DE3909830C2 - Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei im Kraftübertragungsweg - vom Motor zu einem Getriebe gesehen - eine mit dem Motor verbindbare erste Schwungmasse, wenigstens eine Dämpfungseinrichtung und eine weitere mit der Getriebe - insbesondere über eine Reibungskupplung - verbindbare Schwungmasse vorgesehen ist, und die Dämpfungs­ einrichtung wenigstens Kraftspeicher enthält, die bei einer Relativverdrehung der beiden Schwungmassen komprimierbar sind sowie ein Ausgangsteil und ein Eingangsteil, wobei eines dieser Teile drehfest, jedoch axial verlagerbar zu einer der Schwungmassen über eine Profilierungen und Gegenprofilierun­ gen aufweisende axiale Steckverbindung ist.

Derartige, durch die DE 37 21 712 A1 bekannte Steckverbindungen können den Zusammenbau der Einrichtungen wesentlich erleichtern, da die beiden Schwungmassen mit den darauf vorzusehenden Bauteilen als vormontierte Einheiten vorgefertigt werden können und durch einfaches axiales Zusammenschieben und Sichern drehfest miteinander gekoppelt werden können.

Bei Einrichtungen, bei denen aus konstruktiven und funktio­ nellen Gründen das drehfeste, jedoch axial verlagerbare Teil - oder ein von diesem getragenes Bauteil - in einem ver­ hältsnismäßig eng tolerierten Spalt aufgenommen ist bzw. sich durch einen solchen Spalt radial hindurcherstrecken muß, um z. B. eine mit viskosem Medium gefüllte Verdrängungskammer zu verschließen, hat die eingangs erwähnte axiale Steckverbin­ dung den Vorteil, daß das im Spalt aufgenommene Teil durch die Steckverbindung axial schwimmend gehalten ist, so daß dieses Teil sich axial frei ausrichten kann und nach der Montage der Einrichtung nicht gegen eine den Spalt begren­ zende Fläche verspannt ist, wodurch eine unerwünschte hohe Reibung vermieden werden kann.

Bei den bisher vorgeschlagenen Einrichtungen mit Steckverbin­ dungen der eingangs genannten Art, besteht jedoch der Nachteil, daß, infolge des durch Herstellungstoleranzen bedingten Spiels in der Steckverbindung, bei bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeuges bzw. Motors unerwünschte als "Klappern" bezeichnete Geräusche auftreten.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorerwähnten Geräusche vermieden werden, wobei darüber hinaus die Einrichtung eine erhöhte Funktionssicherheit aufweisen sowie in besonders einfacher und preiswerter Weise herstellbar sein soll.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß die Profilierungen und Gegenprofilierungen der axialen Steckver­ bindung zueinander in Umfangsrichtung verspannt sind. Durch eine solche Verspannung kann ein Aufprall der die Drehmoment­ übertragung bewirkenden Flanken der Profilierungen und Gegenprofilierungen vermieden oder zumindest erheblich gedämpft werden. Das den Komfort beeinträchtigende "Klappern" kann insbesondere dann auftreten, wenn der Motor mit zugekoppelter Getriebeeingangswelle im Leerlauf dreht und kein Getriebegang eingelegt ist, also kein Drehmoment über das Getriebe an die Antriebsräder übertragen wird. Um die durch das Aufeinanderprallen von den Flanken der Profilierun­ gen und Gegenprofilierungen verursachte metallische Geräusch zumindest wesentlich zu reduzieren, kann das Verspannmoment derart gewählt werden, daß dieses größer ist als die Momente bzw. Momentschwankungen, die im Leerlauf des Motors entstehen infolge der durch die Ungleichförmigkeit der Drehbewegung des Motors auftretenden Winkelgeschwindigkeitsänderungen - wie Winkelbeschleunigungen und -verzögerungen - und des Träg­ heitsmomentes der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Verspannmoment der Steckverbindung jedoch derart gewählt wird, daß es größer ist als die Momente bzw. Momentenschwankungen, welche entstehen im Leerlauf des Motors infolge der durch die Ungleichförmigkeit der Drehbewegung erzeugten Winkelgeschwin­ digkeitsänderungen - wie Winkelbeschleunigungen und -ver­ zögerungen - und des Trägheitsmomentes der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse, mitsamt der darauf vorgesehenen Bauteile, wie Kupplung, und der zugekuppelten Getriebeein­ gangswelle mit den darauf vorgesehenen Massen, wie Zahnräder. Die zuletzt erwähnte Bemessung der Verspannung ermöglicht es, die "Klappergeräusche" praktisch vollkommen zu vermeiden.

Das die Profilierungen und Gegenprofilierungen der Steck­ verbindung verspannende Moment kann zwischen 5 Nm und 30 Nm liegen, vorzugsweise zwischen 8 Nm und 20 Nm. Für viele Anwendungsfälle kann das Verspannmoment der Steckverbindung in der Größenordnung von 14 Nm liegen.

