DE4244935C2 - Proportional-Dämpfungsmechanismus - Google Patents

Proportional-Dämpfungsmechanismus

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DE4244935C2
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Koji Kajitani
Hirotaka Fukushima
Mamoru Okubo
Naoki Yanagida
Mitsuhiko Takenaka
Mitsuo Touji
Kozo Yamamoto
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Description

Die Erfindung betrifft einen Proportional-Dämpfungsmechanis­ mus nach dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1. Ein solcher Proportional-Dämpfungsmechanismus ist aus der WO 91/10078 bekannt, auf die weiter unten näher eingegangen wird.
Verbund-Schwungradausbildungen für Fahrzeugmotoren mit Pro­ portional-Dämpfungsmechanismen werden laufend verwendet. Ty­ pischerweise weisen sie ein erstes Schwungrad und ein zweites Schwungrad mit einem dazwischen angeordneten Proportional- Dämpfungsmechanismus auf. Das erste und das zweite Schwungrad sind über ein Lager drehbar miteinander verbunden. Das zweite Schwungrad hat einen Reibbelag, an welchem das Reibmaterial einer Kupplungsscheibe gedrückt wird.
Ein Schmiermittel ist in dem zwischen den Schwungrädern ange­ ordneten Lager abgedichtet eingeschlossen. Auch der Propor­ tional-Dämpfungsmechanismus zwischen den Schwungrädern ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, beispielsweise mit Fett. Pro­ blematisch ist bei solchen flüssigkeitsgefüllten Verbund- Schwungradausbildungen, daß Schmiermittel aus dem Lager oder Flüssigkeit aus dem Proportional-Dämpfungsmechanismus durch das Lager und/oder Dichtungen nach außen dringen kann und die Kupplungsbeläge einer mit der Schwungradausbildung verbunde­ nen Kupplung erreichen kann, was zum Rutschen der Kupplung führt. Die von dem ersten Schwungrad ausgehende Kraft wird bei bekannten mit einem mit Proportional-Dämpfungsmechanismus versehenen Verbund-Schwungradausbildungen über eine Ausgangs­ platte auf das zweite Schwungrad übertragen. Die Ausgangs­ platte und das zweite Schwungrad stehen über entsprechende Verzahnungsbereiche in kämmenden Eingriff. Etwas Fett aus dem Proportional-Dämpfungsmechanismus sollte in die Eingriffsbe­ reiche zwischen der Ausgangsplatte und dem zweiten Schwungrad gelangen, um dort für Schmierung zu sorgen. Dies wird bei ei­ nigen bekannten mit einem mit Proportional-Dämpfungsmechanis­ mus versehenen Verbund-Schwungradausbildungen nicht immer ge­ währleistet, da durch hohe Betriebstemperaturen das Schmier­ mittel verdünnt wird und darüber hinaus durch Drehung bei ho­ her Geschwindigkeit radial nach außen getrieben wird und zwar derart, daß es in den Verzahnungsbereichen an Schmiermittel mangelt, was zu einem Reibverschleiß der Zähne der Zahnräder führt. Außerdem dämpfen bekannte Proportional-Dämpfungsmecha­ nismen zwar Torsionsschwingungen während der Übertragung der Motorkraft, jedoch können sie gleichzeitig auftretende Biege­ schwingungen nicht dämpfen. Diese werden vielmehr auf das Ge­ triebe übertragen und führen zu Fahrzeuggeräuschen.
Aus der eingangs erwähnten WO 91/10078 ist ein Beispiel für einen bekannten in einer Schwungradausbildung vorgesehenen Proportional-Dämpfungsmechanismus mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des beigefügten Anspruchs 1 bekannt.
Der bekannte Proportional-Dämpfungsmechanismus ist zum Schaf­ fen einer mehrstufigen viskosen Dämpfung mit einem in einem Flüssigkeitsgehäuse angeordneten Schieber versehen, der in Umfangsrichtung innerhalb eines gegebenen Winkels ver­ schiebbar ist. Der Schieber ist als Kappe mit einer radial äußeren Wand und seitlichen Wänden ausgebildet ist, die je­ weils an einer umfangsseitigen Wand und an Seitenwänden des Flüssigkeitsgehäuses gleiten. An dem Schieber ist eine Dros­ sel für die Flüssigkeit ausgebildet.
Der Schieber des bekannten Proportional-Dämpfungsmechanismus ist mit glatten Oberflächen versehen. Nachteilig bei einer solchen Ausbildung ist, daß der Schieber einer Verschiebebe­ wegung zuweilen einen zu großen Widerstand entgegensetzt, so daß Torsionsschwingungen nicht definiert durch die viskose Flüssigkeit, sondern zusätzlich durch unkontrollierte Reibung gedämpft wird. Es kann sogar soweit gehen, daß sich der Schieber bei ungünstigen Bedingungen festfrißt. Dies ver­ schlechtert die Dämpfungscharakteristik des bekannten Propor­ tional-Dämpfungsmechanismus erheblich. Außerdem läßt sich die Dämpfungscharakteristik des bekannten Proportional-Dämpfungs­ mechanismus nur über Vergrößerung oder Verkleinerung des Drosselquerschnitts verändern. Manchmal ist es jedoch gerade bei Proportionaldämpfern erwünscht, Reibungswiderstände ge­ zielt zu verringern und die erforderliche Dämpfung mehr über die Viskosität der Flüssigkeit zu schaffen, was die Dämpfung unabhängig von der Winkelverdrehung zwischen Eingangs- und Ausgangsplatte macht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Proportional-Dämpfungsme­ chanismus der im Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 an­ gegebenen Art zu schaffen, bei dem ein Festfressen des Schie­ bers ausgeschlossen ist und der mehr Gestaltungsmöglichkeiten zum Anpassen der Dämpfungscharakteristik an vorliegende Er­ fordernisse bietet.
Diese Aufgabe wird durch einen Proportional-Dämpfungsmecha­ nismus mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist der Proportional-Dämpfungsmechanismus mit einem Schieber versehen, an dessen äußeren Oberfläche eine Schmierrille vorgesehen ist. Die Schmierrille ist von der ra­ dial äußeren Wand an der wegen der im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte stets genügend Flüssigkeit zur Verfügung steht, hin zu den Seitenwänden ausgeführt, wo es wegen der Neigung der Flüssigkeit, sich radial nach außen zu bewegen, oft an Schmiermittel mangelt. In den Seitenwänden erstreckt sich zudem eine Rille in Umfangsrichtung, zu der Flüssigkeit aus dem radial äußeren Bereich zugeführt wird. Durch die Er­ streckung der Rille in Umfangsrichtung ist eine gute Vertei­ lung der zu der Rille hingeführten Flüssigkeit über einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Bereich der Seitenwände des Schiebers gewährleistet. Außerdem hält die Umfangsrille beim Betrieb radial entlang der Seitenwände nach außen drän­ gende Flüssigkeit zurück. Durch diese Ausbildung wird der Kontaktbereich der Seitenwände des Schiebers und der Innen­ wand des Flüssigkeitsgehäuses gut geschmiert, ein Festfressen des Schiebers wird verhindert.
