DE3831009A1 - Vorrichtung zur daempfung von torsionsschwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen von Tor­ sionsschwingungen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Vorrichtung ist aus der FR-A-25 71 461 bekannt.

Bei dem in dieser Schrift offenbarten Gegenstand treten die Federn in Kontakt mit der Innenfläche eines Abstandrings, der zum Eingangsteil des Dämpfers gehört. Man beobachtet jedoch eine Beschädigung des Innenrings, die sich durch Inkrustation und Eindrücken von Windungen zeigt und/oder durch einen be­ sonders markanten Verschleiß verschiedener Teile der Federn. Diese können sich somit progressiv verschleißen, was ihren Bruch beschleunigen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Beschädi­ gung der Bereiche der Teile des Dämpfers zu verhindern, an denen sich die Reibungen den Federn zeigen, wobei die Lebens­ dauer der Federn beibehalten werden soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn­ zeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst. Auf diese Weise sichern die genannten Windungen vorzugsweise den Reibkontakt mit den benachbarten Zonen (und in diesem Fall sind die Teile, in denen die Zonen definiert sind, vorzugsweise aus einem harten Material oder sind einer geeigneten Härtebehand­ lung an der Oberfläche unterzogen worden), da die Windungen, die wenig arbeiten, in vorteilhafter Weise ohne das Risiko eines Bruchs abnützen können, oder die Windungen dienen als Träger für ein Zwischenteil, das so angeordnet ist, daß es in Kontakt mit einer benachbarten vorbestimmten Zone treten kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dar­ gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht mit herausgebrochenen Bereichen ei­ nes doppelten Schwungscheibendämpfers, begrenzt auf die Umge­ bung einer Dämpferfeder des Dämpfers, wobei eine erste bevor­ zugte Ausführungsform gezeigt ist,

Fig. 2 eine Ansicht von unten einer Variante der Feder der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, wobei eine weitere Ausführungsform dargestellt ist,

Fig. 4 eine Detailansicht in vergrößertem Maßstab eines Ele­ ments aus Fig. 3, und

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 3, betreffend eine weitere Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine Doppel-Dämpfer-Schwungscheibe der Art, wie sie welche in der FR-A-25 71 461 beschrieben ist, und von der lediglich die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt sind. Die Vorrichtung umfaßt ein Eingangsteil 12, an dem man zwei Flansche 13 a, 13 b unterscheidet, in welchen Fenster 14 ausgearbeitet sind, die Federn 15 vom Typ einer Schraubenfeder aufnehmen, und ein Ausgangsteil 16 mit zwei Scheiben, von denen lediglich die Scheibe 17 in Fig. 1 zu er­ kennen ist. Die beiden Flansche 13 a, 13 b sind außen mittels eines massiven Rings 18, der einen Abstandsring bildet, mit­ einander verbunden. Für jede Feder sind zwei gleiche Fenster 14 einander gegenüberliegend in den beiden Flanschen 13 a, 13 b ausgebildet, die jeweils eine ausgerundete Einkerbung 20 be­ sitzen, die jeweils an den im wesentlichen radial verlaufen­ den Rändern ausgebildet sind. Zwei solche Einkerbungen, die sich einander gegenüberliegen, gestatten somit das Schwenken eines Sockels 22 a oder 22 b aus gegossenem Kunststoff-Mate­ rial, wie im wesentlichen dem entspricht, wie es in der Fr-A­ 25 71 461 beschrieben. Jeder Sockel weist zwei Zapfen 24 auf, die mit den Einkerbungen 20 zusammenwirken, um nach außen schwenken zu können, und eine Ausnehmung 25, die sich zwi­ schen den beiden Zapfen öffnet und ausgeformt ist, mit einem Finger 26 zusammenzuwirken, der sich im wesentlichen in Um­ fangsrichtung erstreckt und aus dem Flansch 17 ausgeschnitten ist. Jeder Sockel besitzt des weiteren eine Schulter 29, auf der sich ein Ende einer Feder 15 abstützen kann. Diese Anord­ nung der Federn ermöglicht es ihnen, unter den besten Bedin­ gungen zu arbeiten, und zwar wegen der Schwenkbewegung, die von den Sockeln begünstigt wird. Demgegenüber scheint es, daß alle Probleme, die mit der Einwirkung der Zentrifugalkraft auf die Federn verbunden sind, durch diese Art des Zusammen­ baus verstärkt werden, umso mehr, als diese Federn auf einem großen Umkreis angeordnet sind.