Die Verspannung der Profilierungen und Gegenprofilierungen der Steckverbindung kann in besonders einfacher Weise über Kraftspeicher erfolgen, welche im Bereich zwischen Profi­ lierungen und Gegenprofilierungen angeordnet sind und auf diese eine Kraftkomponente in Umfangsrichtung ausüben. Für den Aufbau der Einrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die Profilierungen und Gegenprofilierungen in radialer Richtung verlaufende Flanken aufweisen, wobei es dann zweckmäßig sein kann, wenn die eine Verspannung der Steckverbindung bewirken­ den Kraftspeicher im radialen Bereich dieser Flanken angeordnet sind.

Für die Funktion und den Aufbau der Einrichtung kann es von Vorteil sein, wenn die Dämpfungseinrichtung ein flanscharti­ ges Ausgangsteil aufweist, das eine mittlere Ausnehmung besitzt, deren Umfangskontur die Profilierungen begrenzt. Die mit diesen Profilierungen zusammenwirkenden Gegenprofilierun­ gen können in einfacher Weise an der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse vorgesehen werden, z. B. am Außenumfang eines ringscheibenartigen, mit dieser Schwung­ masse verbundenen Bauteils. Das Ausgangsteil kann dabei derart ausgebildet sein, daß es Bereiche zum Angriff an Kraftspeichern der Dämpfungseinrichtung besitzt. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann das Eingangsteil der Dämpfungs­ einrichtung unmittelbar durch die mit dem Motor verbindbare Schwungmasse gebildet sein oder aber auch durch von dieser Schwungmasse getragene Bauteile.

Für manche Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn die Dämpfungseinrichtung einen in Umfangsrichtung drehelastischen Dämpfer besitzt sowie eine mit diesem in Reihe geschaltete Rutschkupplung umfaßt, und das Ausgangsteil der Rutschkupp­ lung die Profilierungen der Steckverbindung aufweist.

Für den Aufbau und die Funktion der Einrichtung kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Profilierungen und Gegenprofilierungen jeweils radiale Vorsprünge bilden, die in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind und in radialer Richtung ineinandergreifen. Bei einer derartigen Ausgestal­ tung der Steckverbindung kann in wenigstens einem der die Profilierungen und/oder die Gegenprofilierungen bildenden Vorsprünge eine Aussparung, wie eine Bohrung vorgesehen sein zur Aufnahme eines Kraftspeichers, wie z. B. eine Schrauben­ feder. Die Aussparung bzw. die Bohrung kann dabei zumindest annähernd in tangentialer bzw. in Umfangsrichtung in den entsprechenden Vorsprung eingebracht sein, so daß sich die Schraubenfeder einerseits am Boden der Sacklochbohrung und andererseits an der Kontur bzw. Flanke eines anderen Vorsprunges der Profilierungen oder Gegenprofilierungen abstützen kann.

Die die Verspannung der Steckverbindung bewirkenden Kraft­ speicher können in vorteilhafter Weise derart zwischen den Profilierungen und Gegenprofilierungen wirksam sein, daß sie diejenigen Flanken der Profilierungen und Gegenprofilierungen voneinander weg drängen, welche bei Schubbetrieb in Richtung aufeinander zu beaufschlagt werden. Das bedeutet also, daß diejenigen Flanken, die bei Zugbetrieb das Moment vom Motor an das Getriebe bzw. an die Antriebsräder des Fahrzeuges übertragen, durch die Kraftspeicher gegeneinander verspannt bzw. gegeneinander gedrückt werden.

Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft ein, wenn die eine Verspannung der Steckverbindung bewirkenden Kraftspei­ cher in den Gegenprofilierungen aufgenommen sind. Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn derartige Kraftspeicher in den Profilierungen vorgesehen sind oder sowohl in Profilierungen als auch in Gegenprofilierun­ gen.

Anhand der Fig. 1 bis 5 sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht mit Ausbrüchen gemäß Pfeil II der Fig. 1,

Fig. 3 einen weiteren Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung, jedoch ohne Kupplung,

Fig. 4 eine Teilansicht mit Ausbrüchen der Einrichtung gemäß Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV,

Fig. 5 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Drehmomentübertra­ gungseinrichtung 1 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungradelemente 3 und 4 aufgeteilt ist. Das Schwungradelement 3 ist auf der Abtriebs­ welle einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine über Schrauben befestigbar. Auf dem Schwungradelement 4 ist eine schaltbare Reibungskupplung 7 befestigt. Zwischen der Druckplatte 8 der Reibungskuplung 7 und dem Schwungrade­ lement 4 ist eine Kupplungsscheibe 9 vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht näher dargestellten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der Reibungs­ kupplung 7 wird in Richtung des Schwungradelementes 4 durch eine am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar sich abstützende Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch Betätigung der Reibungs­ kupplung 7 kann das Schwungradelement 4 und somit auch das Schwungrad 2 bzw. die Brennkraftmaschine der Getriebeein­ gangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden. Zwischen dem Schwungradelement 3 und dem Schwungradelement 4 ist eine Dämpfungseinrichtung 13 vorgesehen, die eine Relativver­ drehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 ermöglicht. Die beiden Schwungradelemente 3 und 4 sind zueinander verdrehbar über eine Lagerung 15 gelagert.