Weiterhin läßt sich durch die Rillen mit der Reibung zwischen dem Schieber und dem Flüssigkeitsgehäuse auch die damit ver­ bundene Reibdämpfung verringern. Dadurch weist der erfin­ dungsgemäße Proportional-Dämpfungsmechanismus eine günstigere Proportionaldämpfungscharakteristik als der bekannte Propor­ tional-Dämpfungsmechanismus auf. Darüber hinaus läßt sich diese Dämpfungscharakteristik durch alternative Ausgestaltun­ gen der Schmierrille anpassen. Damit schafft der erfindungs­ gemäße Proportional-Dämpfungsmechanismus gegenüber bekannten Proportional-Dämpfungsmechanismen eine zusätzliche Möglich­ keit zum gezielten Einwirken auf die Dämpfungscharakteristik.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegen­ stände der Unteransprüche.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Darin zeigt:
Fig. 1 eine aufgesplittete Schnittansicht einer ersten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung, und zwar nach der Linie 1-1 von Fig. 2;
Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Schwungradausbildung von Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 1;
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht einer Fläche eines zweiten Schwungrads der Schwungradausbildung;
Fig. 5a und 5b jeweils eine Draufsicht und eine Schnittansicht einer Kegelfeder;
Fig. 6 ein perspektivisches Sprengbild eines Flüssigkeitsgehäuses;
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Dämpfungscharakteristiken;
Fig. 8 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 9 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht der zweiten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 10 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung einer dritten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 11 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung der dritten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 12 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung einer vierten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 13 eine Fig. 3 entsprechende Darstellung einer fünften beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 14a und 14b jeweils eine Teildraufsicht und eine perspektivische Schnittansicht einer Kegelfeder der fünften beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 15 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer sechsten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 16 eine Endansicht der in Fig. 15 gezeigten Schwungradausbildung;
Fig. 17 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer siebten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 18 eine zum Teil abgeschnittene Schnittansicht der siebten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung, und zwar entsprechend Fig. 1;
Fig. 19 eine Fig. 6 entsprechende Darstellung der siebten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung;
Fig. 20 eine perspektivische Darstellung eines Schiebers der siebten beispielhaften Ausführung einer Schwungradaus­ bildung;
Fig. 21 eine vergrößerte, zum Teil geschnittene Darstellung der siebten beispielhaften Ausführung einer Schwungrad­ ausbildung;
Fig. 22 eine Darstellung eines weiteren Beispiels eines Schiebers;
Fig. 23 eine Darstellung noch eines weiteren Beispiels eines Schiebers;
Die in der Fig. 1 zur Erläuterungszwecken gezeigte Schwungradausbildung weist ein erstes Schwungrad 1, ein über ein Lager 5 durch das erste Schwungrad 1 drehbar gehaltenes zweites Schwungrad 6 und einen zwischen dem ersten Schwungrad 1 und dem zweiten Schwungrad 6 angeordneten Proportional- Dämpfungsmechanismus 60 auf. Das erste Schwungrad 1 ist an der Kurbelwelle eines Fahrzeugmotors befestigt. Eine Kupplung 7 ist an dem zweiten Schwungrad 6 montierbar.
Das erste Schwungrad 1 ist eine Verbundscheibe, die gebildet ist durch eine mittels Bolzen 18 mit der Kurbelwelle verbundene zentrale Nabe 1a, einen mit der Nabe 1a einstückigen und sich radial erstreckenden Kragen- oder Bundbereich 1b und einen Schwungradbereich 1c, der einstückig rund um die Peripherie des Bundbereichs 1b ausgebildet ist.
Die Nabe 1a erstreckt sich in das zweite Schwungrad 6 hinein und hält letzteres durch das daran angeordnete Lager 5, so daß es drehbar ist. Das Lager 5 wird durch eine Platte 19 gehalten, die mit Hilfe von Schrauben 22 an der Krone der Nabe 1a befestigt ist. Eine Stopperplatte 2 befindet sich gegenüber dem Bundbereich 1b, und zwar derart, daß dazwischen ein fester Raum definiert wird. Die Stopperplatte 2 ist mittels Bolzen 3 an den Bundbereich 1b geschraubt. Zwischen dem Bundbereich 1b und der Stopperplatte 2 befindet sich der Proportional-Dämpfungsmechanismus 60, der so ausgebildet ist, daß er auf einfache Weise von dem Bundbereich 1b gelöst werden kann, indem die Bolzen 3 entfernt werden.
Das zweite Schwungrad 6 ist eine Verbundscheibe, die gebildet ist durch eine zentrale Nabe 6a, einen mit der Nabe 6a einstückigen und sich in radialer Richtung erstreckenden Andrückbereich 6b und einen Kupplungsmontagebereich 6c, der einstückig mit der Peripherie des Andrückbereichs 6b ausgebildet ist.
Die Nabe 6a erstreckt sich in Richtung auf das erste Schwungrad 1 und seine Innenfläche ist durch das Lager 5 gestützt bzw. gehalten.
Rund um die Krone der Nabe 6a sind, wie in Fig. 2 gezeigt, wellenförmige Zähne 14 ausgebildet, mit welchen sich der Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 in Eingriff befindet. Die Fläche des Andrückbereichs 6b auf der Kupplungsseite ist ein Reibbelag 6d, an welchen das Reibmaterial einer Kupplungsscheibe 11 gedrückt wird. Der Reibbelag 6d erstreckt sich axial über die angrenzende Endfläche der Nabe 6a hinaus, wobei die radial innere Fläche dieser Verlängerung einen in Umfangsrichtung ausgesparten bzw. vertieften Aufnahmebereich 52 bildet.
Dieser Aufnahmebereich 52 fängt das Fett auf, das während des Betriebs unter Zentrifugalkraft radial nach außen dringt, und zwar entlang der auf der Seite der Kupplungsscheibe 11 gelegenen Fläche des zweiten Schwungrads 6.
Durchgangslöcher 53 sind in dem zweiten Schwungrad 6 ausgebildet und dienen zum Abführen des durch den Aufnahmebereich 52 aufgenommenen Fetts in Richtung auf das erste Schwungrad 1. Die Durchgangslöcher 53 sind, wie Fig. 4 zeigt, gerundete Löcher, die voneinander beabstandet sind. Die Durchgangslöcher 53 weiten sich in Richtung auf das erste Schwungrad derartig, daß das Fett problemlos entlang der Durchgangslöcher 53 in Richtung auf das erste Schwungrad 1 passieren kann.
Eine Vielzahl von Neben-Durchgangslöchern 54 ist radial innerhalb genau der Bereiche ausgebildet, die keine Durchgangslöcher 53 zeigen, und diese Nasendurchgangslöcher 54 sind durch das zweite Schwungrad 6 hindurchgeführt und radial nach außen schräg verlaufend ausgebildet. In komplimentärer Weise dienen sie zur Abführung von Fett, das entlang der auf der Seite der Kupplungsscheibe 11 gelegenen Seite des zweiten Schwungrads 6 in Richtung auf das erste Schwungrad 1 wandert.
Ein Spalt 25 ist, wie Fig. 3 zeigt, zwischen der Krone der Nabe 6a und der Nabe 1a definiert. In diesem Spalt 25 befindet sich eine Kegelfeder 26.
Die Innen- und Außenkanten der Kegelfeder 26 drücken jeweils leicht gegen die Naben 1a und 6a. Die Kegelfeder 26 schneidet den Spalt 25 von einem Spalt 27 radial innerhalb des Spalts 25 und zwischen den Naben 1a und 6a ab. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, zeigt die Kegelfeder 26 entlang ihrer Peripherie vier Ausschnitte 26a. Aus dem Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 austretendes und in den Spalt 27 eintretendes Fett gelangt unter Einwirkung von Zentrifugalkraft durch diese Ausschnitte 26a zurück zu dem Proportional-Dämpfungsmechanismus 60. Der Bereich der Nabe 6a, der radial innerhalb der Krone liegt, ist eine kegelige bzw. abgeschrägte Fläche 29, die das Fett in dem Spalt 27 auf den Proportional- Dämpfungsmechanismus 60 richtet.
