumindest teilweise zurückgestellt wird.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die zwischen den Schwungradelementen vorgesehene Reibeinrichtung in Umfangsrichtung mit Spiel behaftet ist, das bedeutet also, daß zwischen den Anschlägen der Reibscheibe der Reibeinrichtung und den ihnen zugeordneten Gegenanschlägen ein Spiel vorhanden ist. Dadurch wird der Einsatz der Reibeinrichtung in bezug auf den Einsatz der Kraftspeicher verschleppt.
Um eine über die gesamte Lebensdauer der Einheit möglichst konstantes Reibmoment zu erzielen, kann es angebracht sein, die Reibeinrichtung in der durch die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper gebildeten Kammer für viskoses Medium vorzusehen.
Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn außerhalb des mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllten Raums bzw. Ringkanals zusätzlich eine zwischen den beiden Schwungradelementen wirksame Trockenreibungsdämpfungseinrichtung angeordnet ist.
Obwohl es für manche Anwendungsfälle vorteilhaft sein kann, wenn die Reibungsdämpfungseinrichtung mit den Federn der Dämpfungsvorkehrung parallel geschaltet ist, kann es für andere Anwendungsfälle besonders zweckmäßig sein, wenn zwischen den Schwungradelementen mindestens eine mit den zwischen diesen wirksamen Federn in Reihe geschaltete Reibungsdämpfungseinrichtung vorhanden ist. Die Dämpfungswirkung der Reibeinrichtung bzw. Reibungsdämpfungseinrichtung kann dabei über den Verdrehwinkel veränderlich sein, wobei die Dämpfungswirkung mit zunehmendem Verdrehwinkel größer werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung kann der mit viskosem Medium zumindest teilweise füllbaren Ringkanal durch Dichtungen abgedichtet werden, die zwischen den Gehäusehälften bzw. den schalenartigen Körpern und dem dazwischen vorgesehenen Flanschkörper angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Dichtung können die beidseits des Flanschkörpers vorgesehenen Dichtungen radial zwischen der äußeren Federgruppe im Ringkanal und der inneren Federgruppe und/oder der zusätzlichen Trockenreibungsdämpfungseinrichtung vorgesehen werden, so daß dann lediglich die äußere Federgruppe in viskoses Medium eintaucht. Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die beidseits des Flanschkörpers angeordneten Dichtungen radial innerhalb der inneren Federgruppe angeordnet sind, so daß dann auch die innere Federgruppe zumindest teilweise in viskoses Medium eintauchen kann.
Für die Funktion und den Aufbau der Einrichtung kann es von Vorteil sein, wenn die mit der inneren Federgruppe parallel wirksame Reibungsdämpfung und/oder viskose Dämpfung wesentlich geringer ist als die der äußeren Federgruppe parallel geschaltete viskose Dämpfung und/oder Reibungsdämpfung. Hierfür können äußere Federn an ihren Enden mit Näpfen versehen werden, deren Außenkontur zumindest annähernd der Kontur des Ringkanals entspricht, wodurch eine große Dämpfung durch Fettverdrängung entsteht. Die inneren Federn, zumindest der ersten Stufe, sind ohne Federnäpfe eingesetzt, um zumindest in der ersten Stufe eine geringe Fettverdrängung und damit auch eine geringe Dämpfung zu erzielen. Die mit Spiel eingesetzten Federn der inneren Federgruppe können zur Optimierung der Dämpfung mit oder ohne Federnäpfe eingebaut werden. Weiterhin kann die der äußeren und inneren Federgruppe zugeordnete viskose Dämpfung durch entsprechende Festlegung des Niveaus an viskosem Medium beeinflußt werden. Vorteilhaft kann es sein, wenn der äußere Ringkanal ganz und die inneren Einbuchtungen nur teilweise mit viskosem Medium gefüllt sind. Die hohe Dämpfungswirkung bei Komprimierung der äußeren Federn beginnt daher sofort mit Beaufschlagungsbeginn der Federn. Die der inneren Federgruppe zugeordnete Dämpfung bleibt dagegen gering, da die Federn nur teilweise in das viskose Medium eintauchen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können zwischen den Schwungradelementen mindestens drei Federgruppen vorgesehen werden, die parallel oder in Reihe wirksam und radial übereinander angeordnet sind.
Bei in radialer Richtung engen Einbauraumverhältnissen kann es auch vorteilhaft sein, wenn mindestens zwei Federgruppen axial nebeneinander angeordnet sind. Diese Federgruppen können dabei parallel oder in Reihe geschaltet sein.
Für die Funktion und den Aufbau der Einrichtung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte bzw. der motorseitige, schalenartige Körper radial innen einen axialen Ansatz trägt, der in Richtung des mit dem Antriebsstrang verbindbaren Schwungradelementes gerichtet ist und ein Wälzlager trägt, das die beiden Schwungradelemente relativ zueinander verdrehbar lagert. Das mit dem Antriebsstrang verbindbare Schwungradelement kann eine axiale Ausnehmung aufweisen, in die der axiale Ansatz axial hineinragt. Vorteilhaft ist es dabei, wenn diese Ausnehmung einen Sitz bildet zur Aufnahme des äußeren Ringes des Wälzlagers.
Für den Zusammenbau der Einrichtung ist es besonders vorteilhaft, wenn vor dem Zusammenbau der beiden Schwungradelemente, das Wälzlager formschlüssig festgelegt wird an dem mit dem Antriebsstrang verbindbaren Schwungradelement und beim Zusammbau dieses Wälzlager auf einen Sitz des axialen Ansatzes aufgeschoben wird.
Anhand der 1 bis 22 sei die Erfindung näher erläutert:
Dabei zeigt 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt,
2 eine Ansicht der Einrichtung gemäß Pfeil II der 1 mit Ausbrüchen,
die 3 und 4 jeweils einen Halbschnitt durch weitere erfindungsgemäße Einrichtungen,
5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V der 4,
6 einen Schnitt durch eine andere erfindungsgemäße Einrichtung,
6a die Einzelheit "X" der 6 im vergrößerten Maßstab,
7 eine Ansicht der Einrichtung gemäß 6 in Richtung des Pfeiles VII mit Ausbrüchen,
7a eine mögliche Verdrehsicherung eines bei der Einrichtung gemäß 6 und 7 verwendbaren Verschleißbandes,
8 und 9 Teilschnitte durch andere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Einrichtungen,
10 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungform,
11 einen Halbschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsvariante einer Einrichtung,
12 einen teilweise dargestellten Schnitt gemäß der Linie XII-XII der 11,
13 einen Schnitt gemäß der Linie XIII-XIII der 12, wobei auch Bauteile dargestellt sind, die lediglich aus 11 ersichtlich sind,
14 eine weitere teilweise dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt,
15 einen Schnitt gemäß der Linie XV-XV der 14,
16 Details einer erfindungsgemäßen Einrichtung, welche zum Beispiel bei Ausführungsformen gemäß den 1 bis 15 verwendet werden können,
die 17 bis 22 weitere Schnitte durch erfindungsgemäße Einrichtungen.
Die in den 1 und 2 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 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 Druckplatte 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 beaufschlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann das Schwungradelement 4 und somit auch das Schwungrad 2 bzw. die Brennkraftmaschine der Getriebeeingangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden. Zwischen dem Schwungradelement 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 Wälzlagers 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 hineinragenden zylindrischen Zapfen 20 dem Schwungradelement 3 angeordnet.
Der innere Lagerring 19 ist mittels Preßpassung auf dem Zapfen 20 aufgenommen und zwischen einer Schulter 21 des Zapfens 20 bzw. dem Schwungradelement 3 und einer Sicherungsscheibe 22, die auf der Stirnseite des Zapfens 20 befestigt ist, eingespannt.
Das Lager 16 ist 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 Schwungradelement 4 fest verbundenen, ringförmigen Scheibe 27 eingespannt ist.
Die beiden Ringe 23,24 bilden eine thermische Isolierung, die den Wärmefluß von der mit der Kupplungsscheibe 9 zusammenwirkenden Reibfläche 70 des Schwungradelementes 4 zum Lager 16 unterbricht bzw. zumindest vermindert.
Die radial nach innen weisenden Schenkel 23a, 24a der Ringe 23,24 erstrecken 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 sicherzustellen, werden die radial verlaufenden Schenkel 23a, 24a jeweils durch einen Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder 28, 29 axial in Richtung der Stirnflächen des inneren Lagerringes 19 beaufschlagt.
Das Schwungradelement 3 bildet ein Gehäuse, das eine ringförmige Kammer 30 begrenzt, in der die Dämpfer 13, 14 aufgenommen sind. Das die ringförmige Kammer 30 aufweisende Schwungradelement 3 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 31, 32, die radial außen mittels Schrauben 33 miteinander verbunden sind. Die Schrauben 33 sind im radialen Bereich der Stirnflächen bzw. Stoßflächen 34, 35 über die die beiden Gehäusehälften 31, 32 aneinander anliegen, vorgesehen. Die Stoßflächen 34, 35 befinden sich radial außerhalb des ersten Dämpfers 13. Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 30 nach außen hin ist ein Dichtring 36 vorgesehen, der axial zwischen den beiden Stoßflächen 34, 35 und radial innerhalb der Schrauben 33 angeordnet ist. Zur Aufnahme des Dichtringes 36 besitzt das Gehäuseteil 31 eine axiale Ringnut 37. Zur genauen Positionierung der beiden Gehäuseteile 31, 32 bei der Montage sind außerdem Zylinderstifte 38 vorgesehen, die radial außerhalb des Dichtringes 36 in axial fluchtenden Bohrungen der beiden Gehäuseteile 31, 32 aufgenommen sind.
Das dem Motor zugekehrte Gehäuseteil 31 besitzt am Außenumfang eine Schulter 39, auf der ein Anlasserzahnkranz 40 aufgeschrumpft ist. Die beiden Gehäuseteile 31, 32 können aus Gußeisen hergestellt werden. Falls ein geringes Trägheitsmoment des ersten Schwungradelementes 3 erwünscht ist, kann zumindest eines der Gehäuseteile 31, 32 aus einer Leichtmetallegierung, wie 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 2 hervorgeht, mit seinen radial inneren Bereichen über eine axiale Steckverbindung 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. Zur genauen radialen Positionierung bei der Montage ist zwischen dem ringförmigen Scheibenteil 27 und dem axialen Ansatz 43 ein Zentrierungssitz 43a vorgesehen.
Der Flansch 41 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 44 auf, welche die Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 45 des äußeren Dämpfers 13 bilden. Radial innerhalb der – in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen den Auslegern 44 vorhandenen Ausschnitte 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 Beaufschlagungsbereiche 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 wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen 52, 53 gebildet, welche in die radialen Bereiche der Gehäuseteile 31, 32 eingebracht sind und in die die beidseits des Flansches 41 überstehenden Bereiche 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 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 äußeren Bereiche der Einbuchtungen 52, 53 können somit für die Kraftspeicher 45 Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an denen sich die Kraftspeicher 45 zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial abstützen 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 radial äußeren Bereichen der Einbuchtungen 52, 53 stattfindet, wesentlich reduziert werden, da die Abstützfläche zwischen Federn 45 und Einbuchtungen 52, 53 vergrößert ist. Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 45 sind beidseits der Ausleger 44 in die Einbuchtungen 52, 53 Umfangsanschläge 55, 55a eingebracht, welche in Umfangsrichtung Abstützbereiche für die Kraftspeicher 45 bilden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Umfangsanschläge 55, 55a – in Umfangsrichtung betrachtet – die gleiche winkelmäßige Erstreckung wie die Ausleger 44 des Flansches 41. Die Umfangsanschläge 55, 55a sind durch an die Einbuchtungen 52, 53 angepaßte Bauteile 56, 57 gebildet, die mittels Nieten 58 mit den Gehäuseteilen 31, 32 fest verbunden sind. Die in Umfangsrichtung betrachteten Endbereiche der Umfangsanschläge 55, 55a sind zur besseren Beaufschlagung der Kraftspeicher 45 abgeflacht.
Zwischen den Auslegern 44 und den ihnen zugewandten Enden der Federn 45 sind Federnäpfe 59 vorgesehen (siehe 2), deren Umfang an den Querschnitt der ringkanalartigen Aufnahme 51 angepaßt ist.
Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 51 besitzen die Gehäusehälften 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 1 und 2 ist die Breite dieses kreisringförmigen Durchlasses 62 etwas größer als die in diesem enthaltenen 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 Gehäuseteile 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 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 Schraubenfedern 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 Umfangsrichtung Abstützbereiche für die Schraubenfedern 48 bilden. Diese Umfangsanschläge 65, 66 sind durch an die Einbuchtungen 63, 64 angeglichene Bauteile gebildet, die mit den Gehäuseteilen 31, 32 über Niete 67 fest verbunden sind. Wie aus 2 zu entnehmen ist, besitzen die beidseits der radialen Bereiche 50 des Flansches 41 vorgesehenen Anschläge 65, 66 – in Umfangsrichtung betrachtet – eine geringere winkelmäßige Erstreckung, als diese radialen Bereiche 50, welche die Schraubenfedern 48 beaufschlagen.
