DE3943813C2 - Torsionsschwingungsdämpfer mit Flüssigkeitsdämpfung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Torsionsschwingungsdämpfer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine, bestehend aus einem motorseitigen An­ triebsteil, einem getriebeseitigem Ausgangsteil, die um eine gemeinsame Drehachse zueinander drehbar gelagert sind, einer Torsionsfedereinrichtung zwischen beiden Tei­ len, bestehend aus wenigstens einem Satz Schraubenfedern auf einem Kreis konzen­ trisch zur Drehachse, wobei die Federn in umfangsmäßig von nach außen weisenden Nasen begrenzten Fenstern einer Nabenscheibe angeordnet und von einem Gehäuse umgeben sind, das nach radial außen dicht ausgeführt und zumin­ dest teilweise mit einem Schmier- und/oder Dämpfmedium gefüllt ist und die Federn mit ihren Endbereichen in Federteller geführt und diese als Verdrängungskörper ausge­ führt sind, indem ihre Außenkontur der Innenkontur des Gehäuses zur Bildung von Ver­ drängungsräumen angepaßt ist und wobei ferner zur Abdichtung der Verdrängungs­ räume nach radial innen hin Dichtelemente vorgesehen sind, die konzentrisch zur Dreh­ achse verlaufen und von denen je eines auf jeder Seite der Nabenscheibe angeordnet ist und die gegenüber den Innenwänden des Antriebsteils und der Nabenscheibe abdich­ ten.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 38 15 505 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer der oben genannten Bauart bekannt. Bei diesem wird die Abdichtung der Verdrän­ gungsräume nach radial innen hin über Spaltdichtungen realisiert, die durch axiales Ein­ ziehen der beiden Seitenwände des Antriebsteils gebildet sind. Die Nabenscheibe ist dabei im Bereich ihrer Fenster für die federn mit separaten Verschlußelementen verse­ hen. Diese Art von Spaltdichtung ist stark toleranzbehaftet und durch die plastische Um­ formung der Gehäuseteile aufwendig und wenig raumsparend da die Übergänge der plastischen Verformungsbereiche platzaufwendig sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Torsionsschwingungsdämp­ fer mit hydrodynamischer Dämpfung eine Anordnung zu finden, die kompakter, raum­ sparender und weniger toleranzbehaftet ist als beim Stand der Technik.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Durch die Ausbildung jedes Dichtelementes mit zwei Dichtbereichen, nämlich einer radial weiter außen angeordneten Labyrinthdichtung und einer radial weiter innen liegenden Bewegungsdichtung ist es möglich eine raumsparende und von Toleranzen weitestgehend unabhängige Dichtungsanordnung zu schaffen.

Entsprechend der Erfindung erfolgt die Abdichtung der Verdrängungsräume nach radial innen durch zwei umlaufende Dichtelemente, die zwischen der Nabenscheibe und den Innenwänden des Antriebsteiles angeordnet sind. Dabei sind die elastischen Dichtungen in U-förmigen Rahmen angeordnet, deren Schenkel sich axial erstrecken und die Füh­ rung der Dichtelemente in radialer Richtung erfolgt dadurch, daß die radial außenlie­ genden Schenkel axial verlängert ausgeführt sind und auf bogenförmig verlaufenden Verbindungskanten der Nabenscheibe radial gehalten werden. Diese verlängerten Schenkel laufen axial aufeinander zu und bilden in ihren Endbereichen eine Spaltdich­ tung.

Zur einfachen und sicheren Befüllung der Verdrängungsräume mit Schmier- und/oder Dämpfmedium ist vorgesehen, daß die Dichtlippen der Dichtungen jeweils im mittleren Bereich der umfangsmäßigen Federerstreckung unterbrochen sind - zum Eintritt des Mediums von radial innen her in das Innere der U-förmigen Rahmen - und der Übertritt in die einzelnen Verdrängungsräume wird dadurch bewerkstelligt, daß die axial verlän­ gert ausgeführten Schenkel in ihren umfangsmäßigen Endbereichen verkürzt ausgeführt sind.

Die Erfindung wird anschließend an Nand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch einen Torsionsschwingungsdämpfer innerhalb eines Zwei-Massen-Schwungrades;

Fig. 2 den Teilschnitt A-B gem. Fig. 1;

Fig. 3 die Ansicht eines Federtellers gem. Fig. 2;