Das Lager 5 enthält Acrylharzdichtungen, und ein Paar Lagerdichtungselemente 5a und 5b verschließt das Lager in peripherer und seitlicher Richtung. Die Lagerdichtungselemente 5a und 5b bestehen aus Polyphenylensulfidharz (PPS). Die Ränder des inneren Laufs sind gekerbt, damit ein Kontakt mit den angrenzenden radial inneren Kanten der Lagerdichtungselemente 5a und 5b vermieden wird.
Eine die Kupplung 7 enthaltende Kupplungsabdeckungsausbildung 8 ist auf einem entsprechenden Belag des Kupplungsmontagebereichs 6c befestigt. Die Kupplungsabdeckungsausbildung 8 besteht aus einer Kupplungsabdeckung 8a, einer Andrückplatte 9 und einer Membranfeder 10. Die Kupplungsabdeckung 8a behaust eine Kupplungsscheibe.
Nachfolgend wird der Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 näher erläutert.
Dieser enthält ein Paar angetriebener Platten oder Ausgangsplatten 12, die, wie Fig. 2 zeigt, über wellenförmige Zähne 13 verfügen, die mit den rund um die Krone der Nabe 6a des zweiten Schwungrads 6 ausgebildeten wellenförmigen Zähnen 14 in Eingriff stehen. Dieser Eingriff ermöglicht die integrale Drehung der Ausgangsplatte 12 und des zweiten Schwungrads 6.
Die Ausgangsplatten 12 zeigen, wie aus Fig. 2 deutlich wird, eine Vielzahl von Öffnungen 15, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. In den Abschnitten des Bundbereichs 1b und der Stopperplatte 2 sind den Öffnungen 15 entsprechende Ausnehmungen 16 und 17 ausgebildet (siehe Fig. 1). Schraubenfedern 20 zur Übertragung eines Torsionsdrehmoments sind in den Öffnungen 15 und Ausnehmungen 16 und 17 derart angeordnet, daß sie in Umfangsrichtung zusammendrückbar sind. Die Schraubenfedern 20 stützen sich an den einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Wänden der Öffnungen 15 sowie der Ausnehmungen 16 und 17 ab, und zwar über Federsitze 21. Wenn der Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 nicht aktiviert ist, stützen sich lediglich die radial inneren Enden der Federsitze 21 an den in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Wänden der Öffnungen 15 ab. Das heißt, die in den Öffnungen 15 enthaltenen Schraubenfedern 20 haben ihre Enden in bezug auf die einander gegenüberliegenden Wände der Öffnungen 15 vorgespannt liegen.
Ein ringförmiges Flüssigkeitsgehäuse 30, das in Fig. 6 gezeigt ist, ist zwischen dem Bundbereich 1b und der Stopperplatte 2 rund um die Peripherie der Eingangsplatten 12 aufgenommen, wie das in Fig. 1 dargestellt ist. Das Flüssigkeitsgehäuse 30 hat eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Lappen 30c (Fig. 2 und 6), die radial nach innen vorspringen. Zusätzlich besitzen die Lappen 30c Öffnungen 32, die von den Bolzen 3 durchgriffen werden. Das Flüssigkeitsgehäuse 30 besteht aus im wesentlichen sektorförmigen Gehäuseteilen 30A. Die komplementären Lappen 30c der benachbarten Gehäuseteile 30A überlappen einander, wodurch das Flüssigkeitsgehäuse 30 eine ringförmige Konfiguration besitzt. Entlang des radial inneren Bereichs des Flüssigkeitsgehäuses 30 befindet sich ein gegenüber­ liegendes Paar innerer Ränder 30a, die in Ringnuten 31 passen, die in den Ausgangsplatten 12 ausgebildet sind, so daß eine durch das Flüssigkeitsgehäuse 30 begrenzte Flüssigkeitskammer abgedichtet wird. Die Flüssigkeitskammer wird somit von den Wänden des Flüssigkeitsgehäuses 30 umfangsseitig umschlossen.
Ein Schieber 35 ist in Umfangsrichtung verschieblich in dem Flüssigkeitsgehäuse 30 angeordnet und als Kappe ausgebildet, die sich radial nach innen öffnet, und die äußere Umfangsfläche in radialer Richtung ist bogenförmig ausgebildet, so daß sie mit der Innenfläche der umfangsseitigen Wand 30b des Flüssigkeitsgehäuses 30 übereinstimmt. Schenkelbereiche 37 sind an jeder der vier Ecken des offenen Endes des Schiebers 35 ausgebildet, wodurch Flüssigkeitsdurchlässe 50 zwischen benachbarten Paaren der Schenkelbereiche 37 gebildet werden. Bezugnehmend auf Fig. 2 sind die Schenkelbereiche 37 des Schiebers 35 in Gleitkontakt mit den umfangsseitigen Verbundkanten der angetriebenen Platten 12.
Vorsprünge 36 sind an der verbundförmigen Peripherie der Ausgangsplatten 12 ausgebildet und führen radial nach außen ab. Jeder Vorsprung 36 springt in einen entsprechenden Schieber 35 vor. Die in Umfangsrichtung einander gegenüber­ liegenden Wände jedes Schiebers 35 bilden Stopper 35a, die in Umfangsrichtung von dem Vorsprung 36 zum Beispiel in einem Winkel von θ1 bzw. θ2 beabstandet sind, wenn der Motor stillsteht. Der Vorsprung 36 teilt den Raum innerhalb des Schiebers 35 in ein erstes Unterabteil 40 in dessen vorderem Bereich und ein zweites Unterabteil 41 in dessen hinterem Bereich auf, und zwar in Bezug auf die Drehrichtung R, und bildet eine Nebendrossel S1, wodurch die Unterabteile 40 und 41 entlang der Innenfläche des Schiebers 35 miteinander kommunizieren.
Hauptdrosseln S2, durch welche benachbarte Abteile 45 und 46 der Flüssigkeits­ kammer des Flüssigkeitsgehäuses 30 miteinander kommunizieren, sind zwischen der konkaven Innenfläche der Lappen 30c und den umfangsseitigen Verbund­ kanten der Ausgangsplatten 12 ausgebildet. Der Spielraum zwischen den Hauptdrosseln S2 ist kleiner als jener der Nebendrosseln S1. Mit anderen Worten, der Querschnittsbereich der Nebendrossel S1 ist größer als jener der Hauptdrossel S2. Flüssigkeitskompensationswege 47 sind zwischen den Wänden der Ausgangs­ platten 12 ausgebildet. Jeder Flüssigkeitsweg 47 öffnet sich in Richtung auf den entsprechenden Schieber 35 in der radial äußeren Kante des Vorsprungs 36. Der Flüssigkeitsweg 47 erstreckt sich von dieser Öffnung radial nach innen und bildet zwei Zweige in Richtung auf die Öffnungen 15, wobei die Zweige in den Öffnungen 15 münden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung des Betriebs der Schwungradausbildung.