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. Ein weiterer Vorteil der radialen Abstützung der Federn 48 an den Stegen 49 besteht darin, daß bis zur Anlage der Federn 48 an den Umfangsanschlägen 65, 66 die Federn 48 sich mit dem Flansch 41 verdrehen können ohne eine wesentliche Reibung aufgrund der auf sie einwirkenden Fliehkraft an den Gehäuseteilen 31, 32 zu erzeugen. Eine derartige Reibung ist in vielen Fällen unerwünscht, da sie die Charakteristik des äußeren Dämpfers 13 verfälscht.
Wie aus 2 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 1 betrachtet, jeweils 3 Federn 45 und 48 vorgesehen, wobei die radial äußeren Federn 45 sich jeweils zumindest annähernd über 110 Grad erstrecken.
Die radial inneren Federn 48 erstrecken sich zumindest annähernd über den gleichen Winkel wie die äußeren Federn 45. Im vorliegenden Falle erstreckt sich eine Feder 48 zumindest annähernd über 100 Grad. Die äußeren Federn 45 erstrecken sich also über cirka 91% des Umfanges der Einrichtung und die inneren Federn 48 über cirka 83% 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 Einbuchtungen gebogen werden müssen, oder es können aber auch die Federn 45 und/oder die Federn 48 entsprechend der Form der sie aufnehmenden Einbuchtungen 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 Schmiermittel, wie zum Beispiel Siliconöl oder Fett vorgesehen. Das Niveau des viskosen Mediums bzw. des Schmiermittels kann dabei – bei drehender Einrichtung 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 Bereiche der Windungen der inneren Schraubenfedern 48 reicht, so daß zumindest zwischen diesen Windungen und den sie radial abstützenden Bereichen, im vorliegenden Fall die Stege 49 des Flansches 1, 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 Reibungskupplung 7 tragenden Schwungradelement 4 wird ein Einfluß der im Zusammenhang 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 68 vorgesehen, der im Zusammenhang mit Belüftungskanälen 69 die Kühlwirkung weiter verbessert. Die Luftkanäle 69 sind radial innerhalb der Reibfläche 70 des Schwungradelmentes 4 für die Kupplungsscheibe 9 vorgesehen.
Wie insbesondere aus 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 Außenumfang des mit dem Schwungradelement 4 verbundenen ringförmigen Scheibenteils 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.
Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 30 ist eine Dichtung 74 zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 32 und der ringförmigen Scheibe 27 bzw. dem axialen Ansatz 43 des Schwungradelementes 4 vorgesehen. Die Dichtung 74 besitzt eine kreisringförmige Scheibe 75, die mit ihrem radial inneren Bereich sich an einer am axialen Ansatz 43 angeformten Schulter 76 und mit ihrem äußeren Bereich sich an einer Fläche 77, die am radial inneren Bereich des ringförmigen Gehäuseteiles 32 angeformt ist, abstützt. Die kreisringförmige Scheibe 75 ist ähnlich einer Tellerfeder axial verformbar. Die kreisringförmige Scheibe 75 wird axial gegen die Schulter 76 und die Fläche 77 durch eine Tellerfeder 78 beaufschlagt, welche axial zwischen der Scheibe 75 und dem Flansch 41 verspannt ist. Durch die Tellerfeder 78 wird auch der Flansch 41 gegen die Fläche 60 gedrückt, wodurch lediglich auf einer Seite des Flansches 41 ein Spalt 54 zwischen der ringkanalartigen Aufnahme 51 an den radial weiter innen liegenden Bereichen der ringförmigen Kammer 30 vorhanden ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, dichtet die Dichtung 74 die ringförmige Kammer 30 zu dem zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorhandenen Ringspalt 68 hin ab. Der Innendurchmesser der die ringförmige Kammer 30 zum Ringspalt 38 hin abdichtenden Scheibe 75 ist größer als der Außendurchmesser der Gegenprofilierungen 73 der Steckverbindung 42.
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 Sicherungsscheibe 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 20a des axialen Ansatzes 20 des Gehäuseteiles 31 aufgeschoben und die Gegenprofilierungen 73 mit den Profilierungen 72 in Eingriff gebracht. Weiterhin kommt während des Zusammenschiebens der beiden Schwungradelmente 3 und 4 der radial innere Bereich der Dichtscheibe 75 zur Anlage an der durch die Schulter 76 gebil deten Gegendichtfläche, so daß die Dichtscheibe 75 entgegen der Kraft der Tellerfeder 78 in sich verschwenkt wird und mit Vorspannung gegen die Schulter 76 anliegt. Die endgültige axiale Festlegung der beiden Schwungradelemente 3 und 4 relativ zueinander erfolgt, wie bereits erwähnt, durch Befestigung 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 Kunststoff oder Molybdän gebildet sein. Die aufgebrachte Beschichtung kann weiterhin nachträglich geglättet werden, um eine bessere Oberflächenqualität der Einbuchtungen, an denen die Windungen der Federn reiben, zu erhalten. Ein derartiges Glätten kann zum Beispiel durch einen Schleifprozeß oder eine Drehbearbeitung erfolgen.
Im folgenden sei nun die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß den 1 und 2 beschrieben.
Bei einer Verdrehung des Schwungradelementes 4 gegenüber dem Schwungradelement 3 aus der in 2 dargestellten Ruheposition wird der Flansch 41 über die Steckverbindung 42 angetrieben, so daß zunächst die äußeren Federn 45 zwischen den Umfangsanschlägen 55, 55a und den radialen Auslegern 44 komprimiert werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 79 in die eine Drehrichtung bzw. 80 in die andere Drehrichtung kommen die Umfangsanschläge 65, 66 an den inneren Federn 48 zur Anlage, so daß bei einer weiteren Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 zusätzlich zu den Federn 45 die Federn 48 komprimiert werden. Die gemeinsame Komprimierung der Federn 45 und 48 erfolgt solange, bis die inneren Federn 48 auf Block gehen, wodurch die Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 begrenzt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der maximale Verdrehwinkel, ausgehend von der in 2 dargestellten Ruheposition, in beiden Drehrichtungen in der Größenordnung von 47 Grad. Bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 wird eine Reibungsdämpfung durch Reibung der äußeren Federn 45 an den Flächen der Einbuchtungen 52, 53 sowie durch Reibung des Flansches 41 an der Fläche 60 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 Verwirbelung bzw. Verdrängung des in der ringförmigen Kammer 30 enthaltenen viskosen 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 Kompression der äußeren Federn werden die durch die Ausleger 44 beaufschlagten Federnäpfe 59 in Richtung der sich an den Umfangsanschlägen 55, 55a 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 Aufnahme 51 verdrängt. Das zunächst nach innen verdrängte viskose Medium verteilt sich wieder infolge der auf dieses einwirkenden Fliehkraft gleichmäßig 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 Verwirbelung.
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 erzeugte 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.
Die in 3 teilweise dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 101 unterscheidet sich gegenüber der in 1 dargestellten im wesentlichen dadurch, daß die dem Schwungradelement 4 zugekehrte Gehäusehälfte 132 durch ein Blechformteil gebildet ist, das mit einem axialen, zylinderförmigen Bereich 132a die motorseitige Gehäusehälfte 131 umgreift. Über die innere Mantelfläche 135 des axialen Ansatzes 132a ist das Gehäuseteil 132 auf der äußeren Mantelfläche 134 des Gehäuseteiles 131 zentriert. Radial zwischen den Zentrierflächen 134 und 135 ist eine die Kammer 130 radial nach außen hin abdichtende Dichtung 136 vorgesehen, welche durch einen O-Ring gebildet sein kann. Diese Dichtung ist in einem radialen Einstich 137 angeordnet, der in den äußeren Umfang des Gehäuseteiles 131 eingebracht ist. Axial liegt das Gehäuse- bzw. Blechformteil 132 über eine Schulter 135a, die sich axial an die Mantelfäche 135 anschließt, am Gehäuseteil 131 an.
Zur axialen Sicherung der beiden Gehäuseteile 131 und 132 relativ zueinander sind im Erstreckungsbereich der Zentrierflächen 134, 135 radiale Stifte 138 eingebracht. Diese radialen Stifte sind durch Schwerspannstifte gebildet, die in radial fluchtenden Bohrungen des axialen Ansatzes 132a und des Gehäuseteiles 131 eingebracht sind. Die Stifte 138 sind dabei auf der der Kammer 130 abgewandten Seite der Dichtung 136 vorgesehen. Am Außenumfang besitzt das Gehäuseteil 132 einen Sitz 139, auf dem ein Anlasserzahnkranz 140 aufgenommen ist. Der Anlasserzahnkranz 140 und die Stifte 138 sind dabei in axialer Richtung derart in bezug aufeinander angeordnet, daß der Anlasserzahnkranz 140 die Stifte 138 axial übergreift und somit in radialer Richtung sichert.
Die Verbindung zwischen den beiden Gehäusehälften 131, 132 gemäß 3 kann auch bei Einrichtungen Verwendung finden, bei denen beide Gehäusehälften aus Gußteilen bestehen, wie dies zum Beispiel in 1 der Fall ist.
Die in 4 dargestellte Ausführungsform einer Dämpfungseinrichtung 201 unterscheidet sich gegenüber der in 3 gezeigten im wesentlichen dadurch, daß das Schwungradelement 3 zwei Blechformteile 231, 232 aufweist, die die ringförmige Kammer 130 begrenzen und an den äußeren Endbereichen der Zentrierflächen 234, 235 durch eine Schweißung 238, z.B durch eine Elektronenstrahlschweißung miteinander verbunden sind. Diese Schweißung dichtet gleichzeitig die ringförmige Kammer 130 radial nach außen hin ab. Die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte 231 trägt innen einen axialen Ansatz 220, auf dem das die beiden Schwungradelemente 3 und 4 relativ zueinander lagernde Wälzlager 16 in ähnlicher Weise wie in 1 aufgenommen ist. Das Blechformteil 231 ist auf einem Sitz 220b des Ansatzes 220 zentriert und stützt sich axial an einem radialen Flanschbereich 220c des Ansatzes 220 ab. Das Blechformteil 231 ist mit dem flanschartigen Bereich 220c über Niete 200 fest verbunden.
Die Verbindung zwischen dem Blechformteil 231 und dem Ansatz 220 kann jedoch auch durch eine Verschweißung oder durch eine axiale Verstemmung dieser beiden Bauteile erfolgen.
Bei Verwendung von Blechformteilen 132, 231, 232 gemäß den 3 und 4 können die an den Blechformteilen vorgesehenen Umfangsanschläge für die radial äußeren und/oder die radial inneren Federn in vorteilhafter Weise durch in die Blechformteile eingeprägte Anformungen, wie Taschen 255, 255a bzw. 265, 266 gemäß 5 gebildet werden. Es sind also dann keine aus Einzelelementen bestehenden Umfangsanschläge 55, 55a bzw. 65, 66 gemäß 1 notwendig.
Die in 6 und 7 dargestellte Einrichtung besitzt zwei Schwungradelemente 3 und 4, die ähnlich wie bei der Einrichtung gemäß den 1 und 2 über ein Wälzlager 16 zueinander verdrehbar gelagert sind. Die die beiden Schwungradelemente axial sichernde Scheibe 322 ist auf der Stirnseite des axialen Ansatzes 320 mittels Nieten 322a befestigt. Das Zusammenbauen der beiden Schwungradelemente 3 und 4 erfolgt in ähnlicher Weise, wie in Verbindung mit 1 und 2 beschrieben. Das bedeutet, daß das Lager 16 zunächst am Schwungradelement 4 vormontiert wird und beim Zusammenbau der beiden Schwungradelemente 3 und 4 auf den Sitz 320a des axialen Ansatzes 320 aufgeschoben wird. Weiterhin ist vor dem Zusammenbau der beiden Schwungradelemente 3 und 4 auf dem motorseitig vorgesehenen Schwungradelement 3 eine Dichtung 374 vormontiert, und es ist zwischen dem Flansch 341, der das Ausgangsteil der beiden parallel geschalteten Dämpfer 13, 14 bildet, und dem scheibenartigen Bauteil 327, der am Schwungradele ment 4 über Niete 326 befestigt ist, eine axiale Steckverbindung 342 vorgesehen. Die beiden, die ringförmige Kammer 330 begrenzenden Gehäuseteile 331, 332 sind als Gußteile ausgebildet. Das Gehäuseteil 332 besitzt an seinem Umfang einen axialen zylinderförmigen Ansatz 332a, über dessen innere Mantelfläche 335 das Gehäuseteil 332 auf einer äußeren Mantelfläche 334 des Gehäuseteiles 331 zentriert ist. Die axiale Sicherung der beiden Gußgehäuseteile 331, 332 erfolgt über radiale Stifte 338, die im Bereich der Zentrierflächen 334, 335 eingebracht sind. Das Gehäuseteil 332 trägt einen Anlasserzahnkranz 340, der die Stifte 338 teilweise axial übergreift, so daß diese radial nicht auswandern können.
Die axiale Steckverbindung 342 ist durch am Innenumfang des Flansches 341 angeformte radiale Ausleger 372, die zwischen am Außenumfang des ringscheibenartigen Bauteils 327 angeformte radiale Vorsprünge 373 greifen, gebildet.