Gemäß eines wesentlichen Merkmals der Erfindung weist jede Feder 15 in ihrem Mittenbereich Windungen 30 mit reduziertem Wirkungsanteil auf (d.h. Windungen, die nebenein­ ander liegen oder so gut wie nebeneinander liegen). In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Windungen darüber hinaus so angeordnet, daß sie vorzugsweise die Kräfte und Reibungen aufnehmen können, die aus radial nach außen ge­ richteten Deformationen der Federn 15 resultieren. Demzufolge weisen die Windungen 30, die kreisförmig ausgebildet sind, einen Durchmesser auf, der wesentlich größer ist als die üb­ rigen Windungen der Federn. Sie treten somit vorzugsweise in Kontakt mit der Innenfläche 18 a des Rings 18. In diesem Fall kann der Ring 18 aus einem sehr harten Material (z. B. gehär­ teter Stahl) gefertigt sein, der sich praktisch nicht ab­ nutzt, wodurch das Phänomen der Inkrustation vermieden wird. Die Abnutzung kann somit auf die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil beschränkt bleiben, welche eine beträchtliche Abnutzung erleiden können (und zwar deshalb, weil sie nicht oder nur wenig während des Betriebs belastet sind).

Fig. 2 zeigt eine Variante, die es ermöglicht, den axialen Raumbedarf der Vorrichtung nicht zu vergrößern. Um dies zu erreichen, sind die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil 30 a elliptisch oder im wesentlichen elliptisch ausgebildet, wobei der große Durchmesser einer solchen Windung sich im we­ sentlichen bezüglich der eben genannten drehbaren Teile 12 und 16 radial erstreckt. Die Anordnung ist derart gewählt, daß diese Windungen vorzugsweise in Kontakt mit der Fläche 18 a treten.

In den Ausführungsformen gemäß den Fig. 3 bis 5 sind den Win­ dungen mit reduziertem Wirkungsanteil Mittel zugeordnet, die so ausgebildet sind, daß sie vorzugsweise die Kräfte und Rei­ bungen aufnehmen, die aus den radial gerichteten Verformungen der Federn resultieren. Diese Windungen bilden den Träger für ein Zwischenteil, das in Kontakt mit einer benachbarten Zone zutritt, wie sie oben erwähnt worden ist, wenn die entspre­ chenden Federn sich unter den Wirkungen der Zentrifugalkraft verformen.

So zeigt Fig. 3 eine Anordnung, bei der die Feder 15 b mit Windungen reduziertem Wirkungsanteil 30 b ausgestattet ist, die einen geringeren Durchmesser aufweisen als die übrigen Windungen, während ein Zwischenteil 30 von diesen Windungen getragen wird. Das Zwischenteil 35 besitzt die Form eines Reiters (Fig. 4), dessen Schenkel 36 gekrümmt sind, um im we­ sentlichen die Außenform der Windungen 30 b zu umschließen. Die Öffnung 37, die zwischen den Schenkeln 36 belassen ist, ist berechnet als Funktion der Elastizität des Materials, das das Zwischenteil 35 bildet, um eine Montage durch Aufpressen oder Aufklipsen des Zwischenstücks auf die Windungen 30 b zu gestatten. Das Zwischenteil weist eine flache Verlängerung 39 auf, die dazu bestimmt ist, in Kontakt mit der Innenfläche 18 a des Rings 18 zu treten. Ein anfängliches Spiel ist zwi­ schen der Außenfläche dieser Verlängerung 39 und der Innen­ fläche 18 a vorgesehen. Bei dem Material, aus dem das Zwi­ schenteil 35 hergestellt ist, das ein Verschleißteil ist, handelt es sich vorzugsweise um verschleißfestes Material, aus der Gruppe der Polyamide.

Die Form des Zwischenteils 35 kann unter dem Gesichtspunkt einer Reduzierung des Verschleißes ausgeführt sein: Die Außenfläche der Verlängerung 39 kann vorteilhafterweise bei­ spielsweise die Form der Innenfläche 18 a einnehmen. In einer Ausführungsvariante kann die Verlängerung 39 ein Kugellager aufweisen, derart, daß der Reibkontakt durch einen Wälz- oder Abrollkontakt ersetzt wird.

In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform weisen die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil 30 c demgegenüber zu­ mindest eine Abmessung auf, die wesentlich größer ist als die übrigen Windungen der Feder 15 c. Es kann sich um gleichför­ mige Windungen mit größerem Durchmesser handeln, wie in Fig. 1, oder um Windungen mit elliptischer Form, wie in Fig. 2. Des weiteren umfaßt das Zwischenteil 40 eine Positioniernut 42, deren Größe, der Längsrichtung der entsprechenden Feder dem Abstand entspricht, der von der Gesamtheit der Windungen mit reduzierter Leistung eingenommen wird, und zwar derart, daß das Zwischenteil bezüglich der Feder in Längsrichtung ortsfest wird, und zwar wegen dieser Windungen. Es versteht sich, daß das Teil 40 des weiteren Schenkel analog derjenigen in Fig. 4 aufweisen kann, und entlang welchen die Nut 42 ver­ längert werden kann. Das Zwischenteil hat hier die Form einer Kufe, die außen in etwa die Krümmung der Fläche 18 a besitzt. Ein Anfangsspiel 45 ist zwischen der radial außen liegenden Oberfläche dieser Kufe und der Fläche 18 a vorgesehen. Dieses Spiel verschwindet, wenn die drehbaren Teile angetrieben wer­ den und die Feder 15 c beginnt, sich zu verformen. Auch hier kann, falls es gewünscht wird, die Ausrüstung des Teils 40 mit einem Wälzlager auf die Fläche 18 a vorgesehen sein.

Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung auf jeden Torsionsschwingungsdämpfer angewendet werden kann, der mit oder ohne Schwenksockel oder Schwenksockele ausgestattet ist. Insbesondere findet die Erfindung Verwendung bei einer Rei­ bungskupplung, die zumindest zwei Führungsringe aufweist, die zu beiden Seiten einer Nabenscheibe angeordnet sind. In einem solchen Fall sind die Federn in Fenstern in den Führungs­ scheiben eingesetzt und die Todwindungen oder die Kufe sind ausgebildet, mit den Außenflächen der Fenster der Naben­ scheibe zusammenzuwirken.

Im Fall einer Doppel-Dämpfer-Schwungscheibe, wie sie in der FR-A-87 09 919, hinterlegt am 15. Jul 1987, beschrieben ist, können die Flansche so ausgebildet sein, daß sie sich außer­ halb der Federn vereinigen und mit einer Schwungmasse verbun­ den sein, derart, daß die toten Windungen oder das Zwischen­ teil in Kontakt mit einem zylindrischen Abschnitt eines oder mehrerer dieser Flansche treten können.

Wie ebenfalls in der FR-A-87 09 921 vom 15. Juli 1987 be­ schrieben, können die Todwindungen oder das Zwischenteil in Kontakt mit den Rändern der Fenster eines Zentralflansches kommen, der mit einer Schwungplatte verbunden ist.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen, mit zwei koaxialen, in den Grenzen eines Winkelfederwegs gegen zwischen ihnen angeordneten, in Umfangsrichtung wirkenden Spiralfedern gegeneinander verdrehbaren Teilen (12, 16), wel­ che Spiralfedern (15) während des vorbestimmten Winkelfeder­ wegs belastet werden und sich unter den Wirkungen der Zentri­ fugalkräfte radial nach außen in Richtung benachbarter Zonen eines seiner beiden koaxialen Teile, verformen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Feder (15) in ihrem Mittenbereich Win­ dungen (30) mit reduziertem Wirkungsanteil aufweist, und daß diese Windungen angeordnet sind, angepaßt zu sein, oder Mit­ tel zugeordnet sind, welche angepaßt sind, vorzugsweise in radial nach außen gerichteten Wirkungen und Reibungen der Fe­ der (15) aufzunehmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil (30) kreis­ förmig sind und einen wesentlich größeren Durchmesser aufwei­ sen als die übrigen Windungen, wobei die Anordnung so gewählt ist, daß während der Deformationen der Feder die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil vorzugsweise in Kontakt mit einer benachbarten Zone (18 a) treten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil (30 a) im we­ sentlichen elliptisch ausgebildet sind, wobei der größere Durchmesser einer solchen Windung sich bezüglich der drehba­ ren Teile im wesentlichen radial erstreckt, und die Anordnung so gewählt ist, daß die Windungen mit reduziertem Wirkungsan­ teil während der Deformationen der Feder vorzugsweise in Kon­ takt mit einer vorgenannten benachbarten Zone treten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil einer gege­ benen Feder einen Träger für ein Zwischenteil (35, 40) bil­ den, das vorgesehen ist, während der Verformungen der ent­ sprechenden Feder in Kontakt mit einer vorgenannten Zone zu treten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil (30 b) einen Durchmesser geringeren Ausmaßes aufweisen als die regulären Windungen, und daß das Zwischenteil (35) die Form eines Rei­ ters aufweist, dessen Schenkel (36) im wesentlichen die Form der Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil umschließen, wo­ bei das Zwischenteil auf diese Windungen aufgepreßt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen mit reduziertem Wirkungsanteil (30 c) zumin­ dest einen viel größeren Durchmesser aufweisen als die ande­ ren Windungen, und daß das Zwischenteil (40) eine Positionier­ nut (10) aufweist, deren Weite in Langsrichtung der zugeord­ neten Feder dem Abstand entspricht, der durch die Anordnung der Windungen mit reduzierten Wirkungsanteilen eingenommen wird, derart, daß das Zwischenteil in Längsrichtung bezüglich der Feder (15 c) durch diese Windungen festgelegt ist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anfangsspiel (45) zwischen der radial äußeren Fläche des Zwischenteils und der benach­ barten Zone (18 a) des drehbaren Teils vorgesehen ist, wobei sich das Spiel annuliert, wenn die genannten drehbaren Teile angetrieben werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (35, 40) sich an die Form der benachbar­ ten Zonen anschmiegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (35, 40) ein Wälzlager zum Zusammenwirken mit der betreffenden benachbarten Zone (18 a) trägt.