DE3878042T2

DE3878042T2 - Geteiltes schwungrad mit viskoser daempfung.

Info

Publication number: DE3878042T2
Application number: DE8888304339T
Authority: DE
Inventors: Warren Gerald Bopp
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2008-05-14
Also published as: DE3878042D1; EP0294049A2; EP0294049B1; US4777843A; ES2038291T3; EP0294049A3; JPS63312538A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungstrennmechanismus. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine zwei Massen aufweisende Schwungradanordnung mit einem Mechanismus zum Dämpfen der Torsionsschwingung in einem Fahrzeugantrieb, der durch einen zyklischen Verbrennungsmotor, wie zum Beispiel einem Kolbenmotor, angetrieben ist.
Torsionsschwingungstrennmechanismen wurden seit langem verwendet, um die negativen Effekte von sich ändernden Drehmomenten oder Torsionsschwingungen in Fahrzeugantriebsketten zu reduzieren. Eine Notwendigkeit, die Fahrzeugeffizienz zu verbessern, hat Entwicklungen notwendig gemacht, die dramatisch Getriebezahnradklappern oder Rassellärm erhöhen. Zum Beispiel wurde die Motoreffizienz erhöht durch Reduzieren der Anzahl der Motorzylinder; unglücklicherweise hat dies zu erhöhten Drehmomentschwingungen geführt, die Zahnradgeräusche insbesondere Rattern bewirken. Weiterhin wurden die Getriebe anfälliger für Zahnradklappern gemacht durch Hinzufügen von Übersetzungsverhältnissen, durch Reduzieren der parasitischen Reibung und durch allgemeines Erhöhen der Getrieberesonanz auf Frequenzen, die bei Motorgeschwindigkeiten oder Drehzahlen in dem normalen Antriebsbereich des Fahrzeugs fallen.
Der Stand der Technik, der durch die zwei Massen aufweisende Schwungradanordnung in Fig. 2 gezeigt ist, war besonders effektiv beim Reduzieren von Zahnradklappern in Antriebssystemen, die eine Hauptkupplung verwenden, die selektiv ein Motorschwungrad mit einer Getriebeeingangswelle verbindet. Die Anordnung umfaßt Primär- und Sekundärschwungradmassen und einen Torsionstrennmechanismus, der zwischen den Massen angeordnet ist. Der Trennmechanismus wird von der Kupplungsplatte der Hauptkupplung zurückgesetzt, wodurch die Kupplungsplatte vereinfacht wird und ihre Trägheit reduziert wird, die einen kontinuierlichen Teil der Getriebeeingangswellenträgheit bildet. Die reduzierte Trägheit ermöglicht schnellere und leichtere Synchronisation der Getriebeübersetzungszahnräder, wenn die Hauptkupplung nicht in Eingriff steht. Die Primärschwungradmasse ist an der Motorwelle befestigt und die Sekundärschwungradmasse ist nur mit der Getriebeeingangswelle verbunden, wenn die Hauptkupplung in Eingriff steht. Wenn die Sekundärmasse mit der Eingangswelle verbunden ist, dann verhindert ihre zusätzliche Trägheit die Getrieberesonanz auf Frequenzen, die geringer sind als die Motordrehzahlen in dem normalen Antriebsbereich des Fahrzeugs. Ordnungsgemäßes Tunen oder Abstimmen der zwei Massen aufweisenden Schwungradanordnung verringert die Antriebskettenresonanz auf Frequenzen, die geringer sind als die Motorleerlaufdrehzahlen.
Während die oben genannte, zwei Massen aufweisende Schwungradanordnung, effektiv die Probleme des Zahnradklapperns beseitigt hat, hat sie auch ein weiteres Problem eingeführt, nämlich die Resonanzmodusbetriebsart, und zwar für kurze Perioden während des Motorstartens/Ausmachens und in einigen Fällen, wenn der Motor auf Drehzahlen, die geringer sind als die normalen Betriebsdrehzahlen abgewürgt wird. Drehmomentspitzen, die während dieser Perioden auftreten, sind bekannt dafür, daß sie ausreichen, die Schwungradanordnung und andere Bauteile des Antriebssystems zu beschädigen. Eine solche Beschädigung wird in der Schwungradanordnung des Standes der Technik gemäß Fig. 2 verhindert durch Einsetzen einer Drehmomentbegrenzungskupplung, und zwar in Serie zwischen der Sekundärmasse und den Torsionsdämpfungsfedern des Trennmechanismus. Diese Drehmomentbegrenzungskupplung erhöht die Kosten und die Komplexität der Schwungradanordnung. Ferner gilt folgendes: Sollte die Drehmomentübertragungskapazität der Kupplung zu hoch eingestellt sein oder sich aus verschiedenen Gründen erhöhen, dann ist der erwünschte Sicherheitszweck der Kupplung verloren. Ferner gilt folgendes: Sollte die Drehmomentübertragungskapazität zu niedrig eingestellt sein, oder sich während der Verwendung auf Werte verringern, die geringer sind als die, die normalerweise auftreten, dann rutscht die Kupplung kontinuierlich und fällt bald aus, wodurch das Fahrzeug unbrauchbar gemacht wird.