Wenn während des Betriebs ein Torsionsdrehmoment erzeugt wird, wird das erste Schwungrad 1 in bezug auf die Drehrichtung der Ausgangsplatten 12 mit dem oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Zu Beginn, nämlich bei einer Torsion in einem kleinen Winkel, werden die Schraubenfedern 20 derart zusammengedrückt, daß ihre vorgespannten Enden knapp die angrenzenden Wände der Öffnungen 15 treffen, wobei der Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 für eine Steifigkeit geringer Torsion sorgt. Während der Torsionswinkel größer wird, werden die Schraubenfedern 20 derart zusammengedrückt, daß deren betroffene Enden sich an den Endflächen der Öffnungen 15 abstützen, wobei der Proportional- Dämpfungsmechanismus 60 für eine Steifigkeit hoher Torsion sorgt.
Die nachfolgende Beschreibung gilt der Erzeugung eines Hysteresedrehmoments aufgrund des Flüssigkeitsstroms, was durch die Änderung des Torsionsdreh­ moments verursacht wird.
Setzt man einen Zustand voraus, in dem sich der Vorsprung 36 nicht an einem der Stoppbereiche 35a des Schiebers 35 abstützt und sich das Schwungrad 1 relativ zu den Ausgangsplatten 12 zum Beispiel in Richtung R dreht, dann bewegen sich das Flüssigkeitsgehäuse 30 und der Schieber 35 gemeinsam in Richtung R. Folglich wird das zweite Unterabteil 41 zusammengedrückt, wodurch dessen Volumen abnimmt, und gleichzeitig wird das erste Unterabteil 40 vergrößert, wodurch sich auch dessen Volumen vergrößert. Daraus ergibt sich, daß die Flüssigkeit durch die Nebendrossel S1 hauptsächlich aus dem zweiten Unterabteil 41 in das erste Unterabteil 40 strömt. Da der Querschnittsbereich der Nebendrossel S1 groß ist, ist der Widerstand des Durchgangs in diesem Moment klein. Infolgedessen ist auch das erzeugte Hysteresedrehmoment H1 (siehe Fig. 7) niedrig.
Wenn sich der Winkel der Torsion soweit vergrößert, daß der Stoppbereich 35a der an dem hinteren Ende gelegenen Wand des Schiebers 35 in bezug auf die Dreh­ richtung R in Kontakt mit dem Vorsprung 36 gelangt, wird die Nebendrossel S1 geschlossen und der Schieber 35 an den Vorsprung 36 gedrückt. Das heißt, der Schieber 35 bewegt sich in Verbindung mit dem Vorsprung 36. Das erste Schwungrad 1 und das Flüssigkeitsgehäuse 30 bewegen sich relativ zu den Ausgangsplatten 12 und zu dem Schieber 35 nach vorne in Richtung R. Folglich strömt die Flüssigkeit in dem folgenden Abteil 46 des Flüssigkeitsgehäuses 30 umgekehrt zur Richtung R in das vorangehende Abteil 45 des Flüssigkeits­ gehäuses 30, und zwar durch die Hauptdrossel S2 und strömt durch den Spalt zwischen der Außenfläche des Schiebers 35 und dem Flüssigkeitsgehäuse 30 auch nach vorne in Richtung R in das erste Abteil 45. Da der Querschnittsbereich der Hauptdrossel S2 klein ist, wird in diesem Moment ein hoher Flüssigkeits­ widerstand erreicht. Infolgedessen ist das erzeugte Hysteresedrehmoment H2 (Fig. 7) hoch.
Da das erste Schwungrad 1 nach einer Vorwärtsdrehung wie oben beschrieben revertiert, löst sich der Stoppbereich 35a der am hinteren Ende gelegenen Wand des Schiebers 35 zunächst von dem Vorsprung 36, derart, daß die Nebendrossel S1 wirksam ist. Die Flüssigkeit strömt dann durch die Nebendrossel 51 hauptsächlich aus dem ersten Unterabteil 40 in das zweite Unterabteil 41, wobei der Torsionswinkel in den Bereich von θ1 + θ2 fällt. Demzufolge ist das erzeugte Hysteresedrehmoment gering.
Wenn zum Beispiel aufgrund von Vibrationen bei der Verbrennung geringe Drehmomentschwankungen auftreten, wobei das erste Schwungrad 1 in bezug auf die Ausgangsplatten 12 in einem Winkel verdreht wird, bewegt sich der Schieber 35 in dem Bereich der Torsionswinkel θ1 + θ2 hin und her. Infolgedessen arbeitet die Nebendrossel S1, und zwar derart, daß das erzeugte Hysteresedrehmoment H1 klein ist.
Wie oben beschrieben, wird also das Ansprechen des Hysteresedrehmoments nicht durch den absoluten Torsionswinkel des ersten Schwungrads 1 relativ zu den Ausgangsplatten 12 bestimmt, sondern vielmehr durch die örtliche Relation zwischen dem Schieber 35 und dem Vorsprung 36.
Während des vorstehend beschriebenen Betriebs wird die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsgehäuse 30 durch Zentrifugalkraft nach radial außerhalb des Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 getrieben. Wenn jedoch der Proportional- Dämpfungsmechanismus 60 im Einsatz ist, kann es geschehen, daß die Flüssigkeit radial nach innen wandert, nämlich der Zentrifugalkraft widerstehend, und sich dann durch den durch die inneren Ränder 30a abgedichteten Bereich in den Spalt 25 radial innerhalb der Schraubenfedern 20 bewegt. Da der Spalt 25 durch die Kegelfeder 26 von dem Spalt 27 abgeschnitten ist, wird beinahe die gesamte Flüssigkeit in dem Spalt 25 durch die Kegelfeder 26 gestoppt und steht innerhalb der Seite der Kegelfeder 26 (auf der an dem Ende der Nabe 1a gelegenen Oberfläche). Danach wird die Flüssigkeit unter Einwirkung von Zentrifugalkraft in das Gehäuse 30 zurückgeführt.
Inzwischen gelangt ein kleiner Teil der in dem Spalt 25 befindlichen Flüssigkeit durch die Kegelfeder 26 in den Spalt 27 und steht dort radial innerhalb der Nabe 6a. Die Flüssigkeit wandert dann unter Zentrifugalkraft entlang der Kegelfläche, d. h. der abgeschrägten Fläche 29 der Nabe 6a in Richtung auf den Spalt 25 und kehrt durch die Ausschnitte 26a der Kegelfeder 26 zurück in den Spalt 25, um weiter in die Flüssigkeitskammer des Flüssigkeitsgehäuses 30 zurück zu gelangen.
Wie beschrieben, wird verhindert, daß aus dem Proportional-Dämpfungs­ mechanismus 60 leckende Flüssigkeit an dem Lager 5 ansteht. Folglich wird bei Nachlassen der Dichtwirkung des Lagers 5 das Lecken von Flüssigkeit aus dem Lager 5 in Richtung auf die Kupplung 7 immer noch eingeschränkt, wodurch das Rutschen der Kupplungsscheibe 11 wegen daran haftender Flüssigkeit reduziert wird.
Nach langer Zeit der Benutzung kann es vorkommen, daß in dem Spalt 25 vorhandene Flüssigkeit durch einen Spalt angrenzend an das Lager 5 austritt. Diese Flüssigkeit tritt unter Einwirkung von Zentrifugalkraft in die Durchgangslöcher 54 ein und bewegt sich in Richtung auf das erste Schwungrad 1. Jegliche Flüssigkeit, die nicht in die Durchgangslöcher 54 eintritt, wandert inzwischen unter Einwirkung von Zentrifugalkraft radial nach außen, und zwar entlang der auf der auf der Seite der Kupplungsscheibe 11 gelegenen Seite des zweiten Schwungrads 6. Diese Flüssigkeit wird durch den Aufnahmebereich 52 aufgefangen und dann durch die Durchgangslöcher 53 in Richtung auf das erste Schwungrad 1 abgeführt.