Wie insbesondere aus 6a ersichtlich ist, besitzt die zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 332 und dem ringscheibenartigen Bauteil 327 bzw. dem axialen Ansatz 343 des Schwungradelementes 4 vorgesehene Dichtung 374 eine kreisringförmige, axial federnde Scheibe 375, die mit ihrem radial inneren Bereich sich an einem am axialen Ansatz 343 befestigten ringförmigen Bauteil 376 abstützt und mit ihrem radial äußeren Bereich am radial inneren Bereich des Gehäuseteils 332 axial festgelegt ist. Die ähnlich einer Tellerfeder axial verformbare Dichtungsscheibe 375 trägt an ihren radial äußeren und inneren Bereichen eine Beschichtung 375a, 375b, wie Kunststoffbeschichtung, die z.B durch Anspritzen aufge bracht ist. Diese Beschichtungen 375a, 375b sollen einen geringen Reibwert sowie eine gewisse elastische bzw. plastische Verformbarkeit aufweisen. Der radial äußere Randbereich der Dichtungsscheibe 375 ist in einen ringförmigen Träger 380 dichtend eingebördelt. Die Einbördelung des äußeren Bereiches der Dichtungsscheibe 375 findet dabei derart statt, daß die Dichtungsscheibe 375 eine Konizitätsveränderung vollführen kann. Die Bereiche 380b des ringförmigen Trägers 380, welche den äußeren Umfang der Dichtungsscheibe 375 umgreifen, sind in einem axialen Einstich bzw. in einem axialen Rücksprung 377 aufgenommen, der am radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 332 angeformt ist. Zur axialen Festlegung des äußeren Bereiches der Dichtungsscheibe 375 besitzt der ringförmige Träger 380 abgebördelte Bereiche 380a, die den inneren Rand 332b des Gehäuseteils 332 radial umgreifen. Der ringförmige Träger 380 bildet für die tellerfederähnlich verformbare Dichtungsscheibe 375 eine kreisringartige Verschwenklagerung.
Das ringförmige Bauteil 376, welches eine mit der Dichtungsscheibe 375 zusammenwirkende Dichtfläche aufweist, hat einen radial inneren scheibenförmigen Bereich 376a, der zwischen der Stirnfläche des axialen Ansatzes 343 und dem scheibenartigen Bauteil 327 axial eingespannt ist, sowie einen kreisringförmigen äußeren Bereich 376b, an dem die Dichtscheibe 375 mit axialer Vorspannung dichtend anliegt.
Die radial äußeren Bereiche 376b des ringförmigen Bauteils 376 sind gegenüber den radial inneren Bereichen 376a in axialer Richtung von dem die Gegenprofilierungen 373 der Steckverbindung 342 aufweisenden, ringschei benartigen Bauteil zurückversetzt. Wie aus 6 ersichtlich ist, dichtet die Dichtung 374 die ringförmige Kammer 330 zu dem zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorhandenen Ringspalt 368 hin ab.
Um ein axiales Zusammenstecken der beiden Schwungradelemente 3 und 4 zu ermöglichen, ist der Innendurchmesser der Dichtscheibe 375 größer als der Außendurchmesser der radialen Vorsprünge bzw. der Gegenprofilierungen 373. Die Bereiche 376b des ringförmigen Bauteils 376, an denen sich die Dichtscheibe 375 axial abstützt, erstrecken sich radial nach außen hin weiter als die Gegenprofilierungen 373.
Beim Aufschieben des Wälzlagers 16 auf den Sitz 320a wird die Steckverbindung 342 hergestellt und die Dichtungssscheibe 375 wird durch Anlage an den Gegendichtbereichen 376b axial verspannt.
Zur Verhinderung bzw. Verringerung des Verschleißes an den radialen Abstützbereichen der ringkanalartigen Aufnahme 351 für die Federn 345 ist ein eine hohe Härte aufweisendes Stahlband 381 vorgesehen, das sich über den Umfang der ringkanalartigen Aufnahme 351 erstreckt und die Federn 345 umschließt. Das Stahlband 381 ist zylindrisch ausgeführt und in einer Ausnehmung 382 aufgenommen, die durch einen radialen Einstich bzw. einen radialen Rücksprung gebildet ist. Bei rotierender Einrichtung 301 stützen sich die Federn 345 infolge der auf sie einwirkenden Fliehkraft über ihre Windungen an dem Stahlband 381 ab.
Zur Drehsicherung kann das Stahlband 381 an seinen Endbereichen radial nach außen abgebogene Bereiche 381a aufweisen, die in eine radiale Ausnehmung 383 des Schwungradelementes 3 eingreifen, wie dies in 7a gezeigt ist.
Die Umfangsanschläge 355, 355a für die äußeren Federn 345 sowie die Umfangsanschläge 365, 366 für die inneren Federn 348 sind durch Formteile, wie Schmiedeteile, Preßformteile gebildet, die einteilig angeformte Niete 358, 367 besitzen zur Befestigung an dem jeweiligen Gehäuseteil 331, 332.
Wie aus 7 zu entnehmen ist, besitzen die beidseits eines Auslegers 344 des Flansches 341 vorgesehenen Anschläge 355, 355a eine größere Erstreckung in Umfangsrichtung als die Ausleger 344, wobei bei dem gezeigten Ausführungsbeipsiel in der in 7 dargestellten Ruheposition der Einrichtung die Ausleger 344 gegenüber den Anschlägen 355, 355a mittig angeordnet sind, das bedeutet, daß die Anschläge 355, 355a die Ausleger 344 beidseits um ein gleiches Maß überragen.
Die Umfangsanschläge 365, 366, die beidseits der radialen Bereiche 350 des Flansches 341 angeordnet sind, besitzen in Umfangsrichtung ebenfalls eine größere Erstreckung als die Bereiche 350, welche zur Beaufschlagung der Federn 348 dienen. Die Anordnung der Anschläge 365, 366 in bezug auf die radialen Bereiche 350 ist jedoch derart getroffen, daß die Umfangsanschläge 365, 366 in der Ruhestellung der Einrichtung 301 einseitig gegenüber den Bereichen 350 überstehen, wohingegen auf der anderen Seite die Anschläge 365, 366 und die radialen Bereiche 350 bündig sein können. Weiterhin ist der Versatz der Anschläge 365, 366 in bezug auf die radialen Bereiche 350 derart getroffen, daß zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Anschläge 365 bzw. 366 in entgegengesetzter Drehrichtung gegenüber den ihnen zugeordneten radialen Bereichen 350 des Flansches 341 versetzt sind.
Aufgrund dieses Aufbaues bilden die inneren Federn 348 zwei Federgruppen, nämlich 348a und 348b, die stufenweise zur Wirkung kommen.
Das in der ringförmigen Kammer 330 aufgenommene viskose Medium bzw. Schmiermittel, wie zum Beispiel Siliconöl oder Fett, sollte bei drehender Einrichtung 301 zumindest die ringkanalartige Aufnahme 351 ausfüllen. Vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn das Niveau des viskosen Mediums bzw. Schmiermittels zumindest bis an die äußeren Bereiche der Windungen der inneren Schraubenfedern 348 reicht, wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn die Füllung an viskosem Medium bzw. Schmiermittel in etwa bis zur Achse der inneren Schraubenfedern 348 sich erstreckt.
Zwischen den Auslegern 344 bzw. den Umfangsanschlägen 355, 355a und den ihnen zugewandten Enden der Federn 345 sind Federnäpfe 359, deren Umfang an den Querschnitt der ringkanalartigen Aufnahmen 351 angepaßt ist, vorgesehen. Dadurch wird, wie in Verbindung mit 1 und 2 beschrieben, eine verhältnismäßig große Dämpfung durch Verdrängung des in der ringförmigen Kammer 330 vorhandenen viskosen Mediums erzeugt.
Die Federnäpfe 359 besitzen einen leicht konischen Zapfen 359a, der in die Federn 345 axial hineinragt. Das Ende 359 des Zapfens 359a ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kegelig ausgebildet, könnte jedoch auch kalottenartig ausgebildet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung der Federnäpfe 359 findet, sofern ein Napf im Betrieb aus dem Federende herausrutscht, 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 359 kann dann auftreten, wenn die äußeren Federn 345 komprimiert sind und die Einrichtung 301 mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl rotiert. In diesem Betriebszustand kann die zwischen den Federwindungen der Federn 345 und den radialen Abstützbereichen der Gehäusehälften 331, 332 für diese Federn vorhandene Reibung derart hoch sein, daß die Federn 345 bei einem plötzlichen Lastwechselstoß sich zumindest nicht voll entspannen können. Durch die von den radialen Auslegern 344 während des Lastwechselstoßes verursachte Verdrängung an viskosem Medium, welches sich unter Fliehkrafteinwirkung außen wieder verteilt, können Federnäpfe 359 aus den Enden der sich nicht entspannenden Federn 345 gedrängt werden.
Im folgenden sei nun die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß den 6 und 7 beschrieben.
Bei einer Verdrehung des Schwungradelementes 4 gegenüber dem Schwungradelement 3 aus der in 7 dargestellten Ruheposition wird der Flansch 341 über die Steckverbindung 342 angetrieben, so daß zunächst die inneren Federn 348b zwischen den Umfangsanschlägen 365, 366 und den radialen Bereichen 350 komprimiert werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 379 in die eine Drehrichtung bzw. 390 in die andere Drehrichtung kommen die radialen Bereiche 350 des Flansches 341 an den Enden der inne ren Federn 348a zur Anlage, so daß bei einer weiteren Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 die Federn 348a und 348b gemeinsam komprimiert werden. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 379a in die eine Drehrichtung bzw. 390a in die andere Drehrichtung, werden die äußeren Federn 345 von den radialen Auslegern 344 beaufschlagt, so daß bei einer weiteren Relativverdrehung die Federn zwischen den Umfangsanschlägen 355, 355a und den radialen Auslegern 344 komprimiert werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Winkel 379 dem Winkel 379a und der Winkel 390 dem Winkel 390a, so daß die Federn 348a und die Federn 345 gleichzeitig wirksam werden. Somit ergibt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 6 und 7 eine zweistufige Federnkennlinie. Die Winkel 379, 390, 379a, 390a 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 dreistufige Federkennlinie in die andere Drehrichtung möglich ist.
Weiterhin können die Umfangsanschläge 365, 366, wie dies in 7 strichpunktiert mit 365a angedeutet ist, gegenüber den im Flansch zurückgehaltenen Federenden der Federn 348b 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 lediglich eine hydraulische bzw. viskose Dämpfung und/oder eine Reibungsdämpfung auftritt.
Die Höhe bzw. die Charakteristik der hydraulischen bzw. viskosen Dämpfung kann variiert werden, indem man zum Beispiel lediglich einige der äußeren Federn 345 mit Federnäpfen 359 ausstattet, oder indem man an einem Ende mindestens einer Feder 345 keinen Napf 359 vorsieht. Weiterhin können zumindest eine Feder 348a und/oder 348b mit Federnäpfen versehen werden. Weitere, die viskose bzw. hydraulische Dämpfung beeinflussende Faktoren sind die radiale Füllhöhe an viskosem Medium, sowie die Breite des bzw. der vorhandenen Spalte zwischen dem Flansch 341 und den Flächen 360, 361 der Gehäusehälften 331, 332.
Die hydraulische bzw. viskose Dämpfung durch Verdrängung bzw. Verwirbelung des viskosen Mediums findet in ähnlicher Weise statt, wie in Verbindung mit den 1 und 2 beschrieben.
Wie aus 7 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 301 jeweils vier Federn 345 und 348 vorgesehen, wobei die radial äußeren Federn 345 sich jeweils zumindest annähernd über 78 Grad erstrecken. Die radial inneren Federn 348b erstrecken sich zumindest annähernd über 74 Grad und die Federn 348a zumindest annähernd über 68 Grad des Umfanges. Somit erstrecken sich die äußeren Federn 345 zumindest annähernd über 86% des Umfanges, wohingegen die inneren Federn 348 sich zumindest annähernd über 79% des Umfanges erstrecken.
Wie insbesondere aus 7 ersichtlich ist, besitzt das Bauteil 3a des Schwungradelementes 3 am Außenumfang radiale Ausleger 386, in denen jeweils eine Gewindebohrung 387 zur Befestigung einer Reibungskupplung vorgesehen ist. Einige der Ausleger 386 weisen Bohrungen 388 auf zur Aufnahme von Stiften, die eine genaue Positionierung des Kupplungsdeckels auf dem Bauteil 3a bei der Montage sicherstellen.
Die radialen Ausleger 386 ermöglichen eine leichtere Bauweise des Schwungradelementes 3. Weiterhin wird durch die zwischen den radialen Auslegern 386 vorhandenen radialen Rücksprünge 386a eine bessere Kühlung des Bauteiles 3a und der darauf montierten Kupplung erzielt, da zwischen dem Deckel und den Rücksprüngen 386a eine Luftzirkulation stattfinden kann. Radial innerhalb der Reibfläche 4a des Bauteiles 3a sind Belüftungskanäle 369 vorgesehen, welche in den zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorgesehenen radialen Spalt 368 einmünden.
Die radialen Ausleger 386 ermöglichen weiterhin, bei einer vorgegebenen Masse das Bauteil 3a im Bereich der Reibfläche 4a 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 351 wenigstens über Teilbereiche der Längenerstreckung von zumindest einer Feder 345 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 351 an einer beliebigen 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 345 befinden. Die Querschnittsveränderungen können dabei schlagartig oder progressiv sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Querschnittserweiterung im Bereich der radial inneren Hälfte der ringkanalartigen Aufnahme 351 vorgesehen werden. Eine derartige Erweiterung ist in 7 gezeigt und mit 389 gekennzeichnet. Diese Erweiterung 389 ist an den Flansch 341 angeformt, welcher die ringkanalartige Aufnahme 351 radial nach innen hin begrenzt bzw. verschließt. Die Erweiterungen können jedoch auch durch entsprechende Formgebung der die ringkanalartigen Aufnahmen 351 begrenzenden Einbuchtungen 352, 353 gebildet sein.