Das Schwungradelement 3 bildet ein Gehäuse, das eine ringförmige Kammer 30 begrenzt, in der die Dämpfungseinrich­ tung 13 aufgenommen ist.

Das die ringförmige Kammer 30 aufweisende Schwungradelement 3 besteht im wesentlichen aus zwei schalenartigen Gehäuseteilen 31, 32, die radial außen miteinander verbunden sind. Die beiden Gehäuseteile 31, 32 sind duch Blechformteile gebildet, die an ihrem äußeren Umfang durch eine Schweißung 38 miteinander verbunden sind. Diese Schweißung 38 dichtet gleichzeitig die ringförmige Kammer 30 radial nach außen hin ab. Zur Verschweißung der beiden Blechformteile 31, 32 eignet sich in vorteilhafter Weise ein Laserstrahlschweißen oder ein Elektronenstrahlschweißen oder aber 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.

Die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte 31 trägt innen einen axialen Ansatz 20, auf dem das die beiden Schwungradelemente 3 und 4 relativ zueinander lagernde Wälzlager 15 aufgenommen ist. Das Blechformteil 31 ist auf einem Sitz 20b des Ansatzes 20 zentriert. Auf der Stirnseite des Ansatzes 20 ist zur Sicherung des Lagers 15 eine Scheibe 22 befestigt.

Das Gehäuseteil 31 besitzt am Außenumfang einen Sitz 39, auf dem ein Anlasserzahnkranz 40 aufgenommen ist. Das motor­ seitige Gehäuseteil 31 besitzt eine größere Materialstärke als das Gehäuseteil 32.

Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 30 ist eine Dichtung 34 zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 32 und dem Schwungradelement 4 vorgesehen.

Zwischen den Schwungradelementen 3 und 4 ist weiterhin eine Reibeinrichtung 35 vorgesehen, die ebenfalls in der ringför­ migen Kammer 30 aufgenommen ist. Die Reibeinrichtung 35 ist um den axialen Ansatz 20 des Gehäuseteiles 31 sowie axial zwischen dem Wälzlager 15 und dem radialen Flanschbereich 31a des Gehäuseteiles 31 vorgesehen.

Das Ausgangsteil des Dämpfers 13 ist durch ein flanschartiges Bauteil 41 gebildet, das axial zwischen den beiden Gehäuse­ teilen 31, 32 angeordnet ist. Das flanschartige Bauteil 41 ist über seine radial weiter innen liegenden Bereiche 42 über ein Rutschkupplung 43 mit dem Schwungradelement 4 kraftschlüssig verbunden. Das flanschartige Bauteil 41 ist axial zwischen zwei Ringscheiben 44, 45, welche das Ausgangsteil der Rutschkupplung 43 bilden, verspannt. Hierfür ist das flanschartige Bauteil 41 tellerfederartig ausgebildet, so daß dieses in Achsrichtung federnd ist. Im ausgebauten Zustand besitzt das flanschartige Bauteil 41 - ähnlich einer Tellerfeder - eine gewisse Konizität. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt das flanschartige Bauteil 41 einen durchgehenden kreisringförmigen Grundkörper 42, der an seinem Außenumfang radial nach außen hin gerichtete Ausleger 46 besitzt. Beim Einbau des flanschartigen Bauteils 41 zwischen die beiden Ringscheiben 44, 45 wird der kreis­ ringförmige Grundkörper 42 in Achsrichtung derart verspannt, daß er sich mit radial äußeren Bereichen 42a an der einen Ringscheibe 44 und mit radial weiter innen liegenden Bereichen 42b an der anderen Ringscheibe 45 abstützt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen dem flansch­ artigen Bauteil 41 und den beiden Ringscheiben 44, 45 Reibbeläge 47, 48 vorgesehen. Wenigstens eine der Ringscheiben 44, 45 könnte jedoch auch mindestens eine, in axialer Richtung hervorstehende Anprägung, wie Sicke, aufweisen, an der das flanschartige Bauteil 41 sich unmittelbar abstützt, so daß dann eine Stahl-Stahl-Reibung vorhanden ist. In ähnlicher Weise könnte auch wenigstens eine solche Anprägung am flanschartigen Bauteil 41 vorgesehen werden. Die Reibbeläge 47, 48 sind mit den Ringscheiben auf die Ringscheiben 44, 45 drehfest, z. B. durch einen Formschluß oder eine Klebeverbin­ dung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt die zwischen dem flanschartigen Bauteil 41 und dem Gehäuseteil 31 sich radial erstreckende Ringscheibe 44 einen größeren Außendurchmesser als die Ringscheibe 45, welche sich zwischen dem Gehäuseteil 32, das dem Schwungradelement 4 benachbart ist, und dem flanschartigen Bauteil 41 zumindest teilweise radial erstreckt. Radial innerhalb des flanschartigen Bauteils 41 sind die Ringscheiben 44, 45 aufeinander zu getopft, so daß sie über Abschnitte 44a, 45a aneinanderliegen. Die Ringschei­ ben 44, 45 sind über Vernietungen 49, die im Bereich der Abschnitte 44a, 45a vorgesehen sind, fest miteinander verbunden. Die das Ausgangsteil der Rutschkupplung 43 bildenden Ringscheiben 44, 45 sind weiterhin mit dem Schwung­ radelement 4 drehfest gekoppelt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Koppelung über eine axiale Steckverbindung 50.