Folglich wird verhindert, daß die radial nach außen entlang der auf der Seite der Kupplungsscheibe 11 gelegenen Seite des Schwungrads 6 wandernde Flüssigkeit die Kupplungsscheibe 11 erreicht, wodurch das Rutschen der Kupplungsscheibe 11 verringert wird. Da sich die versetzten Durchgangslöcher 53 und 54 auf die volle Erstreckung in Umfangsrichtung belaufen, können diese darüber hinaus effektiv die Flüssigkeit aufnehmen, die sich auf der auf der Seite der Kupplungsscheibe 11 gelegenen Seite des zweiten Schwungrads bewegt.
In den Fig. 8 und 9 ist zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise eines Proportional-Dämpfungsmechanismus eine zweite beispielhafte Ausführung einer mit einem solchen versehenen Schwungradausbildung dargestellt, bei der anstelle der in dem zweiten Schwungrad 6 nach der ersten beispielhaften Ausführung ausgebildeten Durchgangslöcher 54 die Endfläche der Nabe 6a durch eine Vielzahl von Führungsrillen 55 vertieft ist, die sich radial nach außen erstrecken. Jede Führungsrille 55 ist entsprechend einem Bereich C ausgebildet, der nicht von den Durchgangslöchern 53 perforiert ist. Die Führungsrillen 55 sind von der radial inneren Kante 56 der Nabe 6a aus bis zu den Durchgangslöchern 53 gefurcht. Die restliche Konstruktion dieser Schwungradausbildung ist die gleiche, wie bei der ersten Ausführung einer Schwungradausbildung.
Bei der zweiten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung wandert ein wenig der Flüssigkeit, die aus dem Lager 5 in einen Raum 51 zwischen dem Lager 5 und der Kupplung 7 leckt, unter Zentrifugalkraft radial nach außen, und zwar entlang der Führungsrillen 55 und passiert daraufhin die Durchgangslöcher 53 in Richtung auf das erste Schwungrad 1. Der Rest jeglicher Flüssigkeit, die in dem Raum 51 vorhanden sein mag, wandert entlang der Regionen, die nicht durch die Führungsrillen 55 gefurcht sind, radial nach außen und wird dann durch den Aufnahmebereich 52 aufgefangen, um dann schließlich durch die Durchgangslöcher 53 in Richtung auf das erste Schwungrad 1 abgeführt zu werden.
Nach den vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungen von Schwung­ radausbildungen sind die Ausgangsplatten 12 und das zweite Schwungrad 6 durch den kämmenden Eingriff ihrer jeweiligen Verzahnungen 13 und 14 miteinander verbunden. Es sind jedoch auch verschiedene Konstruktionen möglich.
Zum Beispiel können, wie Fig. 10 zeigt, Bolzen 58 verwendet werden, die die Nabe 6a des zweiten Schwungrads 6 und die Ausgangsplatten 12 durchdringen und diese miteinander verbinden. Eine flache Zwischenlagscheibe 59 ist zwischen dem Kopf 58a des Bolzens 58 und einer Endfläche der Nabe 6a angeordnet. Wie Fig. 11 zeigt, ist jeder Bolzen 58 in einem Bereich C festgelegt, der dem nicht durch die Durchgangslöcher 53 geschlitzen Bereich entspricht.
In diesem Fall wird die den Bereich C entlang wandernde Flüssigkeit durch den Kopf 58a des Bolzens 58 abgelenkt, wie das anhand der Pfeile in Fig. 11 dargestellt ist.
Die abgelenkte Flüssigkeit tritt dann in die Durchgangslöcher 53 ein. Demzufolge wird Flüssigkeit, die entlang der auf der Seite der Nabe 6a gelegenen Endfläche des zweiten Schwungrads 6 radial nach außen wandert, durch die Durch­ gangslöcher 53 effektiv in Richtung auf das erste Schwungrad 1 abgeführt.
Die Form der flachen Zwischenlagscheibe der dritten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung kann alternativ so getroffen sein, wie das in Fig. 12 gezeigt ist, wobei die flache Zwischenlagscheibe 61 gefaltete, stehende Flächen 61a aufweist, die der Mitte zugewandt sind.
Die gefalteten Flächen 61a weisen radial nach innen, wenn die Zwischen­ lagscheibe 61 an der Endfläche der Nabe 6a befestigt wird.
In diesem Fall verzweigt sich die entlang des Bereichs C radial nach außen wandernde Flüssigkeit an den gefalteten Flächen 61a der Zwischenlagscheibe 61 in zwei Richtungen. Die Flüssigkeit wird dann in die Durchgangslöcher 53 geleitet. Folglich wird die entlang der auf der Seite der Kupplungsscheibe 11 gelegenen Seite des zweiten Schwungrads 6 wandernde Flüssigkeit effektiv durch die Durchgangslöcher 53 abgeführt.
Eine weitere beispielhafte Ausführung einer Schwungradausbildung wird nach­ folgend unter Bezugnahme auf die Fig. 13, 14a und 14b beschrieben.
Kegelfedern 70 befinden sich auf jeder Seite der Ausgangsplatten 12, die die Nabe 6a des zweiten Schwungrads 6 umschließen. Wie aus Fig. 14 hervorgeht, besteht jede Kegelfeder 70 aus einem ringförmigen äußeren Rand 71 und einem einstückigen inneren Bereich 72, der eine muschelförmige Innenkante besitzt. Eine der Kegelfedern 70 befindet sich in Kontakt mit einer angrenzenden Fläche der Nabe 1a des ersten Schwungrads 1, und zwar an einer Kante deren äußeren Randes 71, und die andere der Kegelfedern 70 befindet sich in Kontakt mit einem ringförmigen Vorsprung 3a, der sich vom inneren Ende der Stopperplatte 2 radial nach innen erstreckt, und zwar gegen eine Kante deren äußeren Randes 71. Der muschelförmige innere Bereich 72 befindet sich in Eingriff mit gewellten Zähnen 14. Aus jeder von Vertiefungen bzw. Ausnehmungen 72a des inneren Bereichs 72 ist in axialer Richtung ein Vorsprung 73 herausgedrückt. Jeder Vorsprung 73 drückt leicht gegen die Seiten der Ausgangsplatten 12. Dadurch werden zwischen den Kegelfedern 70 und den Ausgangsplatten 12 in einem festen Abstand Spalte zwischen den Vorsprüngen 73 definiert. Durch diese Spalte wird während des Betriebs des Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 aus dessen Flüssigkeits­ kammer austretende Flüssigkeit zu dem Eingriffsbereich der angetriebenen Platten 12 und der Nabe 6a geleitet. Der äußere Rand 71 der Kegelfeder 70 zeigt eine Vielzahl von Ausschnitten 71a, die in Umfangsrichtung festgelegte Abstände aufweisen. Durch diese Ausschnitte 71a kann Fett, das aus dem Eingriffsbereich der Ausgangsplatten 12 und der Nabe 6a in Richtung auf den Spalt 25 und das Lager 5 ausgetreten ist, unter Zentrifugalkraft zu dem Proportional- Dämpfungsmechanismus 60 zurückkehren. Folglich besteht keine Tendenz, daß das Fett an dem Lager 5 und den Dichtungselementen verbleibt, wodurch verhindert wird, daß Fett aus der Dichtungszone leckt.