Bei der in 8 teilweise dargestellten Einrichtung 401 ist in der Gehäuseschale bzw. dem Gehäuseteil 431 eine sich über den Umfang erstreckende Nut 460 eingebracht, in der ein umlaufender Dichtring 460a aufgenommen ist. Der Dichtring 460a ist in radialer Richtung elastisch und kann zum Beispiel durch einen offenen Drahtring oder Kunststoffring gebildet sein. Die Nut ist länglich ausgebildet und läuft nach außen schräg vom Flansch 441 weg. Durch eine derartige Ausgestaltung kann der radial nach innen elastisch vorgespannte Dichtring 460a bei höherer Drehzahl vom Flansch 441 abheben, wodurch der zwischen dem Flansch 441 und den beiden Gehäuseteilen 431, 432 vorhandene Durchlaß 454 vergrößert wird, das bedeutet also, daß die Dichtwirkung des Dichtringes 460a in bezug auf die ringkanalartige Aufnahme 451 reduziert wird, wodurch auch die Dämpfungswirkung des viskosen Mediums geringer wird. Bei niederer Drehzahl zieht sich der Dichtring 460a nach innen zusammen und wird durch den auftretenden höheren Fettdruck bei großen Winkelausschlägen verstärkend gegen den Flansch 441 angedrückt.
Das motorseitige Gehäuseteil 431 besitzt einen axialen Ansatz 431a, der das Gehäuseteil 432 axial übergreift und zentriert.
Bei der Ausführungsform gemäß 9 einer erfindungsgemäßen Einrichtung 501 ist im radial äußeren Bereich der ringartigen Aufnahme 551 ein sich um die Federn 545 erstreckender Verschleißschutz in Form eines Stahlbandes 581 vorgesehen. Das Stahlband 581 ist im Querschnitt betrachtet gewölbt und an den Außenumfang der Federn 545 angeglichen. Das schalenartige Stahlband 581 erstreckt sich in etwa über 90 Grad des Umfanges der Federn 545. Zur Aufnahme des Stahlbandes 581 besitzen die Gehäuseteile 531, 532 Aufnahmen 531a, 532a.
Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit kann das Stahlband 581 gehärtet sein. Das Band 581 kann jedoch auch eine Beschichtung, wie zum Beispiel Hartnickelbeschichtung oder Hartchrombeschichtung aufweisen. Weiterhin kann anstelle eines Stahlbandes 581 ein Band aus einem verschleißfesten Kunststoff verwendet werden.
Die Benutzung von Verschleißeinlagen 581 zur Abstützung bzw. Führung der Federn 545 hat den weiteren Vorteil, daß bei einer eventuellen Reparatur der Einrichtung 501 der Verschleißschutz 581 erneuert werden kann. Es werden also die massiven Gußteile 531, 532 nicht durch die Federn 545 beschädigt.
Die beiden Gehäuseteile 531, 532 sind durch einen Blechkäfig 533 miteinander verbunden, der sich über den Umfang der Einrichtung 501 erstreckt. Der Blechkäfig 533 übergreift axial radiale Bereiche 531b, 532b der Gehäuseteile 531, 532 und ist an den freien Endbereichen der axial aneinander aufliegenden radialen Bereiche 531b, 532b radial nach innen umgebördelt. Zur Verdrehsicherung zwischen den beiden Gehäuseteilen 531, 532 sind in den radialen Bereichen 531b, 532b axiale Stifte, wie Schwerspannhülsen 538 eingebracht. Die Schwerspannhülsen 538 sind durch die sie radial übergreifenden umgebördelten Ränder 533a, 533b des Blechkäfigs 533 in axialer Richtung gesichert. An dem umgebördelten Rand 533a liegt axial ein Anlasserzahnkranz 540 an, der von dem motorseitigen Gehäuseteil 531 getragen ist.
Die in 10 dargestellte Einrichtung 601 besitzt zwei Schwungradelemente 3 und 4. Das Schwungradelement 3 besitzt zwei Gehäuseteile 631, 632, die eine ringförmige Kammer 630 begrenzen. Die Kammer 630 bildet radial außen eine ringkanalartige Aufnahme 651, in der Federn 645 eines radial äußeren Dämpfers 13 vorgesehen sind. Radial innerhalb des äußeren Dämpfers 13 ist ein Dämpfer 14 angeordnet, dessen Federn 648 mit den Federn 645 über einen Flansch 641 in Reihe geschaltet sind.
Das Eingangsteil für den äußeren Dämpfer 13 ist durch die beiden Gehäuseteile 631, 632 gebildet, welche die Kraftspeicher 645 über die mit ihnen fest verbundenen Beaufschlagungselemente 655, 655a zusammendrücken können. Der Flansch 641 bildet sowohl das Ausgangsteil des äußeren Dämpfers 13 als auch das Eingangsteil für den inneren Dämpfer 14. Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 651 sind beidseits des Flansches 641 Scheiben 665, 666 angeordnet, die über Abstandsbolzen 667 in axialem Abstand miteinander drehfest verbunden und an dem Schwungradelement 4 angelenkt sind. In den Scheiben 665, 666 sowie in den zwischen letzteren liegenden Bereichen des Flansches 641 sind Ausnehmungen 665a, 666a sowie 641a eingebracht, in denen die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 648 aufgenommen sind. Die Kraftspeicher 648 wirken einer relativen Verdrehung zwischen dem Flansch 641 und den beiden Scheiben 665, 666 entgegen. Die äußeren Federn 645 können sich an radialen Auslegern 644 des Flansches 641, welche radial in die ringkanalartige Aufnahme 651 eingreifen, abstützen.
Die beiden Schwungradelemente 3 und 4 sind in ähnlicher Weise, wie in Verbindung mit 1 beschrieben, über ein Wälzlager 16 relativ zueinander verdrehbar. Auch ist zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 eine Dichtung 674 vorgesehen, welche zwischen den radial inneren Bereichen des Gehäuseteiles 632 und der Seitenscheibe 666 wirksam ist. Zur Aufnahme der Federn 645 und 648 besitzen die Gehäuseteile 631 und 632 wiederum entsprechend ausgebildete Einbuchtungen.
Zwischen den Schwungradelementen 3 und 4 ist weiterhin eine Reibeinrichtung 690 vorgesehen, die ebenfalls in der ringförmigen Kammer 630 aufgenommen ist. Die Reibeinrichtung 690 ist um den Zapfen 620 des Gehäuseteiles 631, sowie axial zwischen dem Wälzlager 16 bzw. der Seitenscheibe 665 und dem radialen Flanschbereich 691 des Gehäuseteiles 631 vorgesehen. Die Reibeinrichtung 690 besitzt einen durch zwei geschichtete Tellerfedern gebildeten Kraftspeicher 692, der zwischen dem inneren Ring des Lagers 16 und einem Druckring 693 verspannt gehalten wird. Axial zwischen dem Druckring 693 und dem flanschartigen Bereich 691 des Gehäuseteiles 631 ist eine aus Kunststoff bestehende Reibscheibe 694 eingespannt.
Die Reibscheibe 694 ist mit Auslegern bzw. mit radialen Bereichen 694a versehen, die den Kopf 667a der Niete 667 mit Spiel in Umfangsrichtung umgreifen. Die Reibscheibe 694 wird durch Anlage der Nietköpfe 667a an den radialen Bereichen 694a gegenüber dem Schwungradelement 3 verdreht. Bei einer Drehsinnumkehrung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 ist die Reibeinrichtung 690 über einen dem Spiel zwischen den radialen Bereichen 694a und den Nietköpfen 667a entsprechenden Bereich unwirksam.
Durch das Spiel zwischen den Bereichen 694a und den Nietköpfen 667a kann auch der Teilbereich des gesamten Verdrehwinkels, über den die Reibeinrichtung 690 wirksam ist, gegenüber den Einsatzpunkten der Kraftspeicher 645, 648 verlagert werden.
Für manche Anwendungsfälle kann es auch zweckmäßig sein, wenn zwischen der Reibscheibe 694 und den Nietköpfen 667a kein Spiel vorhanden ist, so daß die Reibeinrichtung 690 bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 sofort wirksam wird. Für andere Anwendungsfälle kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Reibscheibe 694 radiale Bereiche aufweist, die zum Beispiel mit mindestens einer Feder 648 zusammenwirken, so daß die Reibscheibe 694 zumindest über Teilbereiche ihres Verdrehwinkels durch die Feder 648 wieder zurückgestellt wird.
Die beiden Gehäuseteile 631, 632 sind über einen Blechkäfig 633, der sich über den Umfang der Einrichtung 601 erstreckt, verbunden. Der Blechkäfig 633 übergreift axial radiale Bereiche 631b, 632b der Gehäuseteile 631, 632 und ist an den freien Endbereichen der einander anliegenden radialen Bereiche 631b, 632b radial nach innen umgebördelt. Zur Sicherung gegen Verdrehung der beiden Gehäuseteile 631, 632 und des Blechkäfigs 633 sind axiale Schwerspannstifte 638 vorgesehen, die in axialen Ausnehmungen des abgebördelten Randes 633b des Blechkäfigs 633 und der radialen Bereiche 631b, 632b aufgenommen sind. Die Verdrehsicherung zwischen dem Blechkäfig 633 und den Gehäuseteilen 631, 632 ist notwendig, da, wie noch im folgenden beschrieben wird, der Blechkäfig 633 Anschläge trägt, die zur Begrenzung der maximalen Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 dienen.
Der radial nach innen weisende Bereich 633b des Blechkäfigs 633 ist axial zwischen dem Gehäuseteil 632 und dem Schwungradelement 4 vorgesehen und besitzt an seinem Innenumfang Profilierungen 633c, welche Anschläge bil den, die zusammenwirken mit am Schwungradelement 4 vorgesehenen Gegenanschlägen 658. Durch den Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Anschlägen 633c und den Gegenanschlägen 658 wird der mögliche Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 bestimmt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Gegenanschläge 658 durch Paßstifte gebildet, die gleichzeitig zur Zentrierung der auf dem Bauteil 4a des Schwungradelementes 4 zu befestigenden Kupplung dienen. Die Paßstifte 658 erstrecken sich axial in den zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 vorhandenen Ringkanal bzw. Ringspalt 668, in den Belüftungskanäle 669 einmünden.
Die Reibeinrichtung 690 sowie die Befestigung der Gehäusehälften mittels eines Blechkäfigs 633, der gleichzeitig zur Begrenzung der Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 dient, können auch in vorteilhafter Weise bei Einrichtungen verwendet werden, bei denen der äußere Dämpfer 13 und der innere Dämpfer 14 parallel geschaltet sind, wie dies zum Beispiel bei einer Ausführungsform gemäß den 1 und 2 der Fall ist.
Die in den 11 und 12 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 701 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 702, welches in zwei Schwungradelemente 703, 704 aufgeteilt ist. Die beiden Schwungradelemente 703 und 704 sind zueinander relativ verdrehbar über eine Lagerung 15 gelagert. Das Schwungradelement 703 bildet ein Gehäuse, das eine ringförmige Kammer 730 begrenzt, in der eine Dämpfungseinrichtung 713 aufgenommen ist.
Das die ringförmige Kammer 730 aufweisende Schwungradelement 703 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 731, 732, die radial außen miteinander verbunden sind. Die beiden Gehäuseteile 731, 732 sind durch Blechformteile gebildet, die an ihrem äußeren Umfang durch eine Schweißung 738 miteinander verbunden sind. Diese Schweißung 738 dichtet gleichzeitig die ringförmige Kammer 730 radial nach außen hin ab. Zur Verschweißung der beiden Blechformteile 731, 732 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 Schweißtemperatur erwärmt und unter Druck vereinigt werden.
Zur Durchführung einer solchen Verschweißung besitzen die beiden schalenartigen Blechformteile 731, 732 Stirnbereiche bzw. Stoßflächen 734, 735, die in bezug auf die für die Verschweißung verwendete Stromstärke eine definierte Fläche aufweisen. Im Bereich dieser Stoßflächen 734, 735 liegen die Gehäuseteile 731, 732 axial aneinander an und werden bzw. sind miteinander verschweißt.
Zur genauen radialen Positionierung der beiden Gehäuseteile 731, 732 während der Verschweißung besitzt das Gehäuseteil 731 radial außen einen ringförmigen Vorsprung 731a, der eine am Außenumfang des Gehäuseteiles 732 angeformte Zentrierfläche 735a umgreift. Zur genauen Positionierung in Umfangsrichtung während der Verschweißung sind in den Gehäuseteilen 731, 732 axiale Ansenkungen 765, 766 eingebracht. In diese Ansenkungen 765, 766 können Stifte der Schweißvorrichtung eingreifen, die die beiden Gehäuseteile 731, 732 während der Schweißung in einer genauen Winkelposition in bezug aufeinander halten.
