DE3904845C2 - Drehschwingungsdämpfer mit elastischen Umfangselementen, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft Drehschwingungsdämp­ fer gemäß dem Oberbegriff aus Anspruch 1.

Eine derartige Vorrichtung ist im Dokument EP 0073286 A1 beschrieben.

Bei dieser Art von Konstruktion arbeiten die elasti­ schen Elemente im Freien in einem verschmutzten Medium, und man verwendet zumeist die Bestandteile eines herkömmlichen Drehschwingungsdämpfers, z. B. diejenigen einer Reibungskupplung.

Beim Einbau dieser Art von Drehschwingungsdämpfer zwischen dem Flansch und der Vorderseits des Regel­ getriebes sieht man sich insbesondere wegen der An­ wesenheit der Organe zur Befestigung des Flanschs an der Welle und des vorderen Lagers des Getriebes einer erheblichen Einschränkung hinsichtlich der Längsabmessung gegenüber.

Dies ist um so mehr der Fall, als diese Art von Vor­ richtung große Winkelverschiebungen zwischen der Nabe und ihrer Abstützung zulassen muß, insbesondere im Hinblick auf eine gute Filtrierung der Vibratio­ nen, und es gibt keinerlei Anreiz, die elastischen Elemente an einem großen Umfang vorzusehen und somit zu verlängern. Bei großen Winkelverschiebungen werden die Federn, je länger sie sind und je stärker sie sich verformen, tatsächlich desto stärker beansprucht, insbesondere durch die Zentrifugalkraft, und unterliegen beim Kontakt mit der Lagerung einem Ver­ schleiß. Dies wird noch durch die radialen Bewegungen ver­ stärkt, zu denen es zwischen der Nabenschale und der Stütze kommt.

Aus der DE 37 21 710 A1 ist ferner ein Drehschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, bei dem der mit der ersten Welle fest verbundene Flansch ein Teil eines dichten und mit einem Schmiermittel gefüllten Gehäuses ist. Das Gehäuse kann daher nicht als selbständiges Modul ein­ schließlich des Schmiermittels vormontiert und anschließend auf einfache Weise an dem Flansch befestigt werden.

Aus der DE 36 10 127 C2 ist ferner eine Schwungscheibe bekannt, bei der der mit der ersten Welle fest verbundene Flansch als Primärteil zwischen dem aus einem Außenteil und einem Deckel gebildeten Sekundärteil angeordnet ist, so daß auch hier eine platzsparende und die Montage vereinfachende Modulbauweise nicht möglich ist.

Vorliegende Erfindung hat daher den Zweck, den vorstehend genannten Schwierigkeiten abzuhelfen und somit die Längs­ abmessung der Vorrichtung so zu verringern, ohne deren Lebensdauer zu reduzieren und bei gleichzeitiger Beibehaltung anderer Vorteile, insbesondere bei einer einfachen Montier­ barkeit.

Gemäß der Erfindung ist ein Drehschwingungsdämpfer der vor­ beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze einen der Teile eines separaten dichten Gehäuses bildet, welches mit einem Schmiermedium gefüllt und durch radiale Befestigungs­ elemente jenseits der Organe zur Befestigung des Flansches an seiner Welle am Flansch befestigt ist, und daß das genannte Gehäuse einen Drehschwingungsdämpfer mit elastischen Umfangs­ elementen trägt und umschließt.

Durch Entfernung der elastischen Elemente von der Achse der Vorrichtung kann man dank der Erfindung die Längsabmessung der Einheit in der Mitte reduzieren, indem gleichzeitig die elastischen Elemente durch die entsprechende Schmierung ge­ schützt werden und der Verschleiß sich verringert.

Man wird bemerken, daß diese Anordnung mit Schmiervor­ richtungen sich günstig auf eine Reduzierung des Lärms auswirkt, der von den axialen Bewegungen der Motorkurbelwelle ausgeht.

