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Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer,
insbesondere ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad, das eine
Drehmomentübertragungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bildet, umfassend zwei
koaxiale Massen, die in Umfangsrichtung im Verhältnis zueinander
beweglich entgegen umfangsmäßig wirksamen elastischen Mitteln
gelagert sind. Die Erfindung betrifft im einzelnen eine Verbesserung
einer derartigen Vorrichtung, um eine Zwangsluftzirkulation zwischen
Teilen der beiden koaxialen Massen zu erzielen und dadurch ihre
Kühlung zu bewirken.
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Es ist ein Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs genannten Art
bekannt, umfassend eine erste Masse, die mit einer ersten Platte zur
Befestigung an einer treibenden Welle, wie beispielsweise an der
Kurbelwelle des Motors eines Kraftfahrzeugs, versehen ist, und eine
zweite Masse, die eine ringförmige zweite Platte und eine Scheibe
umfaßt, die an dieser gegenüber der besagten ersten Masse befestigt
und so gestaltet ist, daß sie einen Betätigungsflansch für die zwischen
den beiden Massen angeordneten umfangsmäßig wirksamen
elastischen Mittel bildet. Die erste Masse ist mit einer Nabe gestaltet, die mit
einem Drehlager, im allgemeinen mit einem Kugellager, versehen ist,
auf dem die besagte zweite Masse gelagert ist. Letztere bildet eine
Platte, die die Gegenanpreßplatte einer Reibungskupplung bilden kann,
die in der axialen Verlängerung des Torsionsschwingungsdämpfers
angeordnet ist. Anhand der Kupplung kann die zweite Masse dieses
Torsionsschwingungsdämpfers wahlweise an einer getriebenen Welle,
wie beispielsweise an der Ausgangswelle eines Getriebes, angekuppelt
werden.
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Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise in der FR 2 662 760 (GB-
A-2 244 543) beschrieben. Darüber hinaus ist in einem solchen
bekannten System das Lager auf einem Durchmesser angeordnet, der
kleiner als der Verteilungsdurchmesser der Löcher für die Schrauben
zur Befestigung der besagten ersten Masse an der treibenden Welle
ist. Die zweite Masse weist Durchgangslöcher in Übereinstimmung mit
den Verschraubungslöchern auf.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung, die vor allem bei dem aus der
FR-A-2 662 760 bekannten und vorstehend beschriebenen
Torsionsschwingungsdämpfertyp anwendbar ist und eine effiziente Kühlung
dieses Dämpfers durch eine Zwangszirkulation von Luft ermöglicht, die
zwischen bestimmten Bestandteilen der Vorrichtung radial nach außen
strömt.
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Im einzelnen betrifft die Erfindung einen Torsionsschwingungsdämpfer,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend zwei koaxiale Massen, die
in Umfangsrichtung im Verhältnis zueinander beweglich entgegen
umfangsmäßig wirksamen elastischen Mitteln gelagert sind, und zwar eine
erste Masse, umfassend eine erste Platte zur Befestigung an einer
treibenden Welle, und eine zweite Masse, umfassend eine ringförmige
zweite Platte, die dazu bestimmt ist, die Gegenanpreßplatte einer
Kupplung zu bilden, wobei sie eine Reibfläche für die
Reibungskupplungsscheibe aufweist, die zu der besagten Kupplung gehört, und eine
Scheibe, die an dieser gegenüber der besagten ersten Masse anhand
von auf radialer Höhe der Reibfläche der zweiten Platte eingebauten
Nieten oder ähnlichen Befestigungsmitteln befestigt ist, wobei diese
Scheibe einen Betätigungsflansch für die besagten elastischen Mittel
bildet, wobei die besagte erste Masse mit einer Nabe gestaltet ist, die
mit einem Drehlager für die besagte zweite Masse versehen ist, und
wobei ein axiales Verstrebungsmittel zwischen der besagten zweiten
Platte und der als Flansch ausgebildeten Scheibe um jeden Niet oder
ähnliche Befestigungsmittel herum eingefügt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die als Flansch ausgebildete Scheibe aus tiefgezogenem
Blech ausgeführt ist und radial nach innen durch eine zylindrische
Muffe verlängert wird, daß das besagte Lager zwischen der besagten
zylindrischen Muffe und der besagten Nabe eingebaut ist und daß ein
ringförmiger Belüftungsraum einerseits zwischen der besagten zweiten
Platte und der besagten als Flansch ausgebildeten Scheibe in ihrem
radial am weitesten innen liegenden Teil und andererseits zwischen der
besagten zweiten Platte und der besagten ersten Masse in ihrem radial
am weitesten außen liegenden Teil vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß ergibt sich eine gute Kühlung der zweiten Platte, die
üblicherweise die Gegenanpreßplatte einer Reibungskupplung bildet.