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 zeigt einen Torsionsschwingungsdämp­ fer innerhalb eines Zwei-Massen-Schwungrades. Das motorseitige Antriebsteil 1 stellt den einen Teil der Schwungmasse dar und auf diesem ist über ein Lager 4 das getriebe­ seitige Ausgangsteil 2 drehbar gelagert. Beide werden über eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine angetrieben und rotieren um die Drehachse 3. Zwischen Antriebs­ teil 1 und Ausgangsteil 2 ist der Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet, der aus zwei Sätzen Torsionsfedern 5 und 6 besteht, die radial übereinander angeordnet sind. Im Schnitt gem. Fig. 1 sind dabei lediglich die Außenkonturen der Federn angedeutet, um beispielsweise im Bereich des oberen Federsatzes noch andere Bauteile erkennen zu können. Die Schraubenfedern 5 bzw. 6 sind in Fenstern einer gemeinsamen Naben­ scheibe 7 angeordnet. Im Bereich ihres Außenumfanges weist die Nabenscheibe 7 nach radial außen hin offene Fenster 8 auf, die umfangsmäßig von Nasen 11 begrenzt sind. In jedem dieser Fenster 8 ist eine Schraubenfeder 5 angeordnet. Zwischen den um­ fangsmäßigen Enden der Schraubenfedern 5 und den Nasen 11 sind Federteller 14 vor­ gesehen, welche eine Führung der Federn 5 darstellen und die Krafteinleitung gleich­ mäßiger verteilen. Vom Antriebsteil 1 her erfolgt die Ansteuerung der Federteller 14 über Anschläge 18, die in Fig. 1 gestrichelt dargestellt und jeweils über Niete oder ande­ re Verbindungsmittel am Antriebsteil 1 befestigt sind. Der radial innen angeordnete Satz Schraubenfedern 6 ist in Fenstern sowohl der Nabenscheibe 7 als auch der beiden seit­ lich der Nabenscheibe 7 angeordneten Deckbleche 9 und 10 gehalten. Die Deckble­ che 9 und 10 sind über Niete 30 mit dem Ausgangsteil 2 fest verbunden. Die Naben­ scheibe 7 ist schwimmend über die Federn gelagert. Das Antriebsteil 1 weist ein im we­ sentlichen topfförmiges, massives Bauteil auf, welches in Richtung auf das Aus­ gangsteil 2 zu durch einen Deckel 12 abgedichtet ist. Der Deckel 12 ist im vorliegenden Fall in seinem radial äußeren Bereich durch Umbördelung und ggf. durch eine Schweiß­ naht am Antriebsteil 1 befestigt. Die Anschläge 18 zur Beaufschlagung der Federtel­ ler 14 sind einmal an der Innenwand 21 des Antriebsteiles 1 bzw. an der Innenwand 22 des Deckels 12 fest angeordnet. Sie sind voneinander derart beabstandet, daß die Na­ sen 11 der Nabenscheibe 7 bei Torsionsbeaufschlagung ungehindert passieren können. In radialer Richtung sind sie kleiner ausgeführt als der Außerndurchmesser der Nasen 11 und ihre radial innere Begrenzung liegt auf einem größeren Durchmesser, als er dem Innendurchmesser der Federn 5 entspricht. Die Federteller 14 weisen eine äußere Kontur entspr. Fig. 3 auf, welche der Innenkontur 17 der Verdrängungsräume 15 entspricht, welche im Antriebsteil 1 umlaufend angeordnet sind (beispielsweise durch eine spanab­ hebende Operation). Nach radial innen hin sind diese Verdrängungsräume 15 durch zwei Dichtelemente 19 begrenzt, die zwischen der Nabenscheibe 7 einerseits und den beiden Innenwänden 21 bzw. 22 andererseits angeordnet sind. Sie bestehen jeweils aus einem etwa U-förmigen Rahmen 24, wobei der Boden des U jeweils an den Innenwän­ den 21 bzw. 22 anliegt und die Öffnung des U in Richtung auf die Nabenscheibe 7 zu gerichtet ist. Dabei ist der radial äußere Schenkel 26 dieses U in Achsrichtung verlängert ausgeführt und dient zur radialen Führung der Dichtelemente 19, indem er auf einer kreisförmig verlaufenden Verbindungskante 27 der Nabenscheibe 7 aufliegt, die sich jeweils von einer Nase 11 zur anderen erstreckt. Die beiden axial verlängerten Schen­ kel 26 beider Dichtelemente bilden eine Spaltdichtung in radialer Richtung. Innerhalb der Rahmen 24 sind elastische Dichtlippen 25 angeordnet, die umfangsmäßig an der Nabenscheibe 7 anliegen. Der Querschnitt der Federteller 14 entspr. Fig. 3 ergibt sich nach radial außen und in Achsrichtung somit durch die Innenform des Verdrängungs­ raumes 15 und nach radial innen hin ist der Federteller 14 durch eine parallel zur Dreh­ achse 3 verlaufende Kante 23 abgeschlossen, die dicht oberhalb der Schenkel 26 der Dichtelemente 19 verläuft. Der Deckel 12 ist im Bereich seines Innendurchmessers ge­ genüber dem Ausgangsteil 2 durch eine Dichtung 16 abgedichtet. Im Antriebsteil 1 sind im radial inneren Bereich Füllöffnungen 29 vorgesehen, die nach dem Befüllen des Inne­ ren des Torsionsschwingungsdämpfers mit einem Deckel verschlossen werden.