Die beiden Gehäuseteile 31, 32 bilden radial außen eine ringkanalartige bzw. torusähnliche Aufnahme 51, die in einzelne ringbogenartige bzw. sektorförmige Aufnahmen 51a, 51b unterteilt ist, in denen Federn 52, 52a vorgesehen sind. Die radialen Ausleger 46 des flanschartigen Bauteils 41 er­ strecken sich - in Umfangsrichtung betrachtet - zwischen benachbarte den Federn 52, 52a radial in die ringkanalartige Aufnahme 51 hinein und bilden für diese Federn 52, 52a Beaufschlagungsbereiche.

Die ringkanalartige Aufnahme 51 für die Kraftspeicher 52, 52a ist im wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen bzw. Anprägungen 53, 54 gebildet, welche in die aus Blech hergestellten Gehäuseteile 31, 32 eingebracht sind und in die die beidseits des flanschartigen Bauteils 41 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 52, 52a axial eintauchen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtun­ gen 53, 54 im Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest annähernd an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 52, 52a angeglichen ist. Die äußeren Bereiche der Einbuchtungen 53, 54 können somit für die Kraftspeicher 52, 52a Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an denen sich die Kraftspeicher zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial abstützen können. Zur Ver­ ringerung des Verschleißes an den radialen Abstützbereichen der ringkanalartigen Aufnahme 51 für die Federn 52, 52a ist ein eine höhere Härte aufweisender Verschleißschutz 55 vorgesehen, der sich zumindest im Bereich der Federn 52, 52a über den Umfang der ringkanalartigen Aufnahme 51 erstreckt und die Federn 52, 52a teilweise umschließt.

Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 52, 52a sind axial beidseits der Ausleger 46 Umfangsanschläge 56, 56a vorgesehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Um­ fangsanschläge 56, 56a durch in die Blechformteile 31, 32 eingeprägte Anformungen gebildet, welche in der ringkanalar­ tigen Aufnahme 51 axiale Vorsprünge bilden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind in der Ruhestellung der Einrichtung 1 die Ausleger 46 des flanschartigen Bauteils 41 und die Umfangsanschläge 56, 56a in bezug aufeinanander derart positioniert, daß deren Angriffs- bzw. Beaufschlagungsberei­ che für die Federn 52 in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind, wohingegen die Angriffs- bzw. Beaufschlagungsbereiche für die Federn 52a im Umfangsrichtung bündig sind.

Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich ist, sind zwischen den Auslegern 46 bzw. den Umfangsanschlägen 56, 56a und den ihnen zugewandten Enden der Federn 52 Zwischenteile in Form von Federnäpfen 58 vorgesehen, 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, kreisring­ artige Flächen bildende Bereiche 60, 61, zwischen denen ein kreisringförmiger Durchlaß 62 für das flanschartige Bauteil 41 vorhanden ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind in dem kreisringförmigen Durchlaß 62 nicht nur die radial äußeren Bereiche 42a des tellerfederartigen Grundkörpers 42 aufgenommen, sondern auch radial äußere Bereiche 44b der Ringscheibe 44 sowie der zwischen dieser Ringscheibe 44 und dem tellerfederartigen Grundkörper 42 eingepannte Reibbelag 47. Die Breite des kreisringförmigen Durchlasses 62 ist geringfügig größer - z. B. zwischen 0,5 und 1,5 mm - als die Summe der Dicken der in diesem Durchlaß aufgenommenen Bereiche 42a, 44b des tellerfederartigen Grundkörpers 42, des Reibbelages 47 und der Ringscheibe 44, so daß zumindest zwischen dem Gehäuseteil 32 und dem tellerfederartigen Grundkörper 42 und/oder zwischen der Ringscheibe 44 und dem Gehäuseteil 31 ein geringer Spalt sich einstellen kann.

In der die äußeren Bereiche der ringförmigen Kammer 30 bildenden ringkanalartigen Aufnahme 51 ist ein viskoses Medium, wie z. B. ein Schmiermittel in Form eines pastösen Mittels, wie Fett vorgesehen. Die Menge an viskosem Medium kann dabei derart bemessen sein, daß - bei drehender Einrichtung 1 - die ringkanalartige Aufnahme 51 vollkommen mit viskosem Medium gefüllt ist. Für manche Einsatzfälle kann es jedoch auch von Vorteil sein, wenn die ringkanalartige Aufnahme 51 nur partiell mit viskosem Medium gefüllt ist.