Mit Temperaturanstiegen während des Betriebs innerhalb der Bauteile nimmt die Viskosität des Fetts in der Flüssigkeitskammer und in dem Eingriffsbereich der Ausgangsplatten 12 und der Nabe 6a ab. Wenn sich der Motor mit höheren Geschwindigkeiten dreht, wandert Fett radial nach außen. Bei Drehung des Motors mit niedrigeren Geschwindigkeiten, bei dessen Start- oder Stopphasen, wandert das Fett in Richtung auf den Spalt 25 und das Lager 5. In solchen Fällen verhindert die Kegelfeder 70, daß Fett in den Spalt 25 und in die Dichtungszone gelangt, und zwar durch den Eingriff des inneren Bereichs 72 mit dem Eingriffsbereich. Darüber hinaus wird ein Anteil des Fetts dem Eingriffsbereich zugeführt, wodurch dieser selbst bei Drehung mit hoher Geschwindigkeit gut geschmiert wird. Dadurch wird verhindert, daß sich die Eingriffsbereiche durch Korrosion aneinander reiben.
Im Allgemeinen wird die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer während des Betriebs unter Zentrifugalkraft nach radial außerhalb des Proportional- Dämpfungsmechanismus 60 getrieben. Allerdings kann es vorkommen, daß durch den Betrieb des Proportional-Dämpfungsmechanismus 60 Flüssigkeit radial nach innen verspritzt, die sich dann radial innerhalb der Schraubenfedern 20 und durch den Dichtungsbereich der inneren Ränder 30a bewegt. Durch die Kegelfedern 70 wird verhindert, daß diese Flüssigkeit in den Spalt 25 gelangt, und sie wird zu den Eingriffsbereichen geführt. Wenn etwas Flüssigkeit in den Eingriffsbereichen in den Spalt 25 leckt, wird diese unter Einwirkung von Zentrifugalkraft radial nach außen getrieben und kehrt durch die Ausschnitte 71a des äußeren Rands 71 der Kegelfeder zurück zu dem Proportional-Dämpfungsmechanismus 60, wodurch das Lecken von Fett reduziert wird.
Bei der in den Fig. 15 und 16 dargestellten Schwungradausbildung erstreckt sich ein zentraler Bereich der Nabe 1a in Richtung auf eine Kurbelwelle 86, die eine zentrale Ausnehmung 87 besitzt. Die Innenfläche 87a der Ausnehmung 87 ist gerundet. Die Verlängerung 88 der Nabe 1a hat eine Außenfläche 88a, die passend zur Innenfläche 87a der Ausnehmung 87 gerundet ist. Folglich befindet sich die Verlängerung 88 der Nabe 1a in schwenkbarem Eingriff mit dem Endbereich der Kurbelwelle 86, und die zentrale Achse des ersten Schwungrads 1 kann in bezug auf die zentrale Achse der Kurbelwelle 86 gekippt werden. Die Innenfläche 87a und die Außenfläche 88a können axial geradlinig ausgebildet sein, mit einem festen Spalt zwischen sich.
Eine flexible Platte 80 ist an der Endfläche der Kurbelwelle 86 befestigt und besitzt vier Arme 81, die - wie in Fig. 16 gezeigt - in radialer Erstreckung rechtwinklig angeordnet sind. Das vordere Ende jedes Arms 81 ist in Richtung auf das Schwungrad 1 gebogen. Die Arme 81 sind mittels Bolzen 82 an der Endfläche des Schwungradbereichs 1c befestigt. Zwischen den Armen 81 und dem Schwungrad­ bereich 1c sind um jeden Bolzen 82 herum Manschetten 83 eingesetzt. Ein Vorsprung 84 in der Mitte der flexiblen Platte 80 ist durch Bolzen 85 an der Endfläche der Kurbelwelle 86 befestigt.
Die restliche Konstruktion ist die gleiche wie bei der ersten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung.
In dem Motor erzeugte Torsionsschwingungen werden wie bei den voraus­ gehenden Schwungradausbildungen durch den Proportional-Dämpfungsmecha­ nismus 60 wirksam gedämpft.
Während des Betriebs wirken zusätzlich zu den Torsionsschwingungen auch Biegeschwingungen auf die Kurbelwelle 86, die auf die flexible Platte 80 übertragen werden, wo sie durch die elastische Verformung der sich von dem Vorsprung 84 aus verzweigenden vier Arme 81 absorbiert bzw. gedämpft werden.
Dadurch schwingt das erste Schwungrad 1 während des Betriebs nicht in axialer Richtung, so daß Biegeschwingungen in der Kurbelwelle 86 nicht auf das Getriebe übertragen werden. Auf diese Weise werden Geräusche während des Betriebs verringert.
In den Fig. 17 bis 23 ist nun eine Schwungradausbildung gezeigt, bei welcher sich nur die strukturelle Ausgestaltung des ersten Schwungrads und des Schiebers von jener der vorhergehend beschriebenen Schwungradausbildungen unterscheiden.
Diese Schwungradausbildung weist ein erstes Schwungrad 101, ein zweites Schwungrad 103, das über ein Lager 102 durch das erste Schwungrad 101 dreh­ bar gehalten ist, und einen zwischen dem ersten Schwungrad 101 und dem zweiten Schwungrad 103 angeordneten Proportional-Dämpfungsmechanismus 104 auf. Das erste Schwungrad 101 ist an das Ende einer Motorkurbelwelle anschließbar, und eine Kupplung 105 kann an dem zweiten Schwungrad 103 montiert werden.
Das erste Schwungrad 101 ist im wesentlichen eine Scheibe und hat eine Ausnehmung für die Aufnahme des Proportional-Dämpfungsmechanismus 104.
Das erste Schwungrad 101 besitzt eine zentrale Nabe 101a, um deren Peripherie herum das Lager 102 installiert ist. Das Lager 102 wird gehalten durch eine Platte 107, die durch Niete 106 an der Endfläche der Nabe 101a befestigt ist. Die Nabe 101a hat Löcher 101b, die von Bolzen zur Festlegung der Schwungradanordnung an der Kurbelwelle durchgriffen werden. Eine Stopperplatte 108 und eine Zwischenplatte 109 dienen zur Installation des Proportional-Dämpfungsmecha­ nismus 104 in dem ersten Schwungrad 101, und zwar an dessen auf der Seite des zweiten Schwungrads 103 gelegenen Fläche, wobei die Platten 108 und 109 durch Niete 110 an der Peripherie des ersten Schwungrads 101 festgelegt sind.
Das zweite Schwungrad 103 ist im wesentlichen eine Scheibe und hat eine zentrale Nabe 103a. Die Nabe 103a erstreckt sich in Richtung auf das erste Schwungrad 101, und das Lager 102 ist in seiner Innenfläche installiert. Das Lager 102 schließt das dortige Schmiermittel dichtend ein. Ein Isolierteil 111 ist zwischen dem Lager 102 und der Nabe 103a angeordnet und dient zur Isolierung der Wärme von der Kupplung 105. Das Isolierteil 111 befindet sich in Kontakt mit der äußeren Schale des Lagers 102, nicht aber mit dessen innerer Schale. Wellenförmige Zähne 112 für den Eingriff in einen Ausgangsbereich des Proportional-Dämpfungsmecha­ nismus 104, wie in Fig. 18 gezeigt, sind rund um die Peripherie angrenzend an die Krone der Nabe 103a ausgebildet. Rund um die Basis der Krone der Nabe 103a ist ein Dichtungselement 113 zur Abdichtung von Flüssigkeit aus dem Proportional-Dämpfungsmechanismus 104 zwischen der Nabe 103a und dem inneren Bereich der Stopperplatte 108 vorgesehen. Das zweite Schwungrad 103 hat einen Reibbelag 103b, an welchen das Reibmaterial der Kupplungsscheibe gedrückt wird.