Man wird verstehen, daß der Drehschwingungsdämpfer vor jeder Verschmutzung durch das umgebende Medium geschützt ist und daß seine charakteristischen Merk­ male im Laufe der Zeit stabil bleiben.

Das Gehäuse kann vorteilhafterweise zwei Teile ent­ halten, die auf dichte Art und Weise ineinander ein­ greifen.

Gemäß einem anderen Merkmal ist das Gehäuse mit einem seiner Teile an dem Flansch radial unterhalb der elastischen Elemente befestigt.

Auf diese Weise werden die Quellungsphänomene durch die Schmiermittel im Betrieb minimiert.

Die Befestigungselemente treten vorteilhafterweise durch Zwischenstücke hindurch, die die Querwände des Gehäuses auf dichte Art und Weise miteinander ver­ binden.

Es ist somit möglich, das Gehäuse mit Hilfe der Keilnabe zu verschließen und einen Modul zu bilden, der am Flansch befestigt wird.

Man wird verstehen, daß wegen der Anwesenheit der Schmierelemente und der Anordnung der elastischen Elemente die Trägheit des Drehschwingungsdämpfers erhöht wird.

Nötigenfalls kann man sogar die Dicke des Flanschs ein wenig reduzieren.

Es ist somit möglich, einen Dämpfer von der Art zu verwenden, die in der Anmeldung EP 0182710 A1 (US 4.697.417) für ein hydraulisches Kupplungsorgan und mit geringer Längsabmessung in der Mitte beschrieben ist.

Man verwendet vorzugsweise einen Dämpfer von der Art, die in Fig. 28 dieser Anmeldung dargestellt ist, indem die Führungsscheibe mit axialer Verlänge­ rung am Boden des Gehäuses mit Hilfe von Klammern, die die genannte Scheibe an der Innenperipherie auf­ weist, dicht angenietet wird.

Damit ist es leicht, zwischen den Armen der Schale und der Gegen-Schale Zwischenscheiben einzusetzen.

Man wird bemerken, daß die Schildkrötenform des mittleren Teils des Dämpfers um die Befestigungsor­ gane herumgeführt werden kann.

Die beigefügte Beschreibung veranschaulicht die Er­ findung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich­ nungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist ein Längsschnitt des Drehschwingungs­ dämpfers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Teillängsschnitt einer anderen Ausführungsvariante;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht in kleinerem Maß­ stab mit lokalen Ausbrüchen des Drehschwingungsdämp­ fers;

Fig. 4 ist eine Teilansicht, die die Lage der Schale und der Gegen-Schale nach einer bestimmten Verschiebung zeigt;

Fig. 5 ist ein Längsschnitt des Umfangsteils des Dämpfers.

In Fig. 1 sieht man bei 1 einen Flansch, der ein Schwungrad oder eine Trägheitsplatte bildet und über Befestigungsorgane 2, in diesem Falle Schrauben, mit der Kurbelwelle A des Kraftfahrzeugmotors fest ver­ bunden ist.

Die Nummer B bezeichnet eine Nebenwelle, in diesem Falle eine Welle, die mit einer Glocke einer Kupp­ lung verbunden ist, die mit einer Regelscheiben­ kraftübertragung zusammenhängt; die Bezugszahl 3 bezeichnet die Kon­ tur des Regelgetriebegehäuses, welches die genannte Kupplung und die genannte Kraftübertragung um­ schließt.

Oberhalb dieses Gehäuses ist in einer kinematischen Kette, die von der Welle A zur Welle B verläuft, ein Drehschwingungsdämpfer 10 eingesetzt.

Diese Vorrichtung besitzt eine Stütze 11, die am Flansch 1 angebracht ist, und eine Nabe 12, die drehbar fest mit der Welle B, in diesem Falle einer Keilverbindung 13, verbunden ist, wobei die genannte Nabe 12 über am Umfang angreifende elastische Ele­ mente 14, die zu einem Drehschwingungsdämpfer 15 ge­ hören, an die Stütze 11 gekoppelt ist.

