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