Dadurch wird das Lager gekühlt, da weniger Wärme zu ihm übertragen
wird.
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Außerdem wird die zweite Platte vereinfacht, wobei die Scheibe auf
einfache und wirtschaftliche Weise mehrere Funktionen erfüllt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht den Einbau von
Trockenreibungsmitteln zwischen der ersten Masse und der als Flansch
ausgebildeten Scheibe. Diese Scheibe hat eine gewundene Form, um den
Bauraumbedarf zu verringern.
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Die Erfindung kommt vorteilhafterweise bei einem
Torsionsschwingungsdämpfer der vorgenannten Art zur Anwendung, bei dem die
besagte erste Masse eine Scheibe umfaßt, die am äußeren Umfang der
ersten Platte befestigt ist und sich radial nach innen erstreckt, um
zu
sammen mit dieser Platte eine ringförmige Aufnahme zu begrenzen,
die die besagten elastischen Mittel enthält.
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Der Flansch der zweiten Masse ist so gestaltet, daß er in diese
ringförmige Aufnahme eingreift, die anhand von Dichtungsfederscheiben dicht
verschlossen ist, wobei eine zwischen der ersten Platte und dem
Flansch angebracht ist, während die andere zwischen dem Flansch und
der am äußeren Umfang der besagten ersten Platte befestigten
Scheibe angebracht ist. Eine solche ringförmige Aufnahme wird teilweise mit
Schmierfett befüllt, um die Federn der vorerwähnten umfangsmäßig
wirksamen elastischen Mittel zu schmieren. Da die zweite Platte
gekühlt wird, erwärmt sich das Schmierfett in geringerem Maße.
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In einer solchen Ausführungsart wird der radial am weitesten außen
liegende Teil des ringförmigen Belüftungsraums zwischen der Scheibe
der ersten Masse und der besagten zweiten Platte gebildet. Letztere
kann vorteilhafterweise Aussparungen an ihrem inneren Umfang
umfassen, die so gestaltet sind, daß sie die Luftzirkulation in dem
besagten ringförmigen Belüftungsdurchgang radial nach außen erzwingt. Der
Zusammenbau zwischen der besagten zweiten Platte und ihrer als
Flansch ausgebildeten Scheibe erfolgt durch Niete oder ähnliche
Befestigungsmittel, und, um in diesem Fall die Durchgängigkeit des
ringförmigen Belüftungsraums aufrechtzuerhalten, wird um jeden Niet
herum ein axiales Verstrebungsmittel zwischen der besagten zweiten
Platte und ihrer Scheibe eingefügt. Dieses Verstrebungsmittel kann aus
einem Vorsprung der als Flansch ausgebildeten Scheibe bestehen, der
durch Tiefziehen um das für den Durchgang des entsprechenden Niets
in die Scheibe eingearbeitete Loch herum ausgeführt ist.