Nachstehend wird nun der erfindungsgemäße Proportional-Dämpfungsmecha­ nismus 104 näher erläutert.
Der Proportional-Dämpfungsmechanismus 104 weist im wesentlichen ein Paar einander gegenüberliegender Antriebsplatten oder Eingangsplatten 114, ein Paar angetriebener Platten oder Ausgangsplatten 115 zwischen dem Eingsngs­ plattenpaar 114, die Platten 114 und 115 elastisch miteinander verbindende Torsionsfedern in Form von Schraubenfedern 116 und ein Flüssigkeitsgehäuse 118 auf.
Die Eingangsplatten 114 sind Ringe mit Vorsprüngen 119, die sich - wie in Fig. 18 gezeigt - mit festen Abständen radial nach innen erstrecken. Dadurch wird zwischen den aneinandergrenzenden Vorsprüngen 119 ein Spalt zur Aufnahme der Torsionsfedern 116 definiert.
Die Antriebsplatten 114 weisen eine Reihe von Löchern 120 auf, die von Befestigungszapfen 121 durchdrungen werden, wodurch das Eingangsplattenpaar 114, die Stopperplatte 108 und später noch beschriebene, zwischen dem Eingangsplattenpaar 114 angeordnete Lappen 125 bzw. Nasen des Flüssigkeits­ gehäuses 118 aneinander befestigt werden.
Die Ausgangsplatten 115 sind Ringe mit inneren wellenförmigen Zähnen 122, wie in Fig. 18 gezeigt. Die inneren Zähne 122 kämmen mit an dem zweiten Schwungrad 103 ausgebildeten äußeren Zähnen 112, und zwar derart, daß sich die Ausgangsplatten 115 und das zweite Schwungrad 103 zusammen drehen. Die Ausgangsplatten 115 weisen eine Reihe von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Öffnungen 123 auf, die zwischen den aneinander angrenzenden Vorsprüngen 119 der Eingangsplatten 114 vorhandenen Spalten entsprechen, wobei die durch sie definierten Zwischenräume die Torsionsfedern 116 enthalten. Die Torsionsfedern 116 sind somit in den Öffnungen 123 angeordnet, in welchen sie sich über Federsitze 124 an den in Umfangsrichtung einander gegenüber­ liegenden Wänden der Öffnungen 123 abstützen. Im freien Zustand des Proportional-Dämpfungsmechanismus 104 stützen sich lediglich die radial inneren Enden der Torsionsfedern 1-16 an den in Umfangsrichtung einander gegenüberlie­ genden Wänden der Öffnungen 123 ab, wie das in Fig. 18 dargestellt ist. Das heißt, die Enden der in den Öffnungen 123 enthaltenen Torsionsfedern 116 befinden sich gegenüber den einander gegenüberliegenden Wänden der Öffnungen 123 in Vorspannung.
Die Ausgangsplatten 115 zeigen eine Reihe von Vorsprüngen 127, die sich von den Bereichen zwischen den benachbarten Öffnungen 123 aus radial nach außen erstrecken.
Ein ringförmiges Flüssigkeitsgehäuse 118 ist zwischen dem Paar der Eingangsplatten 114 rund um die Peripherie der Ausgangsplatten 115 aufgenommen. Das Flüssigkeitsgehäuse 118 zeigt eine Vielzahl von Lappen 125, die - wie in Fig. 18 gezeigt - in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Die Lappen 125 weisen Löcher 125a auf, in welche Befestigungszapfen 121 eingesetzt sind.
Das Flüssigkeitsgehäuse 118 kann in axialer Richtung in zwei Teile und in Umfangsrichtung in fünf Teile unterteilt werden, wie das zum Teil in Fig. 19 dargestellt ist. Das heißt, das Flüssigkeitsgehäuse 118 besteht aus insgesamt zehn im wesentlichen sektorförmigen Gehäuseteilen 118a. Die komplementären Lappen­ bereiche 125c der benachbarten Gehäuseteile 118a überlappen einander und sind durch die Befestigungszapfen 121 miteinander verbunden, und zwar derart, daß das Flüssigkeitsgehäuse 118 eine ringförmige Konfiguration zeigt und mit den Eingangsplatten 114 verbunden ist.
Der radial innere Bereich der Flüssigkeitskammer in dem Flüssigkeitsgehäuse 118 wird abgedichtet durch entlang der radial inneren Kante des Flüssigkeitsgehäuses 118 ausgebildete innere Ränder 126 (Fig. 19), die in ringförmigen Vertiefungen 110a aufgenommen werden, die in den angetriebenen Platten 115 ausgebildet sind.
Fig. 20 zeigt einen Schieber 130, der in dem Flüssigkeitsgehäuse 118 verschiebbar angeordnet ist. Der Schieber 130 ist als Kappe ausgebildet, die sich radial nach innen öffnet und den Vorsprung 127 der angetriebenen Platten 115 enthält. Der Schieber 130 ist aus Harz hergestellt und seine äußere Umfangsfläche in radialer Richtung ist bogenförmig ausgebildet, und zwar konform zur Innenfläche der Umfangswand 118a des Flüssigkeitsgehäuses 118. Ein Paar Schenkelbereiche 131 ist an den in Umfangsrichtung liegenden Enden des Schiebers 130 ausgebildet und sorgt dort für Flüssigkeitsdurchlässe 143 zwischen den benachbarten Schenkelbereichen 131. Die Schenkelbereiche 131 des Schiebers 130 befinden sich in Gleitkontakt mit der umfangsseitigen Verbundkante der Ausgangsplatten 115. Wie Fig. 21 zeigt, befinden sich die Außenwand, d. h. die radial äußere Wand 132 des Schiebers und die Seitenwände oder seitlichen Wände 133, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, in Gleitkontakt mit der Innenwand des Flüssigkeits­ gehäuses 118. Eine ovale Vertiefung 134 ist in der Oberfläche der radial äußeren Wand 132 des Schiebers 130 ausgebildet. Eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Rille 135 ist in den Seitenwänden 133 vorgesehen. Die ovale Vertiefung 134 und die Rillen 135 sind durch Verbindungsrillen 136 verbunden.
Die in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Wände jedes Schiebers 130 bilden Stopper 137, die in Umfangsrichtung von dem Vorsprung 127 durch Winkel von θ1 bzw. θ2 beabstandet sind, wenn der Motor stillsteht (siehe Fig. 18). Der Vorsprung 127 unterteilt den Raum in dem Schieber 130 in ein erstes Unterabteil 138 in seinem vorderen Bereich und in ein zweites Unterabteil 139 in seinem hinteren Bereich, und zwar in bezug auf die Drehrichtung R, und bildet eine Nebendrossel S1, wodurch die Unterabteile 138 und 139 entlang der Innenfläche des Schiebers 130 miteinander kommunizieren.