Die in den sektorförmigen Aufnahmen 51a aufgenommen Feder­ näpfe 58 sind bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 in diesen Aufnahmen 51a kolben­ artig wirksam, so daß bei einer Komprimierung der Federn 52 das in den Aufnahmen 51a aufgenommene viskose Medium verdrängt wird, wodurch eine viskose Dämpfung entsteht.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, begrenzen die das Aus­ gangsteil der Rutschkupplung 43 bildenden Ringscheiben 44, 45 eine zentrale Ausnehmung 63, deren Kontur radiale Profi­ lierungen 64 bildet, welche in Eingriff stehen mit Gegenpro­ filierungen 65, die am Außenumfang eines mit dem Schwungrade­ lement 4 verbundenen ringförmigen Scheibenteils 66 vorgesehen sind. Die Gegenprofilierungen 65 sind durch mehrere, z. B. vier, über den Umfang gleichmäßig verteilte radiale Vorsprün­ ge 65 gebildet, die in entsprechend angepaßte Ausschnitte 67 eingreifen, welche zwischen beanchbarten Profilierungen 64 der Ringscheiben 44, 45 vorgesehen sind. Im Bereich der radialen Vorsprünge 65 sind auch die Niete 68 vorgesehen, die das Bauteil 66 am Schwungradelement 4 festlegen. Die radial inneren Bereiche des ringförmigen Scheibenteils 66 dienen gleichzeitig zur Festlegung des Lagers 15 am Schwungradele­ ment 4.

Die die axiale Steckverbindung 50 bildenden Profilierungen 64 und Gegenprofilierungen 65 ermöglichen eine einwandfreie axiale Ausrichtung der Ringscheiben 44, 45 und somit auch des flanschartigen Bauteils 41 zwischen den beiden Gehäusehälf­ ten 31, 32, so daß der Abstand zwischen den durch die Bereiche 60 und 61 gebildeten kreisringartigen Flächen, welche den Durchlaß 62 begrenzen, nur geringfügig größer ausgebildet werden kann als die Summe der Dicken der in dem Durchlaß 62 aufgenommenen Bereiche des tellerfederartigen Grundkörpers 42, des Reibbelages 47 und der Ringscheibe 44. Dadurch kann die durch die Federnäpfe 58 hervorgerufene hydraulische bzw. viskose Dämpfung wesentlich verbessert werden. Auch er­ möglicht die Steckverbindung 50 die axialen Toleranzen zwischen den verschiedenen Anlage- bzw. Abstützflächen der Bauteile zu erweitern.

Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich ist, sind in den die Gegenprofilierungen 65 der Steckverbindung 50 bildenden radialen Ausleger 65 Bohrungen 69 eingebracht, die zumindest annähernd tangential bzw. in Umfangsrichtung ausgerichtet sind und in denen ein Kraftspeicher in Form von einer vorgespannten Schraubenfeder 70 aufgenommen ist. Die Bohrung 69 bildet eine Sacklochbohrung, die von einer Seitenflanke 71 einer Gegenprofilierung 65 ausgeht. Die Feder 70 stützt sich einerseits am Boden der Sacklochbohrung 69 und andererseits an einer Flanke 72 einer Profilierung 64 ab. Aus Fig. 2 ist lediglich eine Feder 70 ersichtlich. Es ist jedoch zweck­ mäßig, wenn mehrere derartiger Federn vorgesehen sind. So kann z. B. in jeder Gegenprofilierung 65 eine derartige Feder 70 aufgenommen werden. Es ist natürlich auch möglich, durch eine entsprechende konstruktive Umgestaltung, Federn 70 in Ausnehmungen vorzusehen, die in ähnlicher Weise in Profilie­ rungen 64 eingebracht sind und sich an einer Gegenprofilie­ rung 65 abstützen.

Durch die von den Federn 70 aufgebrachte Kraft werden die Profilierungen 64 und Gegenprofilierungen 65 in Umfangsrich­ tung verspannt, wodurch unerwünschte als "Klappern" bezeich­ nete Geräusche vermieden werden können. Derartige Geräusche können insbesondere dann auftreten, wenn der Motor mit zugekuppelter Getriebeeingangswelle im Leerlauf dreht und kein Getriebegang eingelegt ist, also kein Drehmoment vom Getriebe übertragen wird. Diese Geräusche sind darauf zurückzuführen, daß infolge des durch Herstellungstoleranzen in der Steckverbindung 50 vorhandenen Spiels die Flanken der Profilierung 64 und Gegenprofilierungen 65 gegeneinander­ schlagen, wodurch metallische Geräusche bei Nichtvorhanden­ sein der vorerwähnten Verspannung entstehen können. Dieses Aufeinanderschlagen wird hervorgerufen durch die Ungleichför­ migkeit der Drehbewegung des Motors, welche sich auf das Schwungradelement 3 überträgt, und der Trägheit der getriebe­ seitigen Bauteile, nämlich dem Schwungradelement 4 mit den darauf vorgesehenen Bauteilen, wie Kupplung 7, weiterhin der Kupplungscheibe 9 und der Getriebeeingangswelle 10 mit den darauf vorgesehen Massen, wie Zahnräder.