EP-A-170950 und EP-A-108393 beziehen sich auf den Stand der Technik, der noch nachfolgend besprochen wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine zwei Massen aufweisende Schwungradanordnung vorzusehen, die das effektive Dämpfen aller Resonanzmoden bewirkt.
Gemäß dieser Erfindung umfaßt ein Torsionsschwingungstrennmechanismus die in Anspruch 1 genannten Merkmale. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. EP-A-170 950 wurde als der am nähesten kommende Stand der Technik angesehen und seine relevanten Merkmale sind in dem ersten Teil des Anspruchs 1 aufgelistet. Daraus folgt, daß die unterscheidenden Merkmale, die im Gegentand des Anspruchs 1 enthalten sind, im wesentlichen zwei sind: die Implementierung eines ringförmigen Raums, der zwischen dem ersten und zweiten Schwungradanordnungen definiert wird und das Vorsehen einer Viskositätscherdämpferanordnung in diesem Raum. Gemäß EP-A-108393 ist eine mit viskoser Flüssigkeit gefüllte Kammer zwischen zwei drehbar verbundenen Teilen eines Kopplers vorgesehen; jedoch gibt es mehrere zusammenwirkende Platten und nicht nur eine Platte in einem Gehäuse und die Kammer ist geschlossen und vollständig gefüllt mit Flüssigkeit, wobei gemäß der vorliegenden Erfindung die Flüssigkeit durch die Wirkung zweier dynamischer Dichtungen gehalten wird, die zwischen dem Gehäuse und der Platte angeordnet sind. Auch die allgemeine Konfiguration des bekannten Kopplers ist unterschiedlich; insbesondere besitzt er nur ein Schwungrad.
Die zwei Massen aufweisende Schwungradanordnung mit dem Torsionstrennmechanismus der vorliegernden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Motorfahrzeugantriebkette;
Fig. 2 eine Halbschnittansicht einer zwei Massen aufweisende Schwungradanordnung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 3 eine halbe Schnittansicht der Schwungradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 und 5 Schnittansichten von weggebrochenen Teilen der Schwungradanordnung, und zwar in Richtung der Pfeile 4 und 5 in Fig. 3 schauend; und
Fig. 6 eine weggebrochene Schnittansicht eines alternaiven Ausführungsbeispiels eines Teils der Schwungradanordnung.
Die Motorfahrzeugantriebskette, der schematisch in Fig. 1 zu sehen ist, umfaßt eine Antriebsmaschine oder Motor 10, und ein Getriebe 12 mit einer Ausgangswelle 14, die antriebsmäßig mit einer Last, wie zum Beispiel einem mit dem Boden in Eingriff stehenden Rad 16 verbunden ist, und zwar über eine Differentialgetriebeanordnung 18 für eine Hinter- und/oder Vorderachse eines Fahrzeugs. Die Antriebsmaschine 10 gehört vorzugsweise zu der internen, periodisch arbeitenden Verbrennungsbauart, aber sie kann jede Leistungsquelle sein, die Drehmomentcharakteristiken besitzt, die durch einen Torsionsschwingungstrennmechanismus verbessert werden. Das Getriebe 12 umfaßt ein Gehäuse 20, das eine Vielzahl von nicht gezeigten konstant ineinandergreifenden Verhältniszahnrädern oder Verhältnisveränderungsmechanismen enthält, die durch eine Getriebeeingangswelle 22 angetrieben werden, wie teilweise in Fig. 2 gezeigt ist. Sehr bekannte Verhältnisveränderungskupplungen oder Vorrichtgungen innerhalb des Getriebes werden verwendet, um selektiv, d. h. manuell oder automatisch die Eingangswelle 22 mit der Lastantriebswelle 14 zu verbinden.
Betrachtet man nun die zwei Massen aufweisende Schwungradanordnung 24 des Standes der Technik gemäß Fig. 2, dann weist die Anordnung folgendes auf:
Primär und Sekundär oder erste und zweite Schwungradanordnungen 26, 28, die drehbar um eine gemeinsame Achse A angeordnet sind,
einen Torsionsschwingungstrennmechanismus, der elastische Mittel 30 zum Dämpfen von Torsionsschwingungen und eine Torsionsschwingungsdämpfungskupplungsanordnung 32 umfaßt, und