Da während der Verschweißung der beiden Blechschalen 731, 732 infolge der Schweißnahtbildung eine gewisse axiale Bewegung zwischen diesen Blechschalen stattfindet, kann es vorteilhaft sein, zwischen diesen Blechschalen axiale Anschläge vorzusehen, die erst während des Verschweißens wirksam werden. In 11 ist strichpunktiert ein derartiger, an der Blechschale 732 angeformter Anschlag angedeutet und mit 767 gekennzeichnet. Durch Verwendung derartiger Begrenzungsanschläge 767 ist man nicht so abhängig von der für die Verschweißung verwendeten Stromstärke, das bedeutet, daß man auch mit einer höheren Stromstärke arbeiten kann, da die axiale Lage der beiden Gehäuseteile 731, 732 durch die Anschläge 767 bestimmt wird und nicht durch die Stromstärke sowie den während der Verschweißung auf die beiden Gehäuseteile 731, 732 aufgebrachten axialen Druck.
Das Ausgangsteil des Dämpfers 713 ist durch einen radialen Flansch 741 gebildet, der axial zwischen den beiden Gehäuseteilen 731, 732 angeordnet ist. Der Flansch 741 ist mit seinen radial inneren Bereichen über eine axiale Steckverbindung 742 mit dem ringförmigen Scheibenteil 727, welches auf der Stirnseite des in Richtung des motorseitigen Gehäuseteils 731 weisenden axialen Ansatz 743 des Schwungradelementes 4 über Niete 726 befestigt ist.
Der Flansch 741 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 744 auf, welche die Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 745 des Dämpfers 713 bilden.
Die beiden Gehäuseteile 731, 732 bilden radial außen eine ringkanalartige bzw. torusähnliche Aufnahme 751, in die die radialen Ausleger 744 des Flansches 741 eingreifen. Die ringkanalartige Aufnahme 751 für die Kraftspeicher 745 ist im wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen bzw. Anprägungen 752, 753 gebildet, welche in die aus Blech hergestellten Gehäuseteile 731, 732 eingebracht sind und in die die beidseits des Flansches 741 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 745 axial eintauchen. Radial nach innen wird die ringkanalartige Aufnahme 751 durch einen ringförmigen Bereich 749 des Flansches 741, abgesehen von einem kleinen Spalt 754, verschlossen.
Wie aus 11 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 752,753 im Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest annähernd an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 745 angeglichen ist. Die äußeren Bereiche der Einbuchtungen 752, 753 können somit für die Kraftspeicher 745 Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an denen sich die Kraftspeicher 745 zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial abstützen können.
Zur Verringerung des Verschleißes an den radialen Abstützbereichen der ringkanalartigen Aufnahme 751 für die Federn 745 ist im vorliegenden Falle ein eine hohe Härte aufweisendes Stahlband 781 vorgesehen, das sich über den Umfang der ringkanalartigen Aufnahme 751 erstreckt und die Federn 745 umschließt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stahlband 781 zylindrisch ausgeführt und in einer Ausnehmung 782 aufgenommen, die durch einen radialen Einstich bzw. einen radialen Rücksprung gebildet ist. Bei rotierender Einrichtung 701 stützen sich die Federn 745 infolge der auf sie einwirkenden Fliehkraft über ihre Windungen an dem Stahlband 781 ab.
Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 745 sind beidseits der Ausleger 744 in die Einbuchtungen 752, 753 Umfangsanschläge 755, 755a eingebracht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Umfangssanschläge 755, 755a – in Umfangsrichtung betrachtet – die gleiche Erstreckung wie die radialen Ausleger 744 des Flansches 741. Wie aus 12 ersichtlich ist, sind zwischen den Auslegern 744 und den ihnen zugewandten Enden der Federn 745 Zwischenteile in Form von Federnäpfen 759 vorgesehen, deren Umfang an den Querschnitt der ringkanalartigen Aufnahme 751 angepaßt ist.
Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 751 besitzen die Gehäusehälften 731, 732 aufeinander zu weisende, kreisringartige Flächen bildende Bereiche 760, 761, zwischen denen ein kreisringförmiger Durchlaß 762 für den Flansch 741 vorhanden ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 11 und 12, ist die Breite dieses kreisringförmigen Durchlasses 762 nur geringfügig größer als die in diesem aufgenommenen Bereiche des Flansches 741, so daß ein sehr geringer Spalt 754 vorhanden ist.
Wie aus 12 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 701 betrachtet, vier Federn 745 vorgesehen, die sich jeweils zumindest annähernd über 82 Grad des Umfangs erstrecken. Somit erstrecken sich die Federn über zumindest annähernd 90% des Umfangs der Einrichtung 701.
Zur Reduzierung der in den Federn 745 beim Komprimieren auftretenden Spannungen und Erleichterung der Montage sind die Federn 745 zumindest annähernd auf den Radius, auf dem sie angeordnet werden, vorgekrümmt.
In der ringförmigen Kammer 730 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel vorgesehen. Das viskose Medium soll dabei – bei drehender Einrichtung 701 – zumindest die ringkanalartige Aufnahme 751 ausfüllen.
Wie aus 12 ersichtlich ist, besitzt der Flansch 741 eine mittlere Ausnehmung 771, deren Kontur radiale Profilierungen 772 bildet, welche in Eingriff stehen mit Gegenprofilierungen 773, die am Außenumfang des mit dem Schwungradelement 4 verbundenen ringförmigen Scheibenteils 727 vorgesehen sind. Die Gegenprofilierungen 773 sind durch radiale Vorsprünge gebildet, die in entsprechend angepaßte Ausschnitte 772a des Flansches 741 eingreifen. Im Bereich der radialen Vorsprünge 773 sind auch die Niete 726 vorgesehen, die das Bauteil 727 am Schwungradelement 704 festlegen. Die die axiale Steckverbindung 742 bildenden Profilierungen 772 und Gegenprofilierungen 773 ermöglichen eine einwandfreie Ausrichtung des Flansches 741 zwischen den beiden Gehäusehälften 731, 732, so daß der zwischen dem kreisringförmigen Durchlaß 762 und dem Flansch 741 vorhandene Spalt 754 sehr klein ausgeführt werden kann.
Auch ermöglicht die Steckverbindung 742, die axialen Toleranzen zwischen den verschiedenen Anlage- bzw. Abstützflächen der Bauteile zu erweitern.
Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 730 ist eine Dichtung 774 zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 732 und dem Schwungradelement 704 vorgesehen. Die Dichtung 774 unterscheidet sich gegenüber der in Verbindung mit der 6 beschriebenen Dichtung 374 im wesentlichen dadurch, daß die kreisringförmige axial federnde Scheibe 775 vollkommen beschichtet ist und radial außen axial eingespannt ist zwischen einem ringförmigen Bereich 732a des Gehäuseteiles 732 und einer am Gehäuseteil 732 mittels Nietverbindungen 732b befestigten Ringscheibe 780.
Der ringförmige Bereich 732a des Gehäuseteiles 732 erstreckt sich, ausgehend von dem Außendurchmesser der federnden Dichtungsscheibe 775 radial nach innen, wobei zwischen dem ringförmigen Bereich 732a und der Dichtscheibe 775 ein radialer Raum 732c gebildet ist. In diesem radial nach innen hin offenen radialen Raum 732c können die geringen Mengen an viskosem Medium, welche eventuell zwischen dem Innenbereich der Dichtungsscheibe 775 und den Gegendichtbereichen 776b austreten können, aufgefangen werden und bei höheren Drehzahlen – bedingt durch die Fliehkraft – zwischen dem ringförmigen Bereich 732a und der Dichtscheibe 775 wieder in die ringförmige Kammer 730 zurückgedrückt werden. Die Kontaktzonen zwischen den inneren Bereichen der Dichtscheibe 775 und den Gegendichtbereichen 776b sind im axialen Erstreckungsbereich des radialen Raums 732c vorgesehen.
Am inneren Bereich des Gehäuseteils 732 ist ein axialer Rücksprung bzw. ein axialer Absatz 791 angeformt, dessen radial äußere Mantelfläche die äußeren Bereiche der Dichtscheibe 775 axial übergreift.
Die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte 731 trägt innen einen axialen Ansatz 720, auf dem das die beiden Schwungradelemente 703 und 704 relativ zueinander lagernde Wälzlager 16 in ähnlicher Weise wie in 6 aufgenommen ist. Das Blechformteil 731 ist auf einem Sitz 720b des Ansatzes 720 zentriert und stützt sich axial an einer am Anschluß an den Sitz 720b vorgesehenen radialen Fläche 720c des Ansatzes 720 ab.
Die Verbindung zwischen dem Blechformteil bzw. Gehäuseteil 731 und dem axialen Ansatz 720 kann durch eine Verschraubung, eine Vernietung, eine Verschweißung oder eine Verstemmung erfolgen.
Das Zusammenbauen der beiden Schwungradelemente 703 und 704 erfolgt in ähnlicher Weise wie in Verbindung mit 1 und 2 beschrieben, das bedeutet, daß das Wälzlager 16 zunächst auf dem Schwungradelement 704 und die Dichtsscheibe 775 am Schwungradelement 703 vormontiert werden. Beim Aufschieben des Wälzlagers 16 auf den Sitz 720a des Ansatzes 720 wird die Steckverbindung 742 hergestellt und die Dichtungsscheibe 775 durch Anlage an den am Schwungradelement 704 vorgesehenen Gegendichtbereichen 776b axial verspannt. Durch Befestigung der Sicherungsscheibe 722, welche den inneren Lagerring des Wälzlagers 16 radial überlappt, auf der Stirnseite des Ansatzes 720 werden beide Schwungradelemente 703 und 704 axial zuei nander gesichert. Die Befestigung der Scheibe 722 kann, ähnlich wie in 6 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 751 vorgesehenen viskosen Mediums findet in ähnlicher Weise statt, wie in Verbindung mit den 1 und 2 beschrieben.
Um zu verhindern, daß beim Verschweißen der beiden Blechgehäuseteile 731, 732 die mit diesen in Kontakt sich befindlichen Bauteile – wie insbesondere die bewegbaren Bauteile – mit den Gehäuseteilen stellenweise verschweißt werden oder eine Gefügeveränderung infolge einer stellenweisen Überhitzung erfahren, ist zwischen diesen Bauteilen und den Blechgehäuseteilen 731, 732 eine elektrische Isolierung vorgesehen. Bei den während des Schweißvorganges gefährdeten Bauteilen handelt es sich insbesondere um die in der ringkanalartigen Aufnahme 751 vorhandenen Federn 745, weiterhin den Flansch 741 und die Federnäpfe 759.
Die isolierende Beschichtung kann an den Gehäuseteilen 731, 732 vorgesehen sein und/oder an den sich mit diesen in Kontakt befindlichen Bauteilen 745, 741, 759, 755, 755a. Die isolierende Beschichtung kann dabei lediglich partiell aufgebracht werden, das bedeutet, lediglich in den Kontaktbereichen 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 759 und die Umfangsanschläge 755, 755a aus nicht-leitendem Material hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest die Blechteile und/oder der Flansch zur Isolierung phosphatiert sind. Die Federn 745 sind zweckmäßigerweise lackiert, können jedoch auch phosphatiert sein.
Um die Gehäuseteile 731, 732 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 731, 732 aufgebracht werden.
Sofern die Blechteile 731, 732 bei der Isolierbehandlung, wie Phosphatierung, 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 Isoliermittel ist stets darauf zu achten, daß diese sich mit dem in der ringkanalartigen Aufnahme 751 eingebrachten viskosen Medium vertragen.
Die Verwendung einer Phosphatschicht als Isolierschicht ist besonders vorteilhaft, da diese verschleißmindernd und selbstschmierend wirkt.
Das Gehäuseteil 731 besitzt weiterhin am Außenumfang einen Sitz 739, auf dem ein Anlasserzahnkranz 740 aufgenommen ist. Der Anlasserzahnkranz 740 ist über den Umfang betrachtet, zumindest stellenweise mit dem Gehäuseteil 731 durch eine Schweißung 740a verbunden. Dies ist bei der Blechausführung des Gehäuseteiles 731 vorteilhaft, da aufgrund der begrenzten Wandstärke des Gehäuseteiles 731 der Sitz 739 sich nicht über die volle Zahnkranzbreite erstreckt.
Wie aus 11 weiterhin zu entnehmen ist, besitzt das motorseitige Gehäuseteil 731 eine größere Materialsträrke als das Gehäuseteil 732.
Wie aus 13 ersichtlich ist, können die Umfangsanschläge 755, 755a gemäß 11 ersetzt werden durch in die Blechformteile 731, 732 eingeprägte Anformungen, wie Taschen 755c, 755d. Diese Taschen 755c, 755d können in vorteilhafter Weise zur Positionierung der beiden Gehäuseteile 731, 732 bei der Verschweißung miteinander benutzt werden. Es sind hierfür an der Schweißvorrichtung entsprechende Vorsprünge vorzusehen, die an die Taschen 755c, 755d angepaßt sind. Diese Vorsprünge können dabei die Elektroden bilden, die den erforderlichen Schweißstrom in die Gehäuseteile 731, 732 einleiten. Durch diese Vorsprünge kann weiterhin der für die Verschweißung erforderliche axiale Druck auf die Gehäuseteile 731, 732 aufgebracht werden. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn diese Vorsprünge in der Schweißvorrichtung derart vorgesehen sind, daß sie während der Verschwei ßung stets einen vorbestimmten Abstand einnehmen, wodurch auch sichergestellt werden kann, daß die beiden Gehäuseteile 731, 732 nach der Verschweißung eine definierte axiale Lage relativ zueinander aufweisen. Dies ist wichtig in bezug auf die in der ringkanalartigen Aufnahme 751 vorgesehenen Federn 745 und insbesondere in bezug auf den zwischen den beiden Bereichen 760, 761 und dem dazwischen vorgesehenen Flansch 741 einzuhaltenden, definierten Abstand, der die durch die Einrichtung erzeugte hydraulische bzw. viskose Dämpfung beeinflußt.