Um eine Geräuschbildung bzw. ein Klappern sicher zu ver­ meiden, ist es zweckmäßig, wenn das von den Federn 70 zwischen den Profilierungen 64 und Gegenprofilierungen 65 aufgebrachte Verspannmoment zumindest gleich groß, vor­ zugsweise größer ist als die Momente, welche auftreten können infolge der durch die Ungleichförmigkeit der Drehbewegung des Motors erzeugten Winkelgeschwindigkeitsänderungen und des Trägheitsmomentes des mit dem Getriebe verbindbaren Elementes 4 mitsamt der darauf vorgesehen Bauteile, wie Kupplung 7, und der zugekuppelten Getriebeeingangswelle 10. Die Federn 70 können vorzugsweise derart zwischen den Profilierungen 64 und Gegenprofilierungen 65 angeordnet sein, daß sie bei Schub­ betrieb beansprucht bzw. komprimiert werden, das bedeutet also, daß die Federn 70, die bei Zugbetrieb wirksamen Flanken der Profilierungen 64 und Gegenprofilierungen 65 aufeinander zu verspannen.

Durch die Verwendung eines tellerfederartigen Bauteils, das einerseits Angriffsbereiche für Kraftspeicher eines drehela­ stischen Dämpfers besitzt und andererseits die Kraft aufbringt, welche die Größe des Rutschmomentes der mit dem drehelastischen Dämpfer in Reihe geschalteten Rutschkupplung definiert, kann der Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung wesentlich vereinfacht werden. Die Rutschkupplung kann dabei derart aufgebaut sein, daß das tellerfederartige Bauteil selbst als Reibteil wirksam ist, wie dies der Fall ist bei einer Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2. Die Rutsch­ kupplung kann jedoch auch derart aufgebaut sein, daß das tellerfederartige Bauteil lediglich die Anpreßkraft für die in Reibeingriff stehenden Elemente, wie Reibscheiben bzw. Reiblamellen der Rutschkupplung aufbringt, also selbst nicht als Reibteil wirksam ist.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Drehmomentübertra­ gungseinrichtung 101 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 102, welches in zwei Schwungradelemente 103 und 104 aufgeteilt ist. Zwischen dem Schwungradelement 103 und dem Schwungradelement 104 ist ein erster, radial äußerer Dämpfer 113 sowie ein mit diesem parallel geschalteter zweiter, radial innerer Dämpfer 114 vorgesehen, welche eine Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 103 und 104 ermöglichen.

Die beiden Schwungradelemente 103 und 104 sind relativ verdrehbar zueinander über eine Lagerung 115 gelagert.

Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß das Schwungradelemnt 103 ein Gehäuse bildet, das eine ringförmige Kammer 130 begrenzt, in der die Dämpfer 113, 114 aufgenommen sind. Das die ringförmige Kammer 130 aufweisende Schwungradelement 103 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 131, 132. Die beiden, die ringförmige Kammer 130 begrenzenden Gehäuseteile 131, 132 sind als Gußteile ausgebildet.

Die beiden Dämpfer 113, 114 besitzen ein gemeinsames Aus­ gangsteil in Form eines radialen Flansches 141, der axial zwischen den beiden Gehäusehälften 131, 132 angeordnet ist. Der Flansch 141 ist, wie dies insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, mit seinen radial inneren Bereichen über eine axiale Steckverbindung 142 mit dem ringförmigen Scheibenteil 127 drehfest verbunden, welches auf der Stirnseite des in Richtung des Gehäuseteils 131 weisenden axialen Ansatzes 143 des Schwungradelementes 104 über die Niete 126 befestigt ist.

Der Flansch 141 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 144 auf, welche die Beaufschlagungsbereiche für die Kraft­ speicher in Form von Schraubenfedern 145 des äußeren Dämpfers 113 bilden. Radial innerhalb der - in Umfangsrichtung betrachtet - zwischen den Auslegern 144 vorhandenen Aus­ schnitte 146 für die Schraubenfedern 145 besitzt der Flansch 141 bogenförmige Fenster 147, in denen die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 149 des inneren Dämpfers 114 aufgenommen sind. Die radialen Bereiche 156 bilden die Beaufschlagungsbereiche des Flansches 141 für die Schrauben­ federn 148.

Die ringförmige Kammer 130 bildet radial außen eine ringka­ nalartige bzw. torusähnliche Aufnahe 151, in die radial die Ausleger 144 des Flansches 141 eingreifen.