eine Drehmomentbegrenzungskupplungsanordnung 34. Die elastischen Mittel 30 und die Dämpfungskupplungsanordnung 32 sind parallel zueinander verbunden, und zwar zwischen den Schwungradanordnungen. Die Drehmomentbegrenzungskupplungsanordnung 34 ist in Serie zwischen den elastischen Mitteln und der Sekundärschwungradanordnung verbunden. Die Primärschwungradanordnung ist direkt an einem teieilweise gezeigten Teil 36 der Motorausgangsswelle befestigt, und zwar durch eine Vielzahl von Bolzen oder Schrauben 38. Die Sekundärschwungradanordnung 28 umfaßt eine erste ringförmige Reibungsoberfläche 40a, die reibungsmäßig verbindbar ist mit der Eingangswelle 22 des Getriebes, und zwar ansprechend auf selektives Ineingriffkommen einer teilweise gezeigten Hauptkupplungsanordnung 42. Die Kupplungsanordnung umfaßt folgendes: eine Kupplungsplatte 44, die zur Drehung mit der Welle 22 über eine Keilnutverbindung 46 verbunden ist und eine ringförmige Druckplatte 48, die zur Drehung mit der Sekundärmasse 40 verbunden ist, und zwar über einen nicht gezeigten herkömmlichen Mechanismus, der Mittel umfaßt, die bewirken, daß die Reibungsüberzüge oder Auskleidungen der Kupplungsplatte gegen die Oberfläche 40a der Sekundärmasse 40 gedrückt oder gepreßt werden. Da der Antriebstorsionsschwingungsdämpfungsmechanismus 30, 32 zwischen der Primär- und Sekundärschwungradanordnung angeordnet ist, kann die Kupplungsplatte 44 eine einfache Leichtgewichtbauweise besitzen, die sehr wenig Trägheit zu der Eingangswelle 22 hinzufügt, wodurch schnelle Synchronisation der Verhältniszahnräder in der Kupplung erreicht wird.
Die Primärschwungradanordnung 26 umfaßt folgendes: eine Nabe 50, einen ringförmigen Abstandshalter 52, erste und zweite sich radial erstreckende Plattenglieder 54, 56 und einen Trägheitsring 58 mit einem daran befestigten Startringzahnrad 60. Die Nabe 50 umfaßt eine radial nach außen weisende Umfangsoberfläche 50a zum drehbaren Lagern der Sekundärschwungradanordnung darauf, und zwar über eine Lageranordnung 62, die vorzugsweise aber nicht notwendigerweise von der doppelreihigen Kugellagerbauart ist. Das erste Plattenglied 54 umfaßt folgendes: eine Mittelöffnung 54a, die einen sich radial erstreckenden abgestuften Teil 50b der Nabe 50 aufnimmt, einen zwischenliegenden sich radial erstreckenden Seitenwandteil 54b, eine Vielzahl von umfangsmäßig mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen oder Fenstern 54b, die je eine sich radial erstreckende Endoberfläche 50d besitzen, und einen äußeren sich radial erstreckenden Seitenwandteil 50e. Das zweite Plattenglied 56 umfaßt folgendes: einen äußeren sich radial erstreckenden Wandteil 56a und eine Vielzahl von umfangsmäßig mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 56b, die je sich radial erstreckende Enden 56c aufweisen. Die Öffnungen 54c, 56b und ihre Enden 54e, 56c sind axial ausgerichtet. Der Trägheitsring 58 ist fest zwischen den äußeren Seitenwandteilen 54f, 56a der Plattenglieder 54, 56 befestigt, und zwar durch herkömmliche und nicht gezeigte Mittel, zum Beispiel durch Bolzen oder Schrauben oder Schweißen.
Die Sekundärschwungradanordnung 28 umfaßt die ringförmige, sich radial erstreckende Masse 40 und ein ringförmiges Tragglied 64, das fest an der Masse 40 befestigt ist, und zwar durch eine Vielzahl von Bolzen oder Schrauben 66. Die Massse 40 umfaßt die Hauptkupplungsreibungsoberfläche 40a, eine Vielzahl von Bolzenlöchern 40b zum Befestigen des nicht gezeigten Teils der Kupplungsanordnung 42 an der Sekundärschwungradanordnung, und eine zweite ringförmige sich radial erstreckende Reibungsoberfläche 40c der Drehmomentbegrenzungskupplung 34. Das ringförmige Tragglied 64 umfaßt folgendes: eine radial nach innen weisende Umfangsoberfläche 64a zum drehbaren Lagern der Sekundärschwungradanordnung auf der Nabe 50, und zwar über Lager 62,
eine ringförmige Ausnehmung, die eine ringförmige, sich radial erstreckende Reibungsoberfläche 64b der Dämpfungsanordnung 32 definiert, und
einen sich radial nach außen erstreckenden Wandteil, der eine ringförmige sich radial erstreckende Reibungsoberfläche 64c der Drehmomentbegrenzungskupplung 34 definiert.