Die in den 14 und 15 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 801 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 802, welches in zwei Schwungradelemente 803 und 804 aufgeteilt ist. Das Schwungradelement 803 ist auf einer Kurbelwelle 805 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine über Befestigungsschrauben 806 befestigt. Auf dem Schwungradelement 804 ist eine schaltbare Reibungskupplung 807 befestigt. Zwischen der Druckplatte 808 der Reibungskupplung 807 und dem Schwungradelement 804 ist eine Kupplungsscheibe 809 vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 810 eines nicht näher dargestellten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 808 der Reibungskupplung 807 wird in Richtung des Schwungradelementes 804 durch eine am Kupplungsdeckel 811 schwenkbar sich abstützende Tellerfeder 812 beaufschlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 807 kann das Schwungradelement 804 und somit auch das Schwungrad 802 bzw. die Brennkraftmaschine der Getriebeeingangswelle 810 zu- und abgekuppelt werden. Zwischen dem Schwungradelement 803 und dem Schwungradelement 804 ist ein erster, radial äußerer Dämpfer 813 sowie ein mit diesem parallel geschalteter zweiter, radial innerer Dämpfer 814 vorgesehen, welche eine Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 803 und 804 ermöglichen.
Die beiden Schwungradelemente 803 und 804 sind relativ verdrehbar zueinander über eine Lagerung 815 gelagert. Die Lagerung 815 umfaßt ein Wälzlager in Form eines einreihigen Kugellagers 816. Der äußere Lagerring 817 des Wälzlagers 816 ist in einer Ausnehmung 818 des Schwungradelementes 804, und der innere Lagerring 819 des Wälzlagers 816 ist auf einem zentralen, sich axial von der Kurbelwelle 805 weg erstreckenden und in die Ausnehmung 818 hineinragenden zylindrischen Zapfen 820 des Schwungradelements 803 angeordnet. Der Zapfen 820 ist an das motorseitige Bauteil 803a des Schwungradelements 803 angeformt.
Der innere Lagerring 819 ist mittels Preßpassung auf dem Zapfen 820 aufgenommen und zwischen einer Schulter 821 des Zapfens 820 bzw. dem Bauteil 803a und einer Sicherungsscheibe 822, die auf der Stirnseite des Zapfens 820 befestigt ist, eingespannt.
Das Lager 816 ist gegenüber dem Schwungradelement 804 axial gesichert, indem es unter Zwischenlegung zweier im Querschnitt L-förmiger Ringe 823, 824 axial zwischen einer Schulter 825 des Schwungradelementes 804 und einer über Niete 826 mit dem zweiten Schwungradelement 804 fest verbundenen Scheibe 827 eingespannt ist.
Die beiden Ringe 823, 824 bilden eine thermische Isolierung, die den Wärmefluß von der mit der Kupplungsscheibe 809 zusammenwirkenden Reibfläche 804a des Schwungradelementes 804 zum Lager 816 unterbricht bzw. zumindest vermindert.
Das Bauteil 803a des Schwungradelements 803 trägt radial außen einen axialen ringförmigen Ansatz 828, der einen Ringraum 829 begrenzt.
Der Ringraum 829 ist radial außen durch den axialen Fortsatz 828 und seitlich durch von diesem radial nach innen verlaufende und zwischen sich die Dämpfer 813, 814 aufnehmende Wandungen 831 und 832 begrenzt. Die seitliche Wandung 831 ist durch den radialen Flansch 833 des Bauteils 803a, welcher vom Zapfen 820 sich erstreckt, gebildet. Die seitliche Wandung 832 ist durch eine im wesentlichen unelastische bzw. starre, scheibenförmige Abdeckung 832 gebildet, die sich radial nach innen zwischen den radialen Flansch 833 und dem Schwungradelement 804 erstreckt und radial außen an dem Bauteil 803a bzw. auf der Stirnseite des Fortsatzes 828 mittels Niete 834 befestigt ist.
Die beiden Dämpfer 813, 814 besitzen ein gemeinsames Ausgangsteil 835, das mit dem Schwungradelement 804 drehfest ist. Das Ausgangsteil 835 ist gebildet durch die Scheibe 827, welche auf der Stirnseite eines in Richtung der Kurbelwelle 805 weisenden, axialen Ansatzes 836 des Schwungradelementes 804 befestigt ist, sowie eine an dieser Scheibe 827 befestigte Scheibe 837. Wie aus 14 ersichtlich ist, ist die Scheibe 827 an ihrem radial äußeren Bereich axial in Richtung des Flansches 833 des Bauteils 803a getellert, und die Scheibe 837 ist über Niete 838 an den äußeren, axial versetzten Bereichen 837a der Scheibe 827 befestigt.
Durch die Tellerung der Scheibe 827 wird zwischen dieser und der mit ihr verbundenen Scheibe 837 ein axialer Zwischenraum 839 gebildet, in dem ein scheibenförmiges Bauteil 840 aufgenommen ist, welches das Eingangsteil für den radial inneren Dämpfer 814 bildet. Die Scheiben 827 und 837 sowie das scheibenförmige Bauteil 840 besitzen in axialer Richtung fluchtende Ausnehmungen 841, 842, 843, die fensterförmig ausgebildet sein können und in denen die Kraftspeicher des inneren Dämpfers 814 in Form von Schraubenfedern 844 aufgenommen sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Fenster 841, 842, 843 – in Umfangsrichtung bzw. in tangentialer Richtung betrachtet – gleich lang ausgebildet und die Schraubenfedern 844 sind mit Vorspannung in diese Fenster eingebaut, so daß ein bestimmtes Moment zwischen dem Eingangsteil 840 und dem Ausgangsteil 835 des inneren Dämpfers 814 übertragen werden kann, bevor die Schraubenfedern 840 beginnen, zusammengedrückt zu werden.
Die dem Flansch 833 des Schwungradelementes 803 zugekehrte Scheibe 837 des gemeinsamen Ausgangsteiles 835 besitzt einen größeren Innendurchmesser 845, als die Scheibe 827, welche zur Festlegung des Lagers 816 gegenüber dem Schwungradelement 804 dient. Wie in Verbindung mit 15 ersichtlich ist, besitzt das Eingangsteil 840 für den Dämpfer 814 an seinem Innenumfang radial nach innen weisende Ausleger 846, zwischen denen – in Umfangsrichtung betrachtet – Anschläge 847 vorgesehen sind, die am Flansch 833 des Bauteils 803a befestigt sind. Die Anschläge 847 sind durch Nietbolzen gebildet, die einen axial in die Ringkammer 829 hineinragenden Zapfenbereich 847a aufweisen. Durch Anlage der Ausleger 846 an den Anschlägen 847 wird die relative Verdrehung zwischen dem Eingangsteil 840 des Dämpfers 814 und dem Schwungradelement 803 begrenzt.
Wie weiterhin aus 15 zu entnehmen ist, ist zwischen dem Eingangsteil 840 für den Dämpfer 814 und dem Schwungradelement 803 bzw. den Zapfenbereichen 847a in Zugrichtung 848 ein Verdrehwinkel 849 und in Schubrichtung 850 ein Verdrehwinkel 851 möglich. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verdrehwinkel 849 und 851 gleich. Die Anschläge 847 könnten jedoch in bezug auf zwei in Umfangsrichtung benachbarte Ausleger 846 unsymmetrisch angeordnet sein, so daß die möglichen Verdrehwinkel in Zugrichtung und Schubrichtung verschieden groß wären. So könnte zum Beispiel in Zugrichtung 848 der mögliche Verdrehwinkel zwischen dem Schwungradelement 803 und dem Eingangsteil 840 größer sein als der mögliche Verdrehwinkel zwischen diesen Bauteilen in Schubrichtung 850.
Wie aus den Figuren weiterhin zu entnehmen ist, sind die radial äußeren, axial versetzten Bereiche 837a der Scheibe 827 durch radiale Ausleger 837a gebildet, die am inneren Bereich in axialer Richtung abgekröpft sind. Die Scheibe 837 besitzt ebenfalls am Außenumfang angeformte radiale Ausleger 852, die axial auf den Auslegern 837a aufliegen und über die Niete 838 mit diesen verbunden sind. Die radialen Ausleger 837a und 852 weisen in Um fangsrichtung die gleiche Erstreckung auf, so daß sie mit ihren Seitenflächen Beaufschlagungsbereiche 853, 854 für die Federn 855 des äußeren Dämpfers 813 bilden.
Auf radialer Höhe der Federn 844 des inneren Dämpfers 814 sind die beiden Scheiben 827 und 837 über Abstandsbolzen 856 miteinander verbunden. Die Abstandsbolzen 856 sind mit den beiden Scheiben 827, 837 vernietet und erstrecken sich axial durch in Umfangsrichtung längliche Ausnehmungen 857 des scheibenförmigen Bauteiles 840. Die länglichen Ausnehmungen 857 sind derart dimensioniert, daß die Federn 844 des inneren Dämpfers 813 auf Block gehen, das heißt also, die einzelnen Windungen dieser Federn 844 aufeinander zur Anlage kommen, ohne daß die Abstandsbolzen 856 an den Endbereichen der länglichen Ausnehmungen 857 anschlagen können. Dadurch wird beim Auftreten von hohen Drehmomentstößen ein zu harter Anschlag vermieden, da auf Block gehende Federn im letzten Teilbereich, in dem die Windungen praktisch schon aneinanderliegen, jedoch aufgrund von radialen Verschiebungen noch eine geringe axiale Bewegung ausführen können, eine sehr hohe Progressivität der Federrate aufweisen.
Wie aus 15 zu entnehmen ist, sind die Abstandsbolzen 856 radial innerhalb der Ausleger 837a und 852 angeordnet. Radial innerhalb der Ausleger 837a und 852 bzw. radial innerhalb der länglichen Ausnehmungen 857 sind in das scheibenförmige Bauteil 840 Ausschnitte 858 eingebracht, die seitlich durch Ausleger 846 begrenzt sind. Die Ausschnitte 858 ermöglichen das Vernieten der Niete 826, die in axialer Richtung betrachtet (s. 2) in deren Bereich angeordnet sind.
Das Eingangsteil 840 des inneren Dämpfers 814 ist axial zwischen den beiden Scheiben 827 und 837, welche das gemeinsame Ausgangsteil 835 für beide Dämpfer 813, 814 bilden, verspannt. Hierfür ist das scheibenförmige Bauteil 840 tellerfederartig ausgebildet, so daß dieses in Achsrichtung federnd ist. Im ausgebauten Zustand besitzt das scheibenförmige Bauteil 840 – ähnlich einer Tellerfeder – eine gewisse Konizität. Beim Einbau des scheibenförmigen Bauteils 840 zwischen die beiden Scheiben 827, 837 wird dieses in Achsrichtung derart verspannt, daß die Reibbeläge 859 axial zwischen den radial äußeren Bereichen des Bauteils 840 und der Scheibe 837 sowie die Reibbeläge 860 axial zwischen den radial inneren Bereichen des Bauteils 840 und der Scheibe 827 eingeklemmt werden. Zur Vereinfachung der Montage sind die Reibbeläge 859, welche radial außerhalb der Federn 844 vorgesehen sind, und die Reibbeläge 860, welche radial innerhalb der Federn 844 angeordnet sind, auf dem scheibenförmigen Bauteil 840 aufgeklebt. Bei einer Relativverdrehung des scheibenförmigen Bauteils 840 gegenüber dem Ausgangsteil 835 erzeugen die Reibbeläge 859, 860 an den Scheiben 837, 827 eine Reibungsdämpfung, welche der Federwirkung der Federn 844 parallel geschaltet ist.
Zur Aufnahme der Federn 855 des äußeren Dämpfers 813 weisen das Bauteil 803a bzw. dessen Wandung 831 sowie die scheibenförmige Abdeckung 832 axiale Einbuchtungen 861, 862 auf, in welche die beidseits des Ausgangsteiles 835 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 855 zumindest teilweise eintauchen.