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Das Verständnis der Erfindung und ihrer weiteren Vorteile wird durch
die nachstehende Beschreibung eines Torsionsschwingungsdämpfers
erleichtert, der eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß dem
Erfindungsprinzip bildet. Diese Beschreibung wird ausschließlich als
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Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
angeführt. Darin zeigt:
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- die einzige Figur eine axiale Teilschnittansicht eines
erfindungsgemäßen Zweimassen-Dämpfungsschwungrads.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung dargestellt, die ein Zweimassen-
Dämpfungsschwungrad 11 für Kraftfahrzeuge bildet, umfassend zwei
koaxiale Massen 12, 14, die in Umfangsrichtung im Verhältnis
zueinander beweglich um eine gemeinsame Drehachse XX entgegen
umfangsmäßig wirksamen elastischen Dämpfungsmitteln 14 gelagert sind,
die aus mehreren Gruppen von umfangsmäßig verteilten
Schraubenfedern bestehen.
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Im dargestellten Beispiel umfaßt jede Gruppe zwei Schraubenfedern
16, 17 mit unterschiedlichen Durchmessern und Steifigkeiten, wobei die
Durchmesser so bemessen sind, daß die Feder 17 im Innern der Feder
16 eingesetzt ist. Die Achse XX ist auch die Drehachse einer
treibenden Welle 19 - hier der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors - einer
Reibungskupplung, deren Reibungskupplungsscheibe 20 dargestellt ist,
und einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle. Die erste
umlaufende Masse 12 ist mit der treibenden Welle 19 durch Schrauben 22
verbunden, die in der Nähe ihres inneren Umfangs angeordnet sind.
Sie umfaßt eine Platte aus Gußeisen, die im folgenden als erste Platte
23 bezeichnet wird. Die zweite umlaufende Masse 14 ist ausrückbar,
über einen Kupplungsmechanismus und die
Reibungskupplungsscheibe 20, mit einer getriebenen Welle, hier mit der Eingangswelle des
Getriebes, verbunden. Die zweite Masse 14 ist drehbar auf eine
mittigen rohrförmigen Nabe 24 der ersten Masse gelagert, was über ein
Drehlager 26 erfolgt, das hier aus einem Kugellager besteht. Die zweite
Masse 14 umfaßt eine ringförmige Platte, die im folgenden als zweite
Platte 27 bezeichnet wird, und eine Scheibe 28, die an dieser
gegenüber der besagten ersten Masse befestigt ist. Die Platte 27 bildet auf an
sich bekannte Weise die Gegenanpreßplatte einer Reibungskupplung,
wobei sie eine Reibfläche für den betreffenden Reibbelag der
Reibungskupplungsscheibe 20 aufweist. Die Scheibe 28 bildet einen
Betätigungsflansch für die besagten elastischen Mittel.
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Sie umfaßt Ansätze 28a an ihrem äußeren Umfang, die bei einer
relativen Drehung zwischen den besagten ersten und zweiten Massen die
Federn an deren Enden beaufschlagen können. An ihren anderen
Enden kommen die Federn auf nicht dargestellten Anschlägen zur
Auflage, die fest mit der besagten ersten Masse verbunden sind. Die
besagte erste Platte 23 umfaßt einen ringförmigen radialen Teil 23a,
der an seinem äußeren Umfang durch eine axiale zylindrische
Einfassung 23b verlängert wird, an deren freiem Ende eine Scheibe 32 aus
tiefgezogenem Blech anhand von Schrauben befestigt ist. An seinem
inneren Umfang wird der Teil 23a durch die Nabe 24 in einstückiger
Ausführung mit dieser verlängert.