Die Dämpfungskupplungsanordnung 32 umfaßt ein Reibungsmaterial 68, das auf einer ringförmigen Scheibe 70 getragen ist, und sie ist in Kontakt mit der Reibungsoberfläche 64b vorgespannt, und zwar über eine Federunterlegscheibe 72, die gegen den Zwischenwandteil 54b eines Primärschwungradplattengliedes 54 wirkt. Die Scheibe 70 und die Federunterlegscheibe 72 sind zur Drehung mit der Primärschwungradanordnung befestigt. Demgemäß verbindet die Kupplungsanordnung 32 reibungsmäßig die Schwungradanordnungen zu jeder Zeit, und zwar mit einem Drehmoment, das gleich der Drehmomentkapazität der Kupplungsanordnung ist. Wie mit allen mechanischen Reibungsvorrichtungen wird die Drehmomentkapazität bestimmt durch den Reibungskoeffizienten des Materials 68 und die Kraft der Federunterlegscheibe 72.
Die elastischen Mittel 30 sind dieselben in allen der dualen Massen aufweisenden Schwungradanordnungsausführungsbeispielen, die hier offenbart sind. Details der elastischen Mittel können in Fig. 4 gesehen werden; diese Figur ist eine weggebrochene Schnittansicht der duale Massen aufweisenden Schwungradanordnung in Fig. 3 und alle Bauteile, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 gemeinsam sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, sind jedoch mit einem Apostroph versehen. Demgemäß umfassen die elastischen Mittel 30', wie in Fig. 4 zu sehen ist, eine Vielzahl von umfangsmäßig mit Abstand voneinander angeordneten Schraubenfedern 74' und Federhalter oder Endkappen 76', die an jedem Federende angeordnet sind. Eine Schulter 76a' jeder Endkappe wirkt gegen die Oberflächen 54d, 56c'jedes Fensters 54c', 56b' der Platten 54', 56'.
Nun wird hauptsächlich auf die Fig. 2 Bezug genommen. Die Drehmomentbegrenzungskupplung 34 umfaßt Reibungsmaterialien 78, die auf ringförmigen Scheibenteilen 80a der Antriebsringe 80 getragen sind und Federunterlegscheiben 82, 84, die die Reibungsmaterialien in Kontakt mit den Reibungsoberflächen 40c, 64c der Sekundärschwungsradanordnung vorspannen. Die Antriebsringe 80 umfassen auch eine Vielzahl von Fingerteilen 80b (gestrichelte Linien), die sich radial nach außen zwischen den mit Abstand voneinander angeordneten Enden der Schraubenfedern 74 erstrecken. Die Fingerteile sind im Querschnitt dieselben wie die Fingerteile 104c, die in Fig. 4 gezeigt sind. Die Fingerteile besitzen Oberflächen, die umfangsmäßig in entgegengesetzte Richtungen weisen und anfänglich von den Endoberflächen der Federhalter 76 mit Abstand angeordnet sind. Die anfänglichen Räume oder Spalte zwischen den Oberflächen der Fingerteile 80b und der Federhalter sehen eine relativ federfreie Drehmomentstufe beim Motorleerlauf vor, d. h., der Drehmomentpfad zwischen den Schwungradanordnungen sollte hauptsächlich über die Dämpfungskupplungsanordnung 32 gehen.
Die Wirkung der dualen Massen aufweisenden Schwungradanordnung in Fig. 2 ist eher einfach. Die Federn 74 sind so ausgebildet, daß sie flexibel oder elastisch Bemessungsdrehmoment zwischen den Schwungradanordnungen übertragen, und zwar über die Drehmomentbegrenzungskupplungsanordnung 34. Die Federn dämpfen normale Drehmomentschwingungen, begrenzen jedoch nicht das Spitzendrehmoment oder hohe Amplituden aufweisende Drehmomentspitzen, die während Perioden von plötzlichen Geschwindigkeitsveränderungen oder während Perioden von Resonanzmodusbetriebsart auftreten können. Während solcher Perioden werden die Federn fest und sehen einen nicht elastischen Drehmomentpfad zwischen den Schwungradanordnungen vor. Idealerweise sehen die Federn eine ausreichende Nachgiebigkeit vor, um die Antriebsresonanz auf Frequenzen zu verringern, die geringer sind als die Motordrehzahlen, die im normalen Antriebsbereichs des Fahrzeugs auftreten. Die Resonanzmodusbetriebsart, die bei geringen Motordrehzahlen erregt wird, tritt jedoch bekannterweise für kurze Perioden während des Startens/Abschaltens des Motors auf, und wenn der Motor auf Drehzahlen abgewürgt wird, die unterhalb der normalen Betriebsdrehzahlen liegen. Eine Antriebssystembeschädigung infolge der Resonanzmodusdrehmomentspitzen, die währennd solcher kurzen Perioden auftreten, wird verhindert durch die Drehmomentbegrenzungskupplungsanordnung 34. Drehmomentspitzen mit einer Amplitude, die geringer ist als die Drehmomentkapazität oder das Schlupfdrehmoment der drehmomentbegrenzenden Kupplungsanordnung 34 werden zu einem gewissen Grad gedämpft, und zwar durch die Dämpfungskupplungsanordnung 32. Dämpfer, die auf dem Prinzip der mechanischen Reibung arbeiten, wie zum Beispiel die Dämpfungskupplungsanordnung 32, sehen eine konstante Dämpfungsgröße vor, und zwar unbhängig von der relativen Geschwindigkeit der Reibungsoberflächen des Dämpfers. Somit über- und/oder unterdämpfen Reibungsdämpferantriebssysteme, die über breite Drehzahl und Drehmomentbereiche arbeiten. Solche Antriebssysteme wären insbesondere während der Resonanzmodusbetriebsart unterdämpft.