Die ringkanalartige Aufnahme 151 für die Kraftspeicher 145 ist im wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen 152, 153 gebildet, welche in radiale Bereiche der Gehäuseteile 131, 132 eingebracht sind und in die die beidseits des Flansches 141 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 145 axial eintauchen.

Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 145 sind beidseits der Ausleger 144 in die Einbuchtungen 152, 153 Umfangsanschläge 155, 155a eingebracht, welche in Umfangsrichtung Abstützbe­ reiche für die Kraftspeicher 145 bilden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 ist die Breite des kreisringförmigen Durchlasses 162 etwas größer als die in diesem enthaltenen Bereiche des Flansches 141, so daß mindestens auf einer Seite des Flansches 141 ein kleiner Spalt sich einstellen kann.

Radial innerhalb des kreisringförmigen Durchlasses 162 besitzen die Gehäuseteile bzw. Gehäusehälften 131, 132 weitere axiale Einbuchtungen 163, 164, in welche die beidseits des Flansches 141 überstehenden Bereiche der inneren Schraubenfedern 148 zumindest teilweise eintauchen und gehalten bzw. geführt sind.

Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher bzw. Schraubenfedern 148 sind in die Einbuchtungen 163, 164 Umfangsanschläge 165, 166 eingebracht, welche in Umfangsrichtung Abstützbereiche für die Schraubenfedern 148 bilden.

In der ringförmigen Kammer 130 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel, wie z. B. Siliconöl oder Fett vorgesehen. Das Niveau des viskosen Mediums bzw. des Schmiermittels kann dabei - bei drehender Einrichtung - zumindest bis zum Mittelbereich bzw. der Achse der äußeren Federn 145 des Dämpfers 113 reichen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die ringkanalartige Aufnahme 151 vollständig mit viskosem Medium gefüllt ist.

Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, besitzt der Flansch 141 eine mittlere Ausnehmung 171, deren Kontur radiale Profilierungen 172 bildet, welche in Eingriff stehen mit Gegenprofilierungen 173, welche am Außenaumfang des mit dem Schwungradelement 104 verbundenen ringförmigen Scheiben­ teils 127 vorgesehen sind. Die die axiale Steckverbindung 142 bildenden Profilierungen 172 und Gegenprofilierungen 173 ermöglichen eine einwandfreie Ausrichtung des Flansches 141 zwischen den beiden Gehäusehälften 131, 132, so daß der zwischen dem kreisringförmigen Durchlaß 162 und dem Flansch 141 vorhandene Spalt sehr klein ausgeführt werden kann, ohne daß ein Verkanten oder ein Verklemmen des Flansches 141 zwischen den Schwungradelementen 103, 104 auftreten kann.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind zwischen den Profi­ lierungen 172 und den Gegenprofilierungen 173, in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2, Schraubenfedern 175 wirksam, welche die Steckverbindung 142 in Umfangsrichtung verpsannen. Die Federn 175 sind wiederum in den die Gegenprofilierungen 173 bildenden Ausleger aufgenommen, könnten jedoch in ähnlicher Weise auch in Profilierungen 172 des Flansches 141 aufgenommen sein.

Das durch die Kraftspeicher 70, 175 aufzubringende Verspannmo­ ment zwischen den Profilierungen 64 bzw. 172 und den Gegenprofilierungen 65 bzw. 173 ist abhängig von dem Laufverhalten, insbesondere dem Ungleichförmigkeitsgrad des die Einrichtung 1 bzw. 101 antreibenden Motors mitsamt dem Schwungradelement 3 bzw. 103 sowie von dem Getriebe, welches diesem Motor zugeordnet wird. Dieses Verpannmoment sollte wenigstens 5 Nm betragen, wobei für bestimmte Anwendungsfälle auch Verspannmomente, die in der Größenordnung von 30 Nm liegen, erforderlich sind. Für die weitaus meisten Anwen­ dungsfälle kann das vorerwähnte Verspannmoment zwischen den Profilierungen und Gegenprofilierungen in der Größenordnung zwischen 8 Nm und 20 Nm liegen.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 4 wurden als Kraftspeicher zur Verspannung der Steckverbindungen 50, 142 Schraubenfedern verwendet. Anstatt von Schraubenfedern können jedoch auch Gummiblöcke Verwendung finden. Weiterhin können durch entsprechende Ausgestaltung der Aufnahmen für die Kraftspeicher, auch Kraftspeicher in Form von blatt­ federartigen Elementen oder andere Formen von federnden Elementen Anwendung finden.

Auch können die die Verspannung der Steckverbindung bewirken­ den Kraftspeicher an einer anderen Stelle als im Bereich der die Drehmomentübertragung übernehmenden Flanken der Profilie­ rungen und Gegenprofilierungen angeordnet sein, z. B. derart, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform sind in die Bauteile 241, 227, welche die Profilierungen 272, 273 der Steckverbindung 242 aufweisen, in Umfangsrichtung betrachtet, zwischen die das Drehmoment übertragenden Flanken 272a, 273a bzw. 272b, 273b sich gegenüberliegende Ausschnitte 275, 276 eingebracht. Die Ausschnitte 275, 276 sind dabei in bezug aufeinander derart ausgebildet, daß der in diesen Ausschnitten 275, 276 aufgenommene Kraftspeicher 277 eine Verspannung der Steckverbindung 242 bewirkt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kraftspeicher 277 durch eine Art Spangenfeder gebildet. Die Ausschnitte 275, 276 könnten jedoch auch zumindest annähernd halbkreisförmig ausgebildet sein, so daß dann auch sogenannte Spannhülsen oder Spannstifte verwendet werden können.