Um zu gewährleisten, daß nach der Befüllung und während des Betriebes das Schmier- und/oder Dämpfmedium in die Verdrängungsräume 15 gelangt, ist vorgesehen, daß die Dichtlippen 25 der Dichtelemente 19 in einem umfangsmäßigen Bereich zwischen zwei aufeinanderfolgende Nasen 11 der Nabenscheibe 7 mit Aussparungen 28 versehen sind, die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet und in Fig. 1 als nicht schraffierte Bereiche der Dichtlippen dargestellt sind. Durch diese Aussparungen 28 kann das Dämpfmedium von radial innen her in den Innenraum der Dichtelemente 19 eindringen und gelangt dann entsprechend den beiden gestrichelt gezeichneten Pfeilen gem. Fig. 2 über den Innen­ raum der Dichtelemente 19 bis in die Bereiche der Tellerfeder 14, in denen die Schen­ kel 26 der Rahmen 24 der Dichtelemente 19 verkürzt ausgeführt sind. In diesen Endbe­ reichen kann das Dämpfmedium nach radial außen in die Verdrängungsräume 15 ein­ dringen. Bei einer Drehmomentbeaufschlagung des Torsionsschwingungsdämpfers im Resonanzbetrieb (untertouriges Fahren, Startvorgang, Abstellvorgang) findet eine weg­ mäßig große Verdrehung zwischen der Nabenscheibe 7 und dem Antriebsteil 1 statt. Während des Kompressionsvorganges der Feder 5 gem. Fig. 2 wird somit die Naben­ scheibe 7 mit ihren Nasen 11 den einen der beiden Federteller 14 in Umfangsrichtung beaufschlagen und bewegen, während der andere Federteller an den entsprechenden Anschlägen 18 des Antriebsteiles 1 festgehalten wird. Die beiden Federteller 14 werden somit aufeinander zubewegt, wodurch der Verdrängungsraum 15 verkleinert wird. Durch die Verdrehbewegung der Nabenscheibe 7 werden nacheinander die beiden Übertrittsquerschnitte für das Dämpfmedium vom Innenraum der Dichtelemente 19 in den Verdrängungsraum 15 hinein verschlossen, da die in Bewegungsrichtung vornelie­ gende Kante der entsprechenden Nase 11 die beiden Rahmen 24 über die Schenkel 26 in Drehrichtung mitnimmt und die Übertrittsöffnungen so schließt. Dabei ist zu berück­ sichtigen, daß die Mitnahme zuerst über das Antriebsteil 1 bzw. den Deckel 12 erfolgt, da hier eine größere Reibkraft übertragen wird als über die Dichtlippen und die Naben­ scheibe 7.

Claims (4)

1. Torsionsschwingungsdämpfer im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brenn­ kraftmaschine, bestehend aus einem motorseitigen Antriebsteil, einem getriebeseiti­ gen Ausgangsteil, die um eine gemeinsame Drehachse zueinander drehbar gelagert sind, einer Torsionsfedereinrichtung zwischen beiden Teilen, bestehend aus wenig­ stens einem Satz Schraubenfedern auf einem Kreis konzentrisch zur Drehachse, wo­ bei die Federn in umfangsmäßig von nach außen weisenden Nasen begrenzten Fen­ stern einer Nabenscheibe angeordnet und von einem Gehäuse umgeben sind, das nach radial außen dicht ausgeführt und zumindest teilweise mit einem Schmier- und/oder Dämpfmedium gefüllt ist und die Federn mit ihren Endbereichen in Federtel­ lern geführt und diese als Verdrängungskörper ausgeführt sind, indem ihre Außen­ kontur der Innenkontur des Gehäuses zur Bildung von Verdrängungsräumen ange­ paßt ist und wobei ferner zur Abdichtung der Verdrängungsräume nach radial innen hin Dichtelemente vorgesehen sind, die konzentrisch zur Drehachse verlaufen und von denen je eines auf jeder Seite der Nabenscheibe angeordnet ist und die gegen­ über den Innenwänden des Antriebsteiles und der Nabenscheibe abdichten, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtelement (19) aus einer radial weiter außen angeordneten Labyrinth­ dichtung (26, 27) und einer radial weiter innen liegenden Bewegungsdichtung (25) besteht.

2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtelement (19) aus einem etwa U-förmigen Rahmen (24) besteht, der Boden des U an der radial verlaufenden Innenwand (21, 22) der nach innen weisen­ den Verlängerung der Verdrängungsräume (15) anliegt, zwischen beiden Schenkeln des U eine Dichtlippe (25) angeordnet ist, die an der Nabenscheibe (7) anliegt und die Führung der Dichtelemente jeweils über den axial verlaufenden, radial außen an­ geordneten Schenkel (26) erfolgt, der sich auf bogenförmig verlaufenden Verbin­ dungskanten (27) der Nabenscheibe (7) jeweils zwischen zwei umfangsmäßig be­ nachbarten Nasen (11) abstützt.

3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlängerten Schenkel (26) beider Dichtungen (19) mit ihren Stirnenden eine Spaltdichtung bilden.

4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befüllung der Verdrängungsräume (15) die Dichtlippen (25) in Ruhestellung in der Mitte zwischen zwei Nasen (11) eine Aussparung (28) aufweisen und die axial verlängerten Schenkel (26) umfangsmäßig kürzer als die lichte Weite zwischen zwei benachbarten Nasen (11) ausgeführt sind.