Nun wird auf die Schwungradanordnung 100 der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 3-5 gezeigt ist, Bezug genommen. Darin befindliche Bauteile, die im wesentlichen die gleichen Bauteile sind, wie in Fig. 2, erhalten die gleichen Bezugszeichen, sind jedoch mit einem Apostroph versehen. Die Anordnung 100 umfaßt Primär- und Sekundärschwungradanordnungen 26', 28', einen Torsionsschwingungstrennmechanismus, der elastische Mittel 30' und eine Torsionsschwingungsdämpfungsanordnung 102 umfaßt und Antriebsmittel 104 zum Verbinden der elastischen Mittel 30' direkt mit der Schwungradanordnung 28'. Die elastischen Mittel 30' und die Dämpfungsanordnung 102, sowie Mittel 30 und Anordnung 32 sind parallel zwischen den Schwungradanordnungen verbunden.
Die Primärschwungradanordnung 26' ist funktionell und strukturell dieselbe wie die Schwungradanordnung 26 mit der Ausnahme einer Vielzahl von Öffnungen 106 in dem Zwischenwandteil 54a' des Plattenglieds 54', und zwar zum Befestigen eines Teils einer Dämpfungsanordnung 102 an der Primärschwungradanordnung.
Die Sekundärschwungradanordnung 28' umfaßt eine ringförmige sich radial erstreckende Masse 108 und ein ringförmiges Tragglied 110, das fest an der Masse 108 befestigt ist, und zwar durch eine Vielzahl von Bolzen oder Schrauben 112. Die Masse 108 umfaßt eine Hauptkupplungsreibungsoberfläche 108a, die analog zu der Oberfläche 40a ist, eine Vielzahl von Bolzenlöchern 108b zum Befestigen eines nicht gezeigten Teils einer Hauptkupplungsanordnung 42' an der Sekundärschwungradanordnung, und einen ringförmigen sich axial erstreckenden Nabenteil 108c. Das ringförmige Tragglied 110 umfaßt eine radial nach innen weisende Umfangsoberfläche 110a zum drehbaren Lagern der Sekundärschwungradanordnung auf einer Nabe 50', und zwar über ein Lager 62' und einen ringförmigen sich axial erstreckenden Teil 110b mit äußeren Keilnutzähnen 110c.
Die elastischen Mittel 30' sind dieselben wie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Die Schraubenfedern 74' der elastischen Mittel sind mit der Sekundärschwungradanordnung durch die Antriebsmittel 104 verbunden. Die Antriebsmittel umfassen einen Ringteil 104a, der radial nach innen von den Federn angeordnet ist, eine Vielzahl von Keilnutzähnen 104b, die auf dem Innenumfang des Rings angeordnet sind und die mit Keilnutzähnen 108d des ringförmigen Nabenteils 108c der Hase 108 zusammenpassen, und eine Vielzahl von Fingerteilen 104c (gestrichelte Linien in Fig. 3), die sich radial nach außen zwischen den mit Abstand voneinander angeordneten Enden der Schraubenfedern 74' erstrecken. Die Fingerteile besitzen Oberflächen 104d, die umfangsmäßig in entgegengesetzte Richtungen weisen und die anfänglich mit Abstand von den Endoberflächen 76a' der Federhalter 76' angeordnet sind. Die anfänglichen Räume oder Spalte zwischen den Oberflächen 104d der Fingerteile und der Oberflächen 76a der Federhalter sehen eine relativ federfreie Drehmomentstufe bei Motorleerlauf vor.