Wie aus 14 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtungen 861,862 im Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest im radial äußeren Bereich an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 855 angeglichen ist. Die äußeren Bereiche der Ausbuchtungen 861, 862 können somit für die Kraftspeicher 855 Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an denen sich die Kraftspeicher 855 zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial abstützen können. Durch das Angleichen der durch die Einbuchtungen 861, 862 gebildeten Anlagebereiche an den Außenumfang der Kraftpeicher 855, kann der Verschleiß, welcher durch Reibung der Windungen der Kraftspeicher 855 an den radial äußeren Bereichen der Einbuchtungen 861, 862 stattfindet, wesentlich reduziert werden, da die Abstützfläche zwischen Federn 855 und Einbuchtungen 861, 862 vergrößert ist. In Umfangsrichtung betrachtet sind die Einbuchtungen 861, 862 ringförmig, das bedeutet, sie erstrecken sich über den gesamten Umfang. Dies ist vorteilhaft, da dann zum Beispiel die vorgegossenen Einbuchtungen 861, 862 durch eine Drehoperation bearbeitet werden können. Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 855 sind in die Einbuchtungen 861, 862 Umfangsanschläge 863, 864 eingebracht, welche in Umfangsrichtung Abstützbereiche für die Kraftspeicher 855 bilden. Die Umfangsanschläge 863, 864 besitzen – in Umfangsrichtung betrachtet – die gleiche winkelmäßige Erstreckung wie die Ausleger 837a, 852 des Ausgangsteils 835. Die Umfangsanschläge 863, 864 sind durch an die Ausbuchtungen 861, 862 angepaßte Bauteile gebildet, die mit dem Schwungradbauteil 803a bzw. der scheibenförmigen Abdeckung 832 vernietet sind. Die in Umfangsrichtung betrachteten Endbereiche der Umfangsanschläge 863, 864 sind zur besseren Beaufschlagung der Kraftspeicher 855 abgeflacht.
Wie aus 15 zu entnehmen ist, sind über den Umfang der Einrichtung 801 betrachtet, drei Federn 855 vorgesehen, die sich jeweils zumindest annähernd über 110 Grad erstrecken.
Die Federn 855 des äußeren Dämpfers und die Federn 844 des inneren Dämpfers sind derart aufeinander abgestimmt, daß bei vollem Winkelausschlag zwischen den beiden Schwungradelementen 803 und 804 das Endmoment bzw. Höchstmoment, welches durch die äußeren Federn 855 aufgebracht wird, geringer ist als das entsprechende Moment, welches durch die Federn 844 des inneren Dämpfers erzeugt wird. Weiterhin besitzen die Federn 844 eine größere Federrate als die Federn 855.
Zur Abdichtung der Ringkammer 829 nach außen hin ist ein Dichtungsring 865 vorgesehen, der zwischen dem axialen Fortsatz des Bauteils 803a und der seitlichen Wandung 832 radial innerhalb der Niete 834 angeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Dichtungsring 865 durch einen O-Ring gebildet. Eine weitere Dichtung 866 ist zwischen dem radial inneren Bereich der seitlichen Wandung 832 und der Scheibe 827 bzw. dem axialen Ansatz 836 des Schwungradelementes 804 vorgesehen. Die Dichtung 866 ist durch ein kreisringförmiges Teil gebildet, das einen radial inneren, ebenen scheibenförmigen Bereich besitzt, der zwischen der Stirnfläche des axialen Ansatzes 836 des Schwungradelementes 804 und der Scheibe 827 eingespannt ist, sowie einen äußeren, kegelstumpfförmigen, nach Art einer Tellerfeder wirkenden Bereich aufweist, der sich mit Vorspannung an radial inneren Bereichen der seitlichen Wandung 832 abstützt. Zur Abstützung des federnden Bereiches der Dichtung 866 ist im inneren Bereich der seitlichen Wandung 832 ein axialer Einstich bzw. ein axialer Absatz 867 angeformt, dessen radial äußere Mantelfläche die äußeren Bereiche der Dichtung 866 axial übergreift.
In der Ringkammer 829 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel vorgesehen. Das Niveau des Schmiermittels kann dabei, – bei drehender Einrichtung 801 – zumindest bis zum Mittelbereich bzw. der Achse der äußeren Federn 855 des Dämpfers 813 reichen.
Weiterhin ist zwischen der Ringkammer 829 bzw. der seitlichen Wandung 832 einerseits und dem Schwungradelement 804 andererseits, ein nach außen offener Ringspalt 868 vorgesehen, der im Zusammenhang mit Belüftungskanälen 869 die Kühlwirkung weiter verbessert. Die Lüftungskanäle 869 sind radial innerhalb der Reibfläche 804a des Schwungradelementes 804 für die Kupplungsscheibe 809 vorgesehen.
Im folgenden sei nun die Wirkungsweise der Einrichtung 801 beschrieben:
Bei einer Verdrehung der beiden Schwungradelemente 803 und 804 aus der in 15 dargestellten Ruheposition, zum Beispiel in Schubrichtung 850, werden zunächst die Federn 855 komprimiert. Nach Durchfahren des relativen Verdrehwinkels 849 zwischen den beiden Schwungradelementen 803 und 804 kommen die radialen Ausleger 846 des Eingangsteiles 840 des inneren Dämpfers 814 an den Anschlägen 847 zur Anlage, so daß bei einer weiteren Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 803, 804 zusätzlich zu den Federn 855 die Federn 844 des inneren Dämpfers 814 komprimiert werden. Die gemeinsame Komprimierung der Federn 855 und der Federn 844 erfolgt so lange, bis die Federn 844 auf Block gehen, wodurch die Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 803 und 804 begrenzt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Verdrehwinkel 849 in der Größenordnung von 32 Grad und der Blockwinkel der Federn 844 kann in der Größenordnung von 4 Grad liegen, so daß ein Gesamtverdrehwinkel von 36 Grad zwischen den beiden Schwungradelementen 803 und 804 möglich ist. Im Verdrehwinkelbereich, in dem die Federn 844 wirksam sind, wird zusätzlich eine Reibungsdämpfung durch die Reibbeläge 859, 860 erzeugt. Im Verdrehwinkelbereich 849 wird eine Reibungsdämpfung durch Reibung der Federn 855 an den Einbuchtungen 861, 862 sowie durch Reibung des axial federnd vorgespannten äußeren Bereiches des Bauteiles 866 an der seitlichen Wandung 832 erzeugt. Weiterhin wird eine Dämpfung durch Verwirbelung bzw. Verdrängung des in der Ringkammer 829 enthaltenen viskosen Mediums erzeugt.
Das in 16 dargestellte Detail einer Einrichtung 901 zeigt einen Flansch 941, der am Außenumfang radiale Ausleger 944 angeformt hat. Über die Ausleger 944 können, wie in Verbindung mit den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde, Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 945, 945a beaufschlagt werden. Die Kraftspeicher 945, 945a sind in einer ringkanalartigen Aufnahme 951 aufgenommen, die durch Bauteile des Schwungradelementes 903 gebildet ist. Die Feder 945a wird unmittelbar durch den radialen Ausleger 944 beaufschlagt, wohingegen zwischen der Feder 945 und dem radialen Ausleger 944 ein Federnapf 959 angeordnet ist.
Der Ausleger 944 besitzt in Umfangsrichtung weisende Anformungen in Form von Zapfen bzw. Nasen 944a, 944b.
Der Federnapf 959 besitzt eine Ausnehmung 959a, in die die Nase 944a eingreift. Die Nase 944a und die Ausnehmung 959a sind derart ausgebildet und angeordnet, daß zumindest bei Beaufschlagung der Feder 945 der Napf 959 und über diesen der Endbereich der Druckfeder 945 durch die Nase 944a gegenüber den radial äußeren Bereichen der ringkanalartigen Aufnahme 951 zurückgehalten bzw. abgehoben wird. Hierfür bildet der radial innere Bereich der Nase 944a eine schräge Auflauframpe 944c, die mit einem Abstützbereich 959b des Federnapfes 959 zusammenwirkt. Durch die Auflauframpe 944c der Nase 944a wird der Federnapf 959 radial nach innen beaufschlagt bzw. gezogen.
Die Nase 944b besitzt radial innen eine Anschrägung 944d, welche mit der Endwindung der Feder 945a zusammenwirkt und diese radial nach innen beaufschlagt bzw. drängt.
Bei Verwendung eines Federnapfes 959 ist es vorteilhaft, wenn zumindest der Querschnitt der Auflauframpe 944c an die Kontur der Ausnehmung 959a angepaßt ist, so daß auch bei Verdrehung des Federnapfes 959 eine einwandfreie Anlage desselben an der Nase 944a bzw. dem Ausleger 944 gegeben ist.
Anformungen bzw. Nasen 944a oder 944b können auch in vorteilhafter Weise an den radialen Auslegern und/oder den radialen Bereichen der Flansche gemäß den 1 bis 15 vorgesehen werden.
Derartige Nasen 944a, 944b haben den Vorteil, daß auch bei höheren Drehzahlen zumindest die Endbereiche, das bedeutet also einige Windungen der Schraubenfeder radial außen außer Kontakt mit anderen Bauteilen bzw. Bereichen gehalten werden, so daß diese Federwindungen frei federn können, das bedeutet also, keine Reibungsdämpfung erzeugen.
Weiterhin kann durch derartige Nasen 944a, 944b sichergestellt werden, daß auch in Drehzahlbereichen, in denen die normalerweise vorhandene Reibung zwischen den Windungen der Federn und ihren radialen Abstützflächen derart groß ist, daß die Windungen nicht mehr federn können, zumindest die Endbereiche der Federn noch eine Elastizität bzw. Federung aufweisen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um die in diesen Drehzahlbereichen auftretenden hochfrequenten Schwingungen mit kleiner Winkelamplitude zu dämpfen.
Bei der in 17 im Schnitt schematisch dargestellten Einrichtung 1001 besitzt das motorseitige Schwungradelement 1003 zwei Blechformteile 1031, 1032, die eine ringförmige Kammer 1030 begrenzen, in der zwei in Reihe geschaltete Dämpfer 1013, 1014 vorgesehen sind. Die Federn der beiden Dämpfer 1013, 1014 sind über ein flanschartiges Bauteil 1041 gekoppelt. Das flanschartige Bauteil 1041 und die beidseits desselben vorgesehenen Sei tenscheiben 1065, 1066 sind in ähnlicher Weise, wie in Verbindung mit 10 beschrieben, angeordnet, ausgebildet und mit den entsprechenden Bauteilen verbunden.
Das flanschartige Bauteil 1041 unterscheidet sich gegenüber den bisher beschriebenen bzw. dargestellten Flanschen dadurch, daß die radialen Ausleger 1044, die im radialen Bereich des Ringkanals bzw. der ringkanalartigen Aufnahme 1051 enthalten sind, übergehen in Stege 1044a, welche die Federn 1045 des äußeren Dämpfers 1013 in Umfangsrichtung übergreifen. An den Stegen 1044a stützen sich die Windungen der Federn 1045 zumindest bei rotierender Einrichtung 1001 radial ab. Dies kann besonders vorteilhaft sein, da die Abstützbereiche des flanschartigen Bauteils 1041 für die Federn 1045 in besonders einfacher Weise auf eine höhere Härte gebracht werden können. Letzteres kann zum Beispiel durch Induktivhärten erfolgen. Weiterhin können in einfacher Weise zumindest diese Abstützbereiche mit einer den Verschleiß verringernden Beschichtung, wie zum Beispiel Hartnickelbeschichtung versehen werden.
Die Stege 1044a sind in einer über die ringkanalartige Aufnahme 1051 hinausgehenden radialen Ausnehmung 1051a aufgenommmen. Die radiale Ausnehmung 1051a ist durch die Blechformteile 1031, 1032 seitlich begrenzt. Die beiden Gehäusehälften bzw. Blechformteile 1031, 1032 besitzen an ihrem Außenumfang sich axial in Richtung des Schwungradelementes 1004 erstreckende Bereiche 1031a, 1032a die einen, das Schwungradelement 1004 zumindest teilweise umgreifenden Rand bilden. Am freien Ende der axialen Erstreckungen 1031a, 1032a sind diese durch eine Verschweißung 1038, wie zum Beispiel Elektronenestrahlschweißung miteinander verbunden. Die axialen Verlängerungen 1031a, 1032a ermöglichen in einfacher Weise, das Massenträgheitsmoment des Schwungradelementes 1003 zu erhöhen, ohne daß zusätzlicher radialer Bauraum erforderlich ist. Auf der dem Motor zugewandten Seite des Blechformteils 1031 ist eine Scheibe 1090 vorgesehen, welche Markierungen 1091 – zum Beispiel in Form von Vorsprüngen oder Einschnitten – trägt, die zur Motoreinstellung insbesondere zur Zündungseinstellung und/oder Auslösung dienen.
Das Gehäuseteil 1031 und die Scheibe 1090 sind über Verschraubungen 1092 mit einem mittleren Ansatz 1020 verbunden, der ein Wälzlager 1016 trägt, über welches das Schwungradelement 1004 verdrehbar gegenüber dem Schwungradelement 1003 gelagert ist.
Axiale Ansätze 1031a, 1032a können auch in vorteilhafter Weise bei Gehäusehälften bzw. Gehäusteilen aus Guß Anwendung finden.
Bei einer Ausführungsform gemäß 18 einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1101 ist die ringkanalartige Aufnahme 1151 zur Aufnahme von Federn durch zwei Blechschalen 1131a, 1132a gebildet, welche die Kraftspeicher 1145 umgreifen. Radial innerhalb der Federn 1145 definieren die beiden Blechschalen 1131a, 1132a axial zwischen sich einen ringförmigen Durchlaß 1162, der im wesentlichen durch in diesem aufgenommene Bereiche des Flansches 1141 verschlossen ist. Radial innerhalb des Durchlasses 1162 besitzen die Blechschalen 1131a, 1132a radiale Bereiche 1165, 1166, die jeweils mit einem Blechformteil 1131 bzw. 1132 fest verbunden sind, im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Vernietungen 1155, 1155a.