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Wie dies in der Zeichnung zu erkennen ist, umfaßt die Scheibe 32, die
am äußeren Umfang der ersten Platte 23 befestigt ist, von außen nach
innen einen ringförmigen radialen Teil 32a, der an das Ende der
Einfassung 23b aus Gußeisen angedrückt ist, einen zylindrischen Teil 32b,
der sich entlang der Innenseite der Einfassung erstreckt, und einen in
etwa radialen Teil 32c, der sich nach innen erstreckt, um zusammen
mit dem ringförmigen Teil 23a der ersten Platte und der besagten
Einfassung 23b den größten Teil einer ringförmigen Aufnahme 36 zu
begrenzen, die die elastischen Mittel 15 sowie die Ansätze 28a der
Scheibe 28 aufnimmt. Der Teil 32c ist örtlich eingetieft, um eine Auflage für
die Enden der Federn 16, 17 zu bilden, wobei der Teil 23a gegenüber
den besagten Eintiefungen und den Ansätzen 28a Vorsprünge
aufweist, beispielsweise in Form von angefügten Teilen, um eine Auflage
für die Umfangsenden der Federn 16, 17 zu bilden. Die besagten
Eintiefungen und die besagten Vorsprünge sind beispielsweise in der WO-A-95/17617
(Fig. 1) dargestellt, auf die an dieser Stelle verwiesen
werden kann. Die ringförmige Aufnahme 36 ist radial nach innen durch
zwei Dichtungsscheiben 38, 39 dicht verschlossen, die axial zwischen
der als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 und den Elementen der
besagten ersten Masse 12 zusammengedrückt sind. Im einzelnen ist
eine Dichtungsscheibe 38 axial zusammengedrückt zwischen einer
konischen Auflagefläche der ersten Platte 23 und einem ringförmigen
Absatz der als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 angebracht, während
eine Dichtungsscheibe 39 axial zusammengedrückt zwischen einem
ringförmigen Absatz der als Flansch ausgebildeten Scheibe 28, auf
deren anderer Seite, und einem an der kreisförmigen Innenkante der
Scheibe 32 der besagten ersten Masse eingearbeiteten ringförmigen
Absatz angebracht ist. Zwischen dem Ende der Einfassung 23b und
der an dieser befestigten Scheibe 32 ist eine ringförmige Dichtung 35
eingefügt. Dank dieser dichten Montage kann die ringförmige
Aufnahme 36 mit Schmierfett befüllt werden, um die Federn der
umfangsmäßig wirksamen elastischen Mittel zu schmieren.
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Die Befestigung der als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 an der
zweiten Platte 27 erfolgt durch Niete 42, die in Umfangsrichtung
gleichmäßig verteilt und in Löcher 43 der Scheibe sowie in Löcher 44 zweiten
Platte 27 eingesetzt sind.
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Wie dargestellt, bildet diese Platte die Gegenanpreßplatte für die
Reibungskupplungsscheibe 20.
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Die Niete 42 sind hier radial in Höhe der Reibfläche angeordnet, die die
zweite Platte 27 für den betreffenden Reibbelag 20 der
Reibungskupplungsscheibe aufweist.
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Ein als Anlaßzahnkranz bezeichneter Zahnkranz 45, der für die
Mitnahme durch einen nicht dargestellten Anlasser vorgesehen ist, wird
am äußeren Umfang der ersten Masse befestigt, und zwar in Höhe der
Verbindung zwischen der besagten ersten Platte 23a und der
Einfassung 23b, die sie außen verlängert.
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Die erste Masse weist natürlich (nicht durch Bezugsnummern
bezeichnete) Löcher in Übereinstimmung mit den Löchern 44 auf, um die
Befestigung der Scheibe 28 zu ermöglichen.
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Nach einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird die als Flansch
ausgebildete Scheibe 28 aus tiefgezogenem Blech radial nach innen
bis deutlich vor die Niete 42 verlängert, durch die sie fest mit der
besagten zweiten Platte 27 verbunden ist, so daß das Drehlager 26 (das
vorerwähnte Kugellager) praktisch zwischen der Nabe 24 der besagten
ersten Platte, die zur ersten Masse gehört, und einer zylindrischen
Muffe 44 eingebaut ist, die die als Flansch ausgebildete Scheibe 28 an
ihrem inneren Umfang aufweist. Die Muffe 44 umgibt das freie Ende
der Nabe 24. Diese Muffe 44 ist mit einer Schulter versehen und weist
eine Auskehlung auf, die zum Einsetzen eines Sicherungsrings dient,
um den Außenring des Kugellagers 26 zu sichern.