Die Torsionsschwingungsdämpfungsanordnung 102 ist in einem ringförmigen Raum angeordnet, der im allgemeinen definiert wird durch axial beabstandete Oberflächen des Zwischenwandteils 54a und einer Oberfläche 108e der Masse 108, und radial beabstandeten Teilen des ringförmigen Tragglieds 110 und Nabenteils 108c der Sekundärschwungradanordnung. Die Dämpfungsanordnung 102 umfaßt eine ringförmige Gehäuseanordnung 114 und eine ringförmige Kupplungsanordnung 116. Die Gehäuseanordnung umfaßt erste und zweite sich radial erstreckende Seitenwände 118, 120, die erste bzw. zweite sich radial erstreckende Kupplungsoberflächen 118a, 120a definieren, und zwar in einer axial weisenden und mit Abstand voneinander angeordneten Beziehung. Die Oberflächen definieren eine Ringkammer 122, die an ihrer radial äußeren Erstreckung durch eine statische Dichtung 124 abgedichtet ist. Die Seitenwände sind an ihren radial äußeren Erstreckungen durch eine Überrollung 126 verbunden. Die erste Seitenwand 118 umfaßt eine Vielzahl von Stummein 118b, die durch Öffnungen 106 in dem Zwischenwandteil 54a' aufgenommen sind, um Dreh- und Axialbewegung der Gehäuseanordnung relativ zu der Primärschwungradanordnung zu verhindern. Die freien Enden der Stummel können durch Gesenkschmieden oder Hämmern oder Verformen befestigt werden. Die Kupplungsanordnung 116 umfaßt ein sich radial erstreckendes Kupplungsglied mit ersten und zweiten sich radial erstreckenden und entgegengesetzt weisenden Kupplungsoberflächen 116a, 116b, die mit Abstand von ersten bzw. zweiten Kupplungsoberflächen 118a, 120a angeordnet sind zum Kupplungszusammenwirken dazwischen, und zwar über eine Viskosescherflüssigkeit, die in der Kammer angeordnet ist. Die viskose Flüssigkeit besitzt einbe hohe Viskosität und ist vorzugsweise ein Silikonöl, zum Beispiel Dimethylpolysiloxan. Der Innenumfang des Kupplungsglieds umfaßt eine Vielzahl von inneren Keilnutezähnen 116c, die mit Keilnutzähnen 110c des ringförmigen Tragglieds 110 zusammenpassen. Die radialen Flanken der Zähne 110c, 116c können mit einem vorbestimmten umfangsmäßigen Abstand dazwischen versehen sein, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, um Spielmittel zu bilden, die eine geringe hin- und her Relativdrehung zwischen den Schwungradanordnungen ermöglicht, ohne eine entsprechende Realtivdrehung der Kupplungsoberflächen der Dämpfungsanordnung. Die Kammer 122 ist an ihrer radial inneren Erstreckung durch ringförmige dynamische Dichtungen 128 geschlossen, die in Ringnuten in den Seitenwänden 118, 120 der Gehäuseanordnung angeordnet sind. Die Dichtungen zentrieren oder positionieren das Kupplungsglied auch axial in der Kammer 122, um ein Reiben der eng beabstandeten Kupplungsoberflächen zu verhindern. Die Dämpfungsgröße, die durch die Dämpfungsanordnung vorgesehen ist, ist direkt proportional zu der Fläche der Oberflächen 116a, 118a und 116b, 120a, dem Raum oder Spalt zwischen den Oberflächen, der Viskosität der viskosen Flüssigkeit, und der relativen Geschwindigkeit der Oberflächen. Da sich die Dämpfung mit Erhöhung der relativen Geschwindigkeit erhöht, wirkt die Dämpfungsanordnung 102 zum Erhöhen der Dämpfung, und zwar ansprechend auf eine erhöhte Notwendigkeit zum Dämpfen bei sowohl hohen und niedrigen Frequenzen, d. h. die relative Geschwindigkeit der Kupplungsoberflächen erhöht sich proportional zu der Rate der Drehmomentveränderung und die Rate der Drehmomentveränderung ist insbesondere während der Resonanzmodusbetriebsarten groß. Somit wirkt die Dämpfungsanordnung 102 zum Dämpfen von Torsionsschwingungen während Perioden der Resonanzmodusbetriebsart und wirkt insbesondere zum Dämpfen von Resonanzmodusdrehmomentspitzen während des Startens/Abschaltens des Motors, und wenn der Motor auf Geschwindigkeiten oder Drehzahlen unterhalb der normalen Arbeitsdrehzahlen abgedrosselt oder abgewürgt wird. Weiterhin sieht die Dämpfungsanordnung 102 ein verbessertes Dämpfen über den gesamten Betriebsbereich des Fahrzeugantriebs vor.
Nun wird auf das alternative Ausführungsbeispiel der Fig. 6 Bezug genommen. Dort ist eine viskose Scherdämpfungsanordnung 200 gezeigt, die alle Merkmale der Dämpfungsanordnung 102 besitzt und die weniger Axialraum zur Installation benötigt, als die Dämpfungsanordnung 102, und zwar dadurch, daß die erste Seitenwand des ringförmigen Gehäuses definiert wird durch den Zwischenseitenwandteil 54a" des Primärschwungradplattengliedes 54". Der Seitenwandteil 54a" ist deformiert oder maschinell bearbeitet, um die Ringnut für die dynamische Dichtung 80' vorzusehen. Die zweite Seitenwand 202 der Gehäuseanordnung ist an dem Plattenglied 54" durch eine Schweißung 204 befestigt, die auch verwendet werden kann, um die Dämpfungsanordnung abzudichten, und zwar anstatt der statischen Dichtung 124.