Gemäß der Erfindung ist der Drehschwingungsdämpfer dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze 11 einen der Teile eines dichten Gehäuses 20 bildet, welches mit einem Schmiermedium gefüllt und durch Befestigungs­ elemente 21 radial jenseits der Befestigungsorgane 2 am Flansch 1 befestigt ist, und daß das genannte Gehäuse 20 einen Drehschwingungsdämpfer 15 mit ela­ stischen Umfangselementen 14 trägt und umschließt. Bei den Schmiermedien kann es sich um Öl, Fett oder eine andere viskose Flüssigkeit handeln.

Dieses Gehäuses besitzt zwei Teile 22, 23, die in­ einandergreifen und auf dichte Art und Weise radial jenseits von elastischen Elementen 14, in diesem Falle am Umfang wirkenden Schraubenfedern, befestigt sind.

Jeder dieser Teile ist am Umfang mit einem axialen Rand 24 bzw. 25 versehen, wobei der Rand 25 den Rand 24 überdeckt und zur Abdichtung des Gehäuses, wie bei 26 in Fig. 1 zu sehen, um diesem herum gefalzt ist. Man wird bemerken, daß der betreffende Teil 22 sowie das Ende des Randes 25 vorteilhafterweise zu diesem Zweck abgerundet sind.

Das Gehäuse ist hier radial unterhalb der Federn 14 und oberhalb der Schrauben 2 am Flansch 1 befestigt.

Jeder Teil besitzt eine Querwand 27, 28 zur Begren­ zung des Gehäuses 20, und diese Querwände sind mit­ einander durch Zwischenstücke 29 verbunden.

Bei dieser Ausführungsart bestehen die Zwischen­ stücke 29 aus Scheiben, durch die Schrauben 21 hin­ durchtreten, die die Befestigungsmittel bilden, und diese sind dicht mit den Wänden 27, 28 verschweißt. Man wird bemerken, daß der Flansch 1 zur Aufnahme der Schrauben 21 mit Gewinde versehen ist.

Die Wand 27 hat Schildkrötenform und besitzt drei Querabschnitt 30, 31, 32, die in axialer Richtung zueinander versetzt sind und durch schräge Abschnit­ te 33 miteinander verbunden werden. Der Abschnitt 30 steht mit dem Flansch 1 in Berührung und dient zur Befestigung, während der Abschnitt 32, der am weite­ sten vom Flansch 1 entfernt ist, die Schrauben 2 umgeht.

Die Wand 28 ist mit Waben 34 versehen, die Verstär­ kungen bilden und zur Aufnahme der Schraubenköpfe 21 dienen. Diese Waben 34 besitzen einen flachen Mit­ telteil für den Kontakt zu den Scheiben 29. Wie in Fig. 1 zu erkennen, liegen diese Waben im wesentli­ chen den Abschnitten 31 gegenüber, und an dieser Stelle ist das Gehäuse 20 am schmalsten.

Die Wände 27, 28 setzen sich in Form von axialen Rückzügen oder Umschlägen 40, 41 fort, die radial zueinander versetzt sind, während Dichtungsringe 42 zwischen den genannten Rückzügen und der Nabe 12 eingesetzt sind.

Der Drehschwingungsdämpfer ist von der Art, wie sie in der Anmeldung EP 0182710 A1 (US 4.697.447) be­ schrieben ist, und besitzt zwei koaxiale Teile C, D, die drehbar zueinander innerhalb der Grenzen einer bestimmten Winkelverschiebung gegen Federn 14 ange­ bracht sind. Der erste Teil C (Fig. 5) besitzt eine Nabenschale 50 und eine Gegen-Schale 51, die jeweils die Nabe 12 ringförmig umgeben. Jede greift in einen Zwischenflansch 52 ein, der fest mit der Nabe 12 verbunden (angeschweißt) ist, wobei für die Ruhe­ stellung der Einheit eine abwechselnde Anordnung ge­ geben ist, durch die die mit Spiel versehenen Ein­ griffselemente zwischen der Nabe 12 (deren Flansch 52) und der Nabenschale 50 am Umfang in Umfangsrich­ tung anschlagen und gleichzeitig die mit Spiel ver­ sehenen Eingriffselemente zwischen der Nabe 12 und der Gegen-Schale 51 am Umfang in umgekehrter Dreh­ richtung anschlagen. Der Teil D besitzt zwei Füh­ rungsscheiben 53, 54, die schräg liegen und beider­ seits der Schale 50 und der Gegen-Schale 51 angeord­ net sind.