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Außerdem ist ein ringförmiger Belüftungsraum 48 einerseits zwischen
der besagten zweiten Platte 27, die zu der besagten zweiten Masse 14
gehört, und der besagten als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 in
ihrem radial am weitesten innen liegenden Teil und andererseits
zwischen ebendieser zweiten Platte 27 und der besagten ersten Masse 12
in ihrem radial am weitesten außen liegenden Teil vorgesehen. Bei
diesem hier beschriebenen besonderen
Torsionsschwingungsdämpfertyp mit einer dichten ringförmigen Aufnahme 36, die die elastischen
Mittel enthält, ist der ringförmige Belüftungsraum 48 im einzelnen
zwischen der Scheibe 32 der besagten ersten Masse und der besagten
zweiten Platte 27 ausgebildet. Außerdem ist festzustellen, daß die
Dichtungsscheibe 39 eine Abtrennung des ringförmigen
Belüftungsraums 48 von der ringförmigen Aufnahme 36 ermöglicht. Darüber
hinaus umfaßt die besagte zweite Platte 27 Aussparungen 49 an ihrem
inneren Umfang, die so gestaltet sind, daß eine Luftzirkulation im
ringförmigen Belüftungsraum 48, radial zu dessen Außenseite hin, erzeugt
wird. Die Aussparungen 49 erstrecken sich radial innerhalb der
Reibbeläge der Scheibe 20, das heißt unterhalb der Reibfläche der Platte 27.
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Um die Durchgängigkeit des ringförmigen Belüftungsraums von innen
nach außen aufrechtzuerhalten, ist ein axiales Verstrebungsmittel
zwischen der besagten zweiten Platte 27 und ihrer Scheibe 28 um jeden
Niet 42 herum eingefügt. Diese axialen Verstrebungsmittel erstrecken
sich ebenso wie die Niete 42 radial innerhalb der Dichtungsscheiben
38, 39 und der Aufnahme 36, wobei die Niete 42 oder ähnliche
Befestigungsmittel insgesamt innerhalb des mittleren Durchmessers der
Reibbeläge der Scheibe 20 angeordnet sind.
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Im dargestellten Beispiel besteht dieses Verstrebungsmittel aus einem
Vorsprung 50 der als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 der besagten
zweiten Masse. Dieser Vorsprung wird durch Tiefziehen um das Loch
43 herum gebildet, das für den Durchgang des entsprechenden Niets
42 eingearbeitet ist. Als Variante kann der Vorsprung einstückig an der
Gegenanpreßplatte 27 angeformt sein. In einer anderen Variante kann
die Verstrebung ein unabhängiges Teil sein, beispielsweise eine
wärmeisolierende Scheibe, die am Niet angebracht ist und durch die sich
die Temperatur im Bereich des Kugellagers 26 und des Hohlraums 36
noch weiter absenken läßt.
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Anderseits sind Trockenreibungsmittel 46 zwischen der besagten
ersten Platte 23, die zu der besagten ersten Masse gehört, und der
besagten als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 eingefügt.
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Eine solche Anordnung wird in der FR 2 687 749 beschrieben.
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Als Variante können die Reibungsmittel in der Art der Mittel ausgeführt
sein, die in der vorerwähnten WO-A-95/17617 beschrieben werden,
und eine Reibscheibe, die an einer Anpreßscheibe mit durchgehenden
axialen Ansätzen verklebt ist, sowie eine Federscheibe, beispielsweise
in der Ausführung als gewölbte Federscheibe, umfassen.
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Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß die Montageschrauben 22 des
Torsionsschwingungsdämpfers zwar in Löcher 54 der ersten Platte, die
zu der besagten ersten Masse gehört, eingesetzt sind, wobei sie jedoch
zwischen dieser ersten Platte 23 und der als Flansch ausgebildeten
Scheibe 28 in einem Bereich festgehalten werden, der radial zwischen
dem Lager und dem inneren Umfang der zweiten Platte 27 enthalten
ist.