Claims

1. Ein Torsionsschwingungstrennmechanismus (30', 102 oder 200) mit elastischen Mitteln (30') und einer antriebsmäßig parallel zwischen ersten und zweiten Schwungradanordnungen (26', 28') angeordneten Dämpferanordnung (102, 200) angebracht zur begrenzten Relativdrehung um eine gemeinsame Achse; wobei die erste Schwungradanordnung (26') eine Nabe (50') aufweist zur nicht-nachgiebigen Verbindung mit einer Motorabtriebswelle (36') und mit einer Außenumfangsoberfläche (50a'), wobei ein ringförmiger Trägheitsring (58') zwischen sich radial erstreckenden Platten (54', 56') angeordnet ist, wobei die erste Platte (54' oder 54'') einen radial inneren Teil befestigt an der Nabe aufweist;

wobei die zweite Schwungradanordnung folgendes aufweist:

eine ringförmige, sich radial erstreckende Trägheitsmasse (108), eine Innenumfangsoberfläche (110a) drehbar gelagert an der Außenumfangsoberfläche (50a') der Nabe (50') und eine sich radial erstreckende axial weisende Kupplungsoberfläche (108a) geeignet für die selektive Verbindung mit einer Transmissionseingangswelle (22') über eine Kupplung (42'), die im Betrieb reibungsmäßig in Eingriff kommt mit der Kupplungsoberfläche;

wobei die elastischen Mittel (30') eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Schraubenfedern (74') aufweisen und zwar angeordnet zwischen den Platten (54' oder 54'', 56') und radial nach innen gegenüber dem Trägheitsring (58'), wobei die Federenden zwischen Teilen (54e' und 56c') der Platten liegen oder eine Reaktion hervorrufen; und Antriebsmittel (104) zur Verbindung der Federenden mit der zweiten Schwungradanordnung (28) und folgendes aufweisend:

einen Ringteil (104) angeordnet radial nach innen gegenüber den Federn, Mittel (104b, 108d) zur Verbindung des Ringteils mit der zweiten Schwungradanordnung, und eine Vielzahl von Fingern (104c), die sich radial nach außen in die Räume zwischen den Federn erstrecken; dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringraum vorgesehen ist, und zwar einschließlich eines sich axial erstreckenden Teils im allgemeinen definiert durch axial beabstandete Teile (54b' oder 54a'', 108e) der ersten Platte (54' oder 54'') und der zweiten Schwungradanordnung (28'), und eines sich radial erstreckenden Teils, der im allgemeinen definiert ist durch radial beabstandete Teile (108c, 110b) der zweiten Schwungradanordnung (28'); und daß die Dämpferanordnung (102 oder 200) einen Viskositätsscherdämpfer aufweist und zwar angeordnet in dem Ringraum und mit einer Ringgehäuseanordnung (114) und einer Kupplungsanordnung (116) sowie Mitteln (106, 118b oder 204 und 110c, 116c) zur jeweiligen Verbindung der Gehäuse- und Kupplungsanordnungen zur Drehung mit den ersten und zweiten Schwungradanordnungen (26', 28'), wobei die Gehäuseanordnung erste bzw. zweite Seitenwände (118, 120 oder 54a'', 202) aufweist zum Definieren erster und zweiter sich radial erstreckender Kupplungsoberflächen (118a, 120a) in axial weisender und beabstandeter Beziehung zur Definition einer Kammer (122) abgedichtet an ihrer radial äußeren Erstreckung, wobei die Kupplungsanordnung (116) sich radial erstreckende Kupplungsmittel aufweist angeordnet in der Kammer und mit ersten und zweiten sich radial erstreckenden und entgegengesetzt weisenden Kupplungsoberflächen (116a, 116b), die jeweils beabstandet sind von den ersten und zweiten axial weisenden Oberflächen (118a, 120a) der Seitenwände (118, 120) zur kupplungsmäßigen Zusammenwirkung dazwischen über eine Viskositätsscherflüssigkeit angeordnet in der Kammer und infolge von relativer Drehung der Schwungradanordnungen (26', 28') und mit dynamischen Dichtungsmitteln (128) zusammenarbeitend zwischen den Gehäuse- und Kupplungsanordnungen (114, 116) zum Abdichten des radial inneren Teils der Kammer (122).