Die Scheibe 53 besitzt eine axiale Verlängerung 55, die mit Zapfen versehen ist, welche in Zapfenlöcher der Scheibe 54 eingreifen. Der Zusammenbau von 53 und 54 erfolgt durch Bördelung von wenigstens einem der Zapfenränder an den Zapfenlöchern, wie in Fig. 3 bei 64 dargestellt. Die Verlängerung 55 bildet ein Zwischenstück zwischen den beiden Scheiben 53, 54, und die Scheibe 53 bildet eine Befestigungsscheibe für den Dämpfer.

Diese Scheibe 53 besitzt radial jenseits der Zwi­ schenstücke 29 Klammern 60, in diesem Falle drei rundherum gleichmäßig verteilte Klammern, die mit Befestigungslöchern 61 versehen sind. Diese Löcher dienen für den Durchtritt von Nieten 62, die die Scheibe 53 auf dichte Art und Weise an dem Abschnitt 30 der Wand 27 befestigen.

Die Platte 1 ist gegenüber den Nieten 62 mit einem Versatz versehen. Die Scheibe 53 ist somit am Gehäu­ se 20 radial jenseits der Zwischenstücke, unterhalb der Federn 14 befestigt.

Die Federn 14 schließen Federn 14A von relativ ge­ ringer Steifigkeit und Federn 14B mit größerer Stei­ figkeit ein, die an einem gleichen Kreisumfang der Einheit rundherum angeordnet sind. Festgehalten wer­ den sie spielfrei in den Öffnungen 63 der Scheiben 53, 54; Schale und Gegen-Schale 50 bzw. 51 besitzen radiale Arme 67, die darauf einwirken.

Diese Arme 67, die in Fig. 3 zu sehen sind, wirken entweder auf eine Feder mit relativ geringer Stei­ figkeit 14A oder auf eine Feder großer Steifigkeit 14B ein.

Zur Befestigung der Federn 14A sind die Arme 67 mit Fingern 68 versehen.

Die Schale 50 und die Gegen-Schale 51 weisen einen dazwischenliegenden Eingriffsbereich Z auf. Jede dieser Schalen besitzen Abschnitte für abwechselnden Eingriff 70 (oder Arm) bzw. Aussparung 71, wobei die Anordnung für die Schale 50 und die Gegen-Schale 51 jeweils die gleiche ist.

In dem Bereich, der zwischen zwei aufeinanderfolgen­ den Armen 70 der Schale 50 und der Gegen-Schale 51 in Höhe der Befestigungsklammern 60 ausgespart ist, sind die Zwischenstücke 29 eingesetzt.

Die Achse der Zwischenstücke 29 ist in Fig. 3 mit der Nummer 65 bezeichnet.

Natürlich besitzen die Schale 50 und die Gegen-Scha­ le 51 Falzbögen. Genau gesagt haben diese Schildkrö­ tenform mit einem abgeschrägten Umfangsabschnitt, einer im wesentlichen quer verlaufenden Eingriffs­ zone Z, die über einen schrägen Abschnitt mit einer zweiten Eingriffszone verbunden ist, die im wesent­ lichen quer verläuft und nachstehend beschrieben wird.