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Dazu umfaßt die besagte als Flansch ausgebildete Scheibe 28 vertiefte
Bereiche 56 für die Aufnahme der Schraubenköpfe 22. Diese Bereiche
enthalten Löcher 58 gegenüber den Anbringungsstellen der
Schraubenköpfe (wenn die beiden Massen nicht auf Drehung zueinander
beansprucht werden), durch die ein Werkzeug für die Befestigung des
Dämpfungsschwungrads an der Kurbelwelle eingeführt werden kann,
wobei sich das Drehlager 26 auf einem Durchmesser befindet, der
kleiner als der Durchmesser der Schrauben 22 ist, während die Löcher
58 in axialer Übereinstimmung mit den Verschraubungslöchern 54 für
die Schrauben 22 angeordnet sind.
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Des weiteren ist zu beachten, daß die Scheibe 20 eine Nabe aufweist,
die in die Muffe 24 eindringt. Die Nabe ist innen genutet, um die
drehfeste Verbindung mit der vorgenannten Getriebeeingangswelle
herbeizuführen. Die Nabe wird einstückig durch einen Flansch verlängert, der
mit einer Mehrzahl von Löchern in Übereinstimmung mit den Löchern
54, 58 versehen ist. An seinem äußeren Umfang wird dieser Flansch
durch eine Tragscheibe verlängert, die durch Aufnieten am Flansch
befestigt ist und die auf jeder ihrer Seiten befestigte Reibbeläge trägt,
die auf an sich bekannte Weise ausrückbar zwischen der
Gegenanpreßplatte 27 und einer (nicht dargestellten) Druckplatte eingespannt
werden können, die mit ihrem Deckel an der Gegenanpreßplatte 27
angefügt ist, die erhebliche Temperaturen erreichen kann. Der Flansch
der Scheibe 20 kann Rippen aufweisen, um die Belüftung zu
verbessern.
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Wenn die Baueinheit des Dämpfungsschwungrads drehend
angetrieben wird, ergibt sich im Lichte der vorstehenden Beschreibung mit
hinreichender Deutlichkeit, daß eine Zwangsluftzirkulation radial von
innen nach außen in dem vorstehend definierten ringförmigen
Belüftungsraum 48 erzeugt wird. Diese Luftzirkulation ermöglicht eine
effiziente Kühlung der Elemente des Torsionsdämpfungsschwungrads,
insbesondere der Gegenanpreßplatte 27.
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Außerdem ist festzustellen, daß die Belüftung auch durch die vertieften
Bereiche 56 und die Löcher 58 begünstigt wird. Die vorliegende
Erfindung ist natürlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
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So können beispielsweise die Niete 42 durch Schrauben oder
Rohrniete ersetzt werden, die in ein Sackloch eingesetzt sind, das in die
Gegenanpreßplatte 27 eingearbeitet ist, wie dies in Fig. 1 der FR-A-2 662
760 offenbart wird.
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Als Variante kann es sich um Stifte mit einem Kopf handeln, die in
Sacklöcher der Gegenanpreßplatte 27 eingesetzt sind, deren
Reibfläche dann durchgehend ausgeführt ist.
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Die als Flansch ausgebildete Scheibe 28 wird dann an der
Gegenanpreßplatte 27 durch Niete 42 oder ähnliche Befestigungsmittel
befestigt.
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Darüber hinaus kann das Lager 26 ein Gleitlager oder ein Kugellager
mit zwei Kugelreihen sein.
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Außerdem ist festzustellen, daß die Scheibe 28 eine gewundene Form
hat. Diese Scheibe 28 weist oberhalb der Vorsprünge 50 einen
geneigten Bereich auf, der die Vorspannung der Dichtungsscheiben 38, 39
und einen axialen Versatz der Federn 16, 17 ermöglicht, um den
axialen Bauraumbedarf des Torsionsschwingungsdämpfers zu verringern.
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Die vertieften Bereiche 56 und die Ansätze 28a erstrecken sich axial
beiderseits der Vorsprünge 50. Dadurch kann die Gegenanpreßplatte
27 vereinfacht werden. Die Aussparungen 49 erstrecken sich natürlich
radial oberhalb der vertieften Bereiche 56, wobei sie hier radial auf die
besagten Bereiche 56 ausgerichtet sind.