Hauptdrosseln S2, durch welche benachbarte Abteile 140 und 141 des Flüssigkeitsgehäuses 118 miteinander kommunizieren, sind zwischen der Innen­ fläche der Lappen 125 und der umfangsseitigen Verbundkante der Ausgangs­ platten 115 angeordnet. Der Spielraum der Hauptdrosseln S2 ist kleiner als jener der Nebendrosseln S1. Mit anderen Worten, der Querschnittsbereich jeder Nebendrossel S1 ist größer als jener jeder Hauptdrossel S2.
Flüssigkeitskompensations-Ausschnitte 142 sind in den axial einander gegenüber­ liegenden Flächen des Flüssigkeitsgehäuses 118 ausgebildet, und zwar auf halbem Weg der angrenzenden Hauptdrosseln S2 in Umfangsrichtung, und sie befinden sich entlang des radial inneren Bereichs des Flüssigkeitsgehäuses 118, wobei sie sich in Richtung auf die Achse öffnen.
Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Schwungradausbildung wird nach­ stehend erläutert:
Wenn ein Torsionsdrehmoment erzeugt wird, verdrehen sich die Eingangsplatten 114 relativ zur Drehrichtung der Ausgangsplatten 115 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Zu Beginn, daß heißt bei einer Torsion in einem kleinen Winkel, werden die Torsionsfedern 116 derart zusammengedrückt, daß deren vorge­ spannte Enden gerade eben die angrenzenden Wände der Öffnungen 123 treffen, wobei der Proportional-Dämpfungsmechanismus 104 für eine geringe Torsions­ steifigkeit sorgt. Mit größer werdendem Torsionswinkel werden die Torsionsfedern 116 derart zusammengedrückt, daß sich ihre Enden an den entsprechenden Endflächen der Öffnungen 123 abstützen, wobei der Proportional-Dämpfungs­ mechanismus für eine hohe Torsionssteifigkeit sorgt.
Die Erzeugung des Hysteresedrehmoments aufgrund des durch die Änderungen des Torsionsdrehmoments verursachten Flüssigkeitsstroms ist genau wie bei der ersten beispielhaften Ausführung einer Schwungradausbildung.
Wenn sich die Schieber 130 während des Betriebs des Proportional-Dämpfungs­ mechanismus bewegen, gleiten die radial äußere Wand 132 und die Seitenwände 133 des Schiebers 130 entlang der Innenwand des Flüssigkeitsgehäuses 118. Gleichzeitig wird die Flüssigkeit in der ovalen Vertiefung 134 den Rillen 135 zugeführt, wodurch der Kontaktbereich der Seitenwände 133 und der Innenwand des Flüssigkeitsgehäuses 118 gut geschmiert wird. Dadurch wird verhindert, daß der Schieber 130 sich an der Innenwand festfrißt. Ebenso wird der Verschleiß im Allgemeinen verhindert und die Dauerhaftigkeit des Proportional-Dämpfungs­ mechanismus 104 verbessert. Da die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsgehäuse 118 durch Zentrifugalkraft radial nach außen getrieben wird, ist auch eine ständige Versorgung der ovalen Vertiefung 134 mit Flüssigkeit sichergestellt.
Es sind auch alternative Ausführungen der Rillen 135 und der ovalen Vertiefung 134 möglich. Zum Beispiel kann, wie in Fig. 22 gezeigt ist, eine wellenförmige Rille 151 und, wie in Fig. 23 dargestellt, ein Netz 152 vorgesehen werden, in welchem mehrere Rillen eine zentrale Rille kreuzen.
Verschiedene Details der Erfindung können abgewandelt werden, ohne von deren Rahmen abzuweichen, der in den Ansprüchen wiedergegeben ist.

Claims (10)

1. Proportional-Dämpfungsmechanismus, der zwischen einer Eingangsplatte (114) und einer Ausgangsplatte (115) zur Dämp­ fung von Torsionsschwingungen zwischen diesen Platten (114; 115) durch eine Flüssigkeit angeordnet ist, mit einem Flüs­ sigkeitsgehäuse (118), das eine Flüssigkeit enthält und zu­ sammen mit der Eingangsplatte (114) drehbar ist und in wel­ ches ein Bereich (127) der Ausgangsplatte (118) eingesetzt ist, einem in dem Flüssigkeitsgehäuse (118) angeordneten Schieber (130), der in Umfangsrichtung innerhalb eines gege­ benen Winkels verschiebbar ist, wobei der Schieber (130) als Kappe mit einer radial äußeren Wand (132) und seitlichen Wän­ den (133) ausgebildet ist, die jeweils an einer umfangsseiti­ gen Wand und an Seitenwänden des Flüssigkeitsgehäuses (118) gleiten, eine durch den Schieber (130) und den genannten Be­ reich (127) der Ausgangsplatte (115) definierte erste Drossel (51) und eine durch das Flüssigkeitsgehäuse (118) und die Ausgangsplatte (115) definierte zweite Drossel (52), deren Spielraum enger ist als jener der ersten Drossel (51), da­ durch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche des Schiebers (130) von der radial äußeren Wand (132) zu den Sei­ tenwänden (133) hin eine Schmierrille (136) ausgebildet ist, über die Flüssigkeit einer sich in Umfangsrichtung erstrec­ kenden Rille (135, 151, 152) in den Seitenwänden (133) zu­ führbar ist, um den Kontaktbereich der Seitenwände (133) und der Innenwand des Flüssigkeitsgehäuses (118) zu schmieren.
2. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schmierrille eine Verbin­ dungsrille (136) ist, die die sich in Umfangsrichtung in den Seitenwänden erstreckende Rille (135, 151, 152) mit einer in der Oberfläche der radial äußeren Wand (132) des Schiebers (130) ausgebildeten, vorzugsweise ovalen Vertiefung (134) verbindet.
3. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprü­ che 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Umfangsrichtung erstreckende Rille (151) wellenförmig ausge­ bildet ist.
4. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprü­ che 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Umfangsrichtung erstreckende Rille Teil eines Netzes (152) mit mehreren, eine zentrale Rille kreuzenden Rillen ist.
5. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem radial innerhalb des Flüssigkeitsgehäuses (118) angeordneten Flüssigkeitsspeicher (123) und dem Flüssigkeitsgehäuse (118) eine kommunizierende Verbindung (142) besteht, wobei der Flüssigkeitsspeicher (123) und die Verbindung (142) einen Flüssigkeits-Kompensationsmechanismus bilden.
6. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die kommunizierende Verbin­ dung in Form einer Auskerbung (142) in den Seitenwänden des Flüssigkeitsgehäuses (118) vorgesehen ist.
7. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprü­ che 5 oder 6, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (116) zur elastischen Verbindung der Eingangsplatte (114) und der Ausgangsplatte (115), wobei die Ausgangsplatte (115) eine Öffnung (123) als Flüssigkeitsspeicher aufweist und das elastische Element (116) in dieser Öffnung angeordnet ist.
8. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach einem der Ansprü­ che 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein erstes Schwung­ rad (101), mit welchem die Eingangsplatte (114) verbunden ist, und ein zweites Schwungrad (103), mit welchem die Aus­ gangsplatte (115) verbunden ist.
9. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element eine Schraubenfeder (116) ist, deren Enden sich unter Vorspannung an den in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden Wänden der Öffnung (123) abstützen, wenn das erste (101) und das zweite Schwungrad (103) relativ zueinander nicht verdreht sind.
10. Proportional-Dämpfungsmechanismus nach Anspruch 7, ge­ kennzeichnet durch eine an dem zweiten Schwungrad (103) montierte Kupplung (105).
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