Der Zwischenflansch 52, wie er in EP 0182710 A1 be­ schrieben ist, besitzt am äußeren Umfang einen kreisförmig durchgehenden Steg sowie Aussparungen zum Zusammenwirken mit den Zähnen 81, 82 der Schale und der Gegen-Schale sowie zur Bildung von Ein­ griffselementen mit Spiel.

Die Schale 50 und die Gegen-Schale 51 sind axial zwischen dem Umfangssteg des Flanschs 52 und einer Scheibe 72 arretiert, die an der Innenperipherie des Flanschs 52 angenietet ist.

Somit erhält man einen Drehschwingungsdämpfer 15 mit den Scheiben 53, 54 und der Nabe 12.

Die Montage erfolgt auf nachstehend beschriebene Weise, wobei der Teil 22 flach auf die Abschnitte 30 aufgelegt wird:

• - Man führt den Dämpfer mit seiner Nabe 12 in die Dichtung 42 ein, die durch den Rückzug 40 geführt ist, bis die Scheibe 53 am Abschnitt 30 anschlägt.
• - Man nimmt eine dichte Vernietung der Scheibe 53 am Teil 22 mit Hilfe der Klammern 60 und der Niete 61 vor.
• - Man positioniert die Zwischenstücke 29, die vor­ zugsweise an jedem Ende mit einer Schweißnaht verse­ hen sind.
• - Man nähert den Teil 23 den Zwischenstücken 29 an, indem man den genannten Teil auf die Nabe 12 auf­ schiebt.
• - Man verschweißt die Zwischenstücke 29.
• - Man befestigt den Rand 24, 25 durch Bördelung bei 26;
• - und schließlich bewirkt man die teilweise Füllung des Gehäuses, wobei eine der Dichtungen 42 als letz­ te benutzt und als Einfüllverschluß benutzt werden kann.

Natürlich kann man die Zwischenstücke 29 am Teil 22 durch Verklebung oder Anschweißung vorpositionieren.

Damit erhält man einen dichten Modul, den man mit den Schrauben 21 am Flansch 1 befestigt. Damit braucht nur noch die Keilwelle B in die Keilnabe 12 eingeführt zu werden.

Der Drehschwingungsdämpfer funktioniert wie derjeni­ ge, der in der Anmeldung EP 0182710 A1 beschrieben ist.

Man wird nichtsdestoweniger bemerken, daß sich die Scheibe 42 am Gehäuse und insbesondere an der Wand 28 reibt, welche als Reibfläche dient. Nötigenfalls kann man sogar, wie bei 73 schematisch dargestellt, einen Belleville-Dichtungsring vorsehen, um diese Reibung auszugleichen.

Es sei daran erinnert, daß die Zähne 81, 82 der Schale 50 und der Gegen-Schale 51 (Fig. 3) in Höhe des Flanschs 52 ineinander eingreifen und somit die Längsabmessung verringern, wobei die Mitnahme der Schale 50 durch die Gegen-Schale 51 und umgekehrt durch die Zähne 81 und 82 erfolgt.

Man wird bemerken, daß der Umfangsteil des Schwung­ rades 1 für die Aufnahme des Dämpfers 15 ausgespart ist.

Wenn erforderlich, kann man weitere Schwungmasse hinzufügen und den Teil 22 rundherum durchgehend mit einer Verstärkung versehen, die die gleiche Quer­ schnittsform aufweist wie die Waben 34, wie unten in Fig. 1 zu erkennen ist. Damit kann man Massen (bei 83 zu sehen) rundherum zwischen den Schrauben an­ bringen. Abweichend kann die genannte Masse durchge­ hend sein und durch die Schrauben 21 befestigt wer­ den.

Natürlich beschränkt sich vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele.

Insbesondere kann man die Zwischenstücke 29 mit­ einander verkleben statt sie zu verschweißen.

Ebenso können die Ränder 24, 25 verklebt oder auf dichte Art und Weise durch eine Schweißnaht oder durch eine Verschraubung unter Einschaltung von Dichtungen verbunden werden.

Ebenso kann man einen anderen Dämpfertyp mit peri­ pher angeordneten Federn wählen.