In den radialen Bereichen 1165, 1166 der Blechschalen 1131a, 1132a, sowie in dem dazwischen aufgenommenen radialen Bereich des Flansches 1141 können – in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen den Vernietungen 1155, 1155a Sätze von axial fluchtenden Ausnehmungen eingebracht sein, in denen Federn eines radial weiter innen liegenden Dämpfers aufgenommen werden können. Die beiden Blechformteile 1131, 1132, welche ein Gehäuse bilden zur Aufnahme der Blechschalen 1131a, 1132a sind radial außen miteinander verbunden. Hierfür besitzt das Blechformteil 1132 an seinem äußeren Rand einstückige, dünnere Bereiche 1133, die um einen radialen Bereich 1134 des Blechformteils 1131 umgebördelt sind. Zur Drehsicherung der beiden Blechformteile 1131, 1132 sind axiale Stifte 1138 vorgesehen.
Blechschalen 1131a, 1132a können auch bei Gehäuseteilen aus Guß verwendet werden, wobei die Gußteile Einbuchtungen aufweisen können, in denen zumindest die Bereiche der Blechschalen 1131a, 1132a, welche Kraftspeicher bzw. Federn umgeben, aufgenommen sind.
Bei der in 19 schematisch dargestellten Ausführungsvariante einer Einheit 1201 ist zur Abdichtung der zumindest teilweise mit einem viskosen Medium gefüllten ringförmigen Kammer 1230 der Flansch 1241 unmittelbar am axialen Ansatz 1243 des Schwungradelementes 1204 dichtend aufgenietet, und es ist weiterhin axial zwischen dem Flansch 1241 und der dem Schwungradelement 1204 zugewandten radialen Seitenwand 1232 der ringförmigen Kammer 1230 eine Dichtung 1274 vorgesehen.
Radial innerhalb der seitlichen Wandung 1232 und axial zwischen dem Flansch 1241 und einem von diesem axial beabstandeten radialen Bereich 1204a des Schwungradelementes 1204 ist eine Reibeinrichtung 1290 vorgesehen, die sich außerhalb der mit viskosem Medium zumindest teilweise gefüllten ringförmigen Kammer 1230 befindet. Diese trockene Reibeinrichtung 1290 besitzt eine Reibscheibe 1294 sowie beidseits derselben vorgesehene Reibringe 1294a, 1294b, wobei der Reibring 1294b axial zwischen der Reibscheibe 1294 und dem Flansch 1241 angeordnet ist. Auf der der Reibscheibe 1294 abgekehrten Seite des Reibringes 1294b ist eine Anpreßscheibe 1293 angeordnet, die beaufschlagt wird von einer Tellerfeder 1292, welche axial verspannt ist zwischen dem radialen Bereich 1204a und der Anpreßscheibe 1293.
Die Reibscheibe 1294 besitzt an ihrem Außenumfang radiale Profilierungen 1295, die in Eingriff stehen mit an dem radialen Innenrand der Wandung 1232 angeformten Gegenprofilierungen 1295a. Die Profilierungen können dabei je nach Anwendungsfall spielfrei ausgebildet sein oder aber in Umfangsrichtung ein gewisses Verdrehspiel zwischen der Reibscheibe 1294 und der Wandung 1232 zulassen, so daß dann die Reibeinrichtung 1290 erst nach dem Einsatz zumindest einer der Federn des Dämpfers 1213 wirksam werden kann.
Bei der in 20 schematisch dargestellten Einheit 1301 ist radial innerhalb des Dämpfers 1313 und angrenzend an die ringkanalartige Aufnahme 1351 beidseits des Flansches 1341 jeweils eine Dichtung 1374, 1374a vorgesehen, die mit entsprechenden Bereichen der benachbarten Teile 1332, 1331, welche die ringkanalartige Aufnahme 1351 begrenzen, dichtend zusammenwirken.
Radial innerhalb der Dichtungen 1374, 1374a ist der Flansch 1341 unter Zwischenlegung von Reibringen 1394a, 1394b axial zwischen zwei Scheiben 1393, 1394 eingespannt. Die Scheibe 1394 ist über Abstandsbolzen 1367 mit dem Schwungradelement 1304 fest verbunden. Die axial zwischen dem Flansch 1341 und dem radialen Bereich 1304a des Schwungradelement 1304 angeordnete Anpreßscheibe 1393 wird durch eine Tellerfeder 1392 beaufschlagt, die axial zwischen dieser Anpreßscheibe 1393 und dem radialen Bereich 1304a eingespannt ist. Radial innen besitzen die Tellerfeder 1392 und die Anpreßscheibe 1393 Ausschnitte, welche die Abstandsbolzen 1367 zumindest teilweise umgreifen, so daß die Tellerfeder 1392 und die Anpreßscheibe 1393 gegenüber dem Schwungradelement 1304 drehgesichert sind.
Die Vorspannkraft der Tellerfeder 1392 bestimmt das Moment, bei welchem der Flansch 1341 gegenüber dem Schwungradelement 1304 sich verdrehen bzw. durchrutschen kann. Die Bauteile 1392 bis 1394b bilden also in Verbindung mit den radial inneren Bereichen des Flansches 1341 eine kraftschlüssige Kupplung bzw. Rutschkupplung 1390.
Zur Begrenzung der Verdrehung zwischen dem Flansch 1341 und dem Schwungradelement 1304 kann der Flansch an seinem Innenbereich Vorsprünge aufweisen, welche – in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen die Abstandsbolzen 1367 radial eingreifen. Durch Anschlag dieser radialen Vorsprünge des Flansches 1341 an den Abstandsbolzen 1367 kann die Relativverdrehung begrenzt werden. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn keine derartigen, die Relativverdrehung zwischen Flansch 1341 und Schwungradelement 1304 begrenzenden Mittel vorhanden sind. In solchen Fällen ist die kraftschlüssige Kupplung 1390 derart ausgelegt, daß das von dieser übertragbare Moment größer ist als das vom Motor abgegebene Nominaldrehmoment.
Gemäß einer Weiterbildung der in 20 dargestellten Einrichtung können bei einer begrenzten Relativverdrehung zwischen dem Flansch 1341 und dem Schwungradelement 1304 zusätzliche Kraftspeicher in Farm von Schraubenfedern zwischen den beiden Scheiben 1393, 1394 und dem Flansch 1341 wirksam werden. Diese Federn können in entsprechenden Ausnehmungen der beiden Scheiben 1393, 1394 sowie des Flansches 1341 aufgenommen werden, wobei diese Ausnehmungen – in Umfangsrichtung betrachtet – zwischen den Abstandsbolzen 1367 eingebracht sein können. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Einrichtung ist es zweckmäßig, wenn die im Bereich der kraftschlüssigen Kupplung bzw. Reibeinrichtung 1390 vorgesehenen Federn eine wesentliche höhere Federrate aufweisen als die Federn des äußeren Dämpfers 1313.
Auch die durch die Reibeinrichtung 1390 erzeugte Reibungsdämpfung soll wesentlich größer sein als die im Verdrehwinkelbereich des Dämpfers 1313 vorhandene Reibungsdämpfung, die unter anderem durch die Dichtungen 1374, 1374a, welche am Flansch 1341 anliegen, erzeugt wird.
Bei der in 21 schematisch dargestellten Einrichtung 1401 sind drei parallel wirksame Dämpfer 1413, 1413a, 1414 vorgesehen. Die beiden Gehäusehälften 1431, 1432 bilden in Verbindung mit dem dazwischen angeordneten Flansch 1441 zwei ringkanalartige Aufnahmen 1451, 1451a, in denen die Kraftspeicher der beiden Dämpfer 1413 und 1413a aufgenommen sind. Zur Aufnahme der Federn des inneren Dämpfers 1414 besitzen die beiden Gehäusehälften 1431, 1432 Einbuchtungen, die einen ringförmigen Raum 1452 begrenzen, der radial nach innen hin im wesentlichen offen ist. Die durch die beiden Gehäusehälften 1431, 1432 begrenzte ringförmige Kammer 1430 ist mit einem viskosem Medium gefüllt, das zumindest bis an die äußeren Federwindungen des Dämpfers 1414 reicht, so daß die ringkanalartigen Aufnahmen 1451, 1451a mit dem viskosen Medium ausgefüllt sind.
Die durch den äußeren Dämpfer 1413 und den weiter innen liegenden Dämpfer 1413a erzeugte viskose bzw. hydraulische Dämpfung kann unterschiedlich groß sein. Die durch diese Dämpfer 1413, 1413a erzeugte viskose Dämpfung kann durch entsprechende Dimensionierung des Spaltes, welcher zwischen den radial innerhalb der Dämpfer 1413, 1413a vorhandenen Flanschbereichen 1441a, 1441b und den beiden Gehäusehälften 1431, 1432 vorhanden ist, an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden. Weiterhin kann die viskose Dämpfung durch entsprechende Anordnung von Federnäpfen an den Enden zumin dest einer Feder des äußeren Dämpfers 1413 und/oder des weiter innen liegenden Dämpfers 1413a und/oder des Dämpfers 1414 entsprechend variiert werden.
Bei der in 22 skizzierten Ausführungsvariante einer Einrichtung 1501 sind zwei Federreihen bzw. Dämpfer 1513, 1513a axial nebeneinander angeordnet. Die Ausgangsteile der beiden Dämpfer 1513, 1513a sind jeweils durch einen Flansch 1541, 1541a, die entsprechend getopft sind, gebildet. Radial innen liegen die Flansche 1541, 1541a axial aneinander an und sind über Nietverbindungen 1565 mit dem Schwungradelement 1504 verbunden.
Die Bauteile 1531, 1532 des Schwungradelementes 1503 bilden radial nach innen hin offene, kreissektorenförmige Bereiche 1551, 1551a, in denen die Federn der Dämpfer 1513 und 1513a aufgenommen sind. Die kreissektorenförmigen Bereiche 1551, 1551a sind – im Querschnitt betrachtet – an die Windungen der in ihnen aufgenommenen Federn angeglichen.
Die Federn der Dämpfer 1513 und 1513a können derart ausgebildet und angeordnet sein, daß sie einzeln nacheinander oder gruppenweise zur Wirkung kommen, wodurch eine mehrstufige Kennlinie möglich ist. Weiterhin können die Federn des einen Dämpfers, zum Beispiel 1513 in bezug auf die Federn des anderen Dämpfers, zum Beispiel 1513a, im Verdrehwinkel versetzt zum Einsatz kommen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch Varianten, die durch Kombination von einzelnen in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale bzw. Elemente gebildet werden können.

Claims

Zwei-Massen-Schwungrad, umfassend – eine zentrisch zu einer Drehachse an einer Welle einer Brennkraftmaschine befestigbare Primärmasse, – eine relativ zur Primärmasse um die Drehachse drehbar gelagerte Sekundärmasse zur Befestigung einer Reibungskupplung, – eine die Sekundärmasse drehelastisch mit der Primärmasse kuppelnde, zur Dämpfung von Drehschwingungen vorgesehene Torsionsdämpfereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärmasse (1003) zwei einen zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllten, Federn (1045) aufnehmenden ringförmigen Raum (1051) begrenzende Bauteile (1031, 1032) besitzt, und die beiden Bauteile der Primärmasse (1003) weiterhin im Bereich ihres Außenumfangs zentrische, axial in Richtung auf die Sekundärmasse vorstehende, einen Masseringansatz bildende axiale Erstreckungen (1031a, 1032a) aufweisen, in die die Sekundärmasse (1004) zumindest teilweise axial hineinragt.
Zwei-Massen-Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärmasse (1004) eine als Träger der Reibungskupplung dienende Massescheibe (1004) aufweist, deren Außenumfang der Masseringansatz (1031a, 1032a) axial übergreift.
Zwei-Massen-Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (1031, 1032) als Blechformteile ausgebildet sind.
Zwei-Massen-Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärmasse (1003) zwei zentrisch angeordnete Blechformteile (1031, 1032) aufweist, von denen ein erstes Blechformteil (1031) Topfform hat und eine im wesentlichen radial verlaufende, an einer Motorwelle befestigbare Wand und eine radial außen an diese Wand anschließende, im wesentlichen axial in Richtung der Sekundärmasse (1004) verlaufende Umfangswand (1031a) aufweist und von denen ein zweites Blechformteil (1032) an der Umfangswand (1031a) befestigt ist und zusammen mit dem ersten Blechformteil (1031) einen zur Drehachse konzentrischen Hohlraum (1051) im radial äußeren Bereich der Primärmasse (1003) umschließt, in welchem Federn (1045) der Torsionsdämpfereinrichtung angeordnet sind.
Zwei-Massen-Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch das zweite Blechformteil (1032) Topfform hat und eine im wesentlichen radial verlaufende, den Raum (1051) begrenzende Wand sowie eine radial außen an diese Wand anschließende, im wesentlichen axial von der Motorwelle weg verlaufende Umfangswand (1032a) aufweist.
Zwei-Massen-Schwungrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswände der beiden Blechformteile (1031, 1032) im Bereich des Masseringansatzes (1031a, 1032a) konzentrisch ineinander verlaufen und die Blechformteile (1031, 1032) in diesem Bereich dicht und fest miteinander verbunden sind.
Zwei-Massen-Schwungrad nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (1031a) des ersten Blechformteils (1031) eine ringförmige Stufe aufweist und auf der von der Motorwelle abgewandten Seite der Stufe einen größeren Durchmesser hat als auf der zur Motorwelle nahen Seite.