2. Trennmechanismus nach Anspruch 1, wobei die erste Seitenwand (54a'') und die erste dadurch definierte radial sich erstreckende Kupplungsoberfläche durch einen Teil der ersten Platte (54' oder 54'') definiert sind.

3. Trennmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Mittel (104b, 108d), die den Ring (104a) mit der zweiten Schwungradanordnung (28') verbinden einen Ringteil (108c) aufweisen, der sich axial von der zweiten Schwungradanordnung (28') erstreckt und eine Vielzahl von Splintzähnen (108d) aufweist zum Zusammenpassen mit den Splintzähnen (104b) am Innenumfang des Ringteils (104a).

4. Trennmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Mittel (110c, 116c), welche die zweite Schwungradanordnung (28') mit der Kupplungsanordnung (116) verbinden Spielmittel (110c, 116c) aufweisen um eine begrenzte relative Drehung der Schwungradanordnungen (26', 28') zu gestatten, ohne daß eine entsprechende relative Drehung der Kupplungsoberflächen (16a, 118a und 116b, 120a) der Dämpferanordnung (102 oder 200) auftritt.

5. Trennmechanismus nach Anspruch 4, wobei die erste Seitenwand (54a'') und die erste sich radial erstreckende Kupplungsoberfläche, die dadurch definiert ist, definiert werden durch einen Teil der ersten Platte (54' oder 54'').

6. Trennmechanismus nach Anspruch 1, wobei die zweite Schwungradanordnung (28') ein ringförmiges Tragglied (110) aufweist und zwar befestigt an dem radial inneren Teil der Trägheitsmasse (108) und zwar die Innenumfangsoberfläche (110a) definierend drehbar auf der Außenumfangsoberfläche (50a') der Nabe (50'), wobei das ringförmige Tragglied ferner einen sich axial erstreckenden Teil (110b) aufweist, der radial nach innen angeordnet ist gegenüber der ringförmigen Gehäuseanordnung (114), wobei schließlich Mittel (110c, 116c) vorgesehen sind, welche die zweite Schwungradanordnung (28') mit der Kupplungsanordnung (116) verbinden und zwar definiert durch den sich axial erstreckenden Teil (110b) des ringförmigen Tragglieds (110) und einen Innenumfangsteil der Kupplungsanordnung (116).

7. Trennmechanismus nach Anspruch 6, wobei die erste Seitenwand (54a'') und die erste sich radial erstreckende Kupplungsoberfläche, die dadurch definiert ist, definiert werden durch einen Teil der ersten Platte (54' oder 54'').

8. Trennmechanismus nach Anspruch 6, wobei die Mittel (110c, 116c), welche das Ringtragglied (50') mit dem Innenumfang der Kupplungsanordnung (116) verbinden, Spielmittel (110c, 116c) aufweisen um eine begrenzte relative Drehung der Schwungradanordnungen (26', 28') ohne eine entsprechende Relativdrehung der Kupplungsoberflächen (116a, 118a und 116b, 120a) der Dämpferanordnung (102 oder 200) zu gestatten.

9. Trennmechanismus nach Anspruch 8, wobei Verbindungsmittel (110c, 116c) definiert werden durch den sich axial erstreckenden Teil (110b) des ringförmigen Tragglieds (110) und der innere Umfangsteil der Kupplungsanordnung (116) weist eine Vielzahl von zusammenpassenden Splintzähnen (110c, 116c) auf.

10. Trennmechanismus nach Anspruch 9, wobei die zusammenpassenden Splintzähne (110c, 116c) umfangsmäßig beabstandet sind um eine begrenzte Relativdrehung der Schwungradanordnungen (26', 28') zu gestatten und zwar ohne eine entsprechende Relativdrehung der Kupplungsoberflächen (116a, 118a und 116b, 120a) der Dämpferanordnung (102 oder 200).