In der Variante gemäß Fig. 2 kann der Teil 22 in der Mitte nicht offen ausgeführt sein. In diesem Falle besitzt die Vorrichtung einen mittleren Teil 90, der zum Abschnitt 30 hin versetzt ist, der an der Nabe 12 zum Eingriff kommt, welche dann einen Dichtungsring 91 aufweist.

Das Gehäuse 20 kann drehbar mit einem zweiten Schwungrad verbunden sein, welches die Gegendruck­ platte einer im Innern des Gehäuses oder außerhalb desselben angeordneten Kupplung bilden kann. In die­ sem Falle kann das Gehäuse in einem Doppel-Dämpfer­ schwungrad eingebaut sein.

Anstelle der Schrauben 21 kann der Flansch 1 Bolzen aufweisen, die durch die Zwischenstücke 29 hindurch verlaufen, wobei die Befestigung in axialer Richtung durch Muttern bewerkstelligt wird.

Schließlich kann die Befestigung mit Hilfe von Bol­ zen erfolgen, die durch den Flansch 1 und das Zwi­ schenstück 29 hindurch verlaufen.

Claims (10)

1. Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, von der Art, die eine Stütze (11) auf­ weist, die an einem Flansch (1) angebracht ist, wel­ cher mit Hilfe von Befestigungsorganen (2) fest mit einer ersten Welle (A) verbunden ist, sowie eine Nabe (12), die drehfest mit einer zweiten Welle (B) ver­ bunden ist, wobei die genannte Nabe (12) mit der Stütze (11) über am Umfang wirksame elastische Ele­ mente (14) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (11) ei­ nen der Teile eines separaten dichten Gehäuses (20) bildet, welches wenigstens teilweise mit einer Schmierflüssigkeit gefüllt und durch Befestigungsele­ mente (21) radial jenseits der Befestigungsorgane (2) am Flansch (1) befestigt ist, und daß das genannte Gehäuse einen Drehschwingungsdämpfer (15) mit elasti­ schen Umfangselementen (14) trägt und umschließt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (29) zwei Teile (22, 23) aufweist, die ineinander eingrei­ fen und miteinander radial jenseits der elastischen Elemente auf dichte Weise miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) ra­ dial unterhalb der elastischen Elemente (14) am Flansch (1) befestigt ist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Gehäuse durch Querwände (27, 28) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsele­ mente (21) durch Zwischenstücke (29) hindurchtreten, die die Querwände auf dichte Art und Weise miteinan­ der verbinden.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsele­ mente mit Hilfe von Waben (34) oder Verstärkungen an­ gebracht sind, die eine der Querwände (28) zu diesem Zweck aufweist.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) durch die Nabe (12) unter Einschaltung von Dichtungsringen (42) auf dichte Art und Weise verschlossen ist.

7. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen An­ sprüche, wobei der Drehschwingungsdämpfer zwei Füh­ rungsscheiben (53, 54) aufweist, die miteinander ver­ bunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drehschwingungsdämpfer von dem Gehäuse (20) gehalten wird und über eine der Füh­ rungsscheiben (53), die sogenannte Befestigungsschei­ be, fest mit diesem verbunden ist.

8. Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 7 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsscheibe (53) radial jenseits der Zwi­ schenstücke (29) an dem Gehäuse befestigt ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Dreh­ schwingungsdämpfer eine Nabenschale (50) und eine Ge­ gen-Nabenschale (51) aufweist, die mit Armen versehen sind, die mit Hilfe eines Eingriffsbereichs ineinan­ der eingreifen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenstücke zwischen den Armen (70) der Schale und der Gegen-Schale radial jenseits des Eingriffsbereichs (Z) eingesetzt sind.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 4 und insbesondere ei­ nem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (27) drei Querabschnitte (30, 31, 32) hat, die in axialer Richtung zueinander versetzt und durch schräge Ab­ schnitte (33) miteinander verbunden sind.