Claims (21)

1. Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen im Antriebs­ strang eines Kraftfahrzeuges, wobei im Kraftübertragungs­ weg - vom Motor zu einem Getriebe gesehen - eine mit dem Motor verbindbare erste Schwungmasse, wenigstens eine Dämpfungseinrichtung und eine weitere, mit dem Getriebe - insbesondere über eine Reibungskupplung - verbindbare Schwungmasse vorgesehen ist, und die Dämpfungseinrichtung wenigstens Kraftspeicher enthält, die bei einer Relativ­ verdrehung der beiden Schwungmassen komprimierbar sind sowie ein Ausgangsteil und ein Eingangsteil, wobei eines dieser Teile drehfest, jedoch axial verlagerbar zu einer der Schwungmassen über eine Profilierungen und Gegenpro­ filierungen aufweisende axiale Steckverbindung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen und Gegenprofilierungen (272, 273) der axialen Steckverbindung zueinander in Umfangsrichtung verspannt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verspannmoment größer ist als die Momente, die infolge der durch die Ungleichförmigkeit der Drehbewegung des Motors erzeugten Winkelgeschwindigkeitsänderungen und des Trägheitsmomentes der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse auftreten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verspannmoment der Steckverbindung größer ist als die Momente, welche auftreten infolge der durch die Ungleich­ förmigkeit der Drehbewegung des Motors erzeugten Winkelgeschwindigkeitsänderungen und des Trägheitsmo­ mentes der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse, mitsamt der darauf vorgesehenen Bauteile, wie Kupplung, und der zugekuppelten Getriebeeingangswelle mit den darauf vorgesehenen Massen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verspannmoment der Steckverbin­ dung zwischen 5 Nm und 30 Nm liegt, vorzugsweise zwischen 8 Nm und 20 Nm.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen und Gegenprofilie­ rungen über Kraftspeicher verspannt sind, die im Bereich zwischen Profilierungen und Gegenprofilierungen an­ geordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen und Gegenprofilie­ rungen in radialer Richtung verlaufende Flanken auf­ weisen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im radialen Bereich der Flanken Kraftspeicher angeordnet sind, die die Profilierungen und Gegenprofilierungen in Umfangsrichtung zueinander verspannen.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung ein flanschartiges Ausgangsteil aufweist, das eine mittlere Ausnehmung besitzt, deren Umfangskontur die Profilierun­ gen begrenzt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenprofilierungen an der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse vorgesehen sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenprofilierungen am Außenum­ fang eines ringscheibenartigen, mit der anderen Schwung­ masse verbundenen Bauteils vorgesehen sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil der Dämpfungsein­ richtung Bereiche zum Angriff an Kraftspeichern der Dämpfungseinrichtung besitzt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung einen in Umfangsrichtung drehelastischen Dämpfer sowie eine mit diesem in Reihe geschaltete Rutschkupplung umfaßt und das Ausgangsteil der Rutschkupplung die Profilierungen aufweist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen und Gegenprofilie­ rungen radiale Vorsprünge bilden, die ineinander eingreifen.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der die Profilierungen und/oder die Gegenprofilierungen bildenden Vorsprünge eine Aussparung aufweist zur Aufnahme eines Kraftspeichers.

15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aussparung im Bereich einer radial verlaufenden Flanke eines Vorsprunges vorgesehen ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aussparung durch eine zumindest annähernd in tangentialer bzw. Umfangsrichtung ein­ gebrachte Bohrung gebildet ist, in der ein Kraftspeicher in Form einer Schraubenfeder aufgenommen ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder sich einerseits am Boden einer Sacklochbohrung abstützt und andererseits an der Kontur einer Profilierung oder Gegenprofilierung.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verspannung der Steckverbin­ dung bewirkenden Kraftspeicher diejenigen Flanken der Profilierungen und Gegenprofilierungen voneinander weg drängen, welche bei Schubbetrieb in Richtung aufeinander zu beaufschlagt werden.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steckverbindung verspannenden Kraftspeicher diejenigen Flanken der Profilierungen und Gegenprofilierungen gegeneinander verspannen, welche bei Zugbetrieb das Drehmoment übertragen.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicher, welche die Verspannung der Steckverbindung bewirken, in den Gegenprofilierungen aufgenommen sind.

21. Einrichtung nach einem de Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicher, welche die Verspannung der Steckverbindung bewirken, in den Profilierungen aufgenommen sind.