DE8332345U1 - Damping device for absorbing or compensating torsional shocks - Google Patents
Damping device for absorbing or compensating torsional shocksInfo
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Description
LuK Lamellen undLuK slats and
Kupplungsbau GmbHClutch Construction GmbH
Industriestraße 3Industriestrasse 3
Postfach 136O Oi*77 DPO Box 136O Oi*77 D
758O Bühl / Baden758O Buehl / Baden
Dämpfungseinrichtung zum Aufnehmen bzw. Ausgleichen von DrehstößenDamping device for absorbing or compensating torsional shocks
Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung zum Aufnehmen bzw. Ausgleichen von Drehstößen, insbesondere
von DrehmomentSchwankungen einer Brennkraftmaschine
mittels mindestens zweier, koaxial zueinander angeordneter, entgegen der Wirkung von Dämpfungsmitteln begrenzt
zueinander verdrehbarer Schwungmassen, von denen die eine, erste, mit der Brennkraftmaschine und
die andere, zweite, mit dem Eingangsteil des Getriebes verbindbar ist.
10The invention relates to a damping device for absorbing or compensating rotational shocks, in particular torque fluctuations of an internal combustion engine by means of at least two flywheel masses arranged coaxially to one another and rotatable relative to one another to a limited extent against the effect of damping means, of which the first, one, can be connected to the internal combustion engine and the other, second, to the input part of the transmission.
10
Solche Dämpfungseinrichtungen wurden z. B. für Kraftfahrzeuge angeregt, wobei die erwähnte zweite Schwungmasse mit der Getriebeeingangswelle über eine Reibungskupplung verbindbar ist. Bei den bisher vorgeschlagenen Dämpfungseinrichtungen dieser Art wird zur begrenzten verdrehbaren Lagerung der beiden Schwungmassen zueinander eine der Schwungmassen über zumindest ein Lager unmittelbar auf der anderen gelagert. Eine solcheSuch damping devices have been proposed for motor vehicles, for example, whereby the second flywheel mass mentioned can be connected to the transmission input shaft via a friction clutch. In the previously proposed damping devices of this type, one of the flywheel masses is mounted directly on the other via at least one bearing in order to allow the two flywheel masses to be rotated to a limited extent relative to one another. Such a
Lagerung hat jedoch den Nachteil, daß das Lager zwischen zwei, lediglich begrenzt zueinander verdrehbaren Schwungmassen vorgesehen ist, zwischen denen darüber hinaus im Fahrbetrieb unter Last Drehschwingungen sehr hoher Frequenz und kleiner Amplitude auftreten, die im Bereich von einem Grad und darunter liegen. Sowohl bei Gleitlagern als auch bei Wälzlagern bewirken die infolge der Schwingungen verursachten Drehsinnänderungen, daß keine einwandfreie Schmierung sowie Gleit- bzw. Abwälzbewegung in der Lagerung stattfindet. Ein weiterer Nachteil, der sich insbesondere bei Wälzlagern negativ auswirkt, besteht darin, daß die hohen Beanspruchungen zwischen den Wälzkörpern und Abwälzbahnen praktisch immer an den gleichen Stellen bzw. in den gleichen, sehr kleinen Bereichen des Umfanges der Lagers auftreten, wodurch der Werkstoff an diesen Stellen bzw. in diesen Bereichen überbeansprucht wird. Diese Uberbeanspruchung kann dazu führen, daß sich die Abwälzkörper in die Abwälzbahnen einarbeiten bzw. eindrücken, was eine schnelle Zerstörung der Lagerung zur Folge hat. Die Uberbeanspruchung des Werkstoffes kann auch dazu führen, daß sich aus der Oberfläche der Wälzkörper und/oder der Abwälzbahnen Teilchen herauslösen, so daß grübchenartige Vertiefungen entstehen, welche ebenfalls eine Zerstörung des Wälzlagers zur Folge haben.However, bearings have the disadvantage that the bearing is arranged between two flywheels that can only rotate relative to each other to a limited extent. Between these, in addition, torsional vibrations of very high frequency and small amplitude, in the range of one degree or less, occur when driving under load. In both plain bearings and roller bearings, the changes in direction of rotation caused by the vibrations mean that there is no proper lubrication and that sliding or rolling movement takes place in the bearing. A further disadvantage, which has a negative effect on roller bearings in particular, is that the high stresses between the rolling elements and rolling tracks practically always occur in the same places or in the same, very small areas of the circumference of the bearing, which means that the material is overstressed at these places or in these areas. This overstressing can lead to the rolling elements working their way into or pressing into the rolling tracks, which quickly destroys the bearing. Overstressing the material can also lead to particles breaking off from the surface of the rolling elements and/or the rolling tracks, creating pit-like depressions which also result in the destruction of the rolling bearing.
I ; I ;
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu beheben und eine Dämpfungseinrichtung zu schaffen, die sich in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellen läßt und darüber hinaus eine verbesserte Funktion sowie eine erhöhte Lebensdauer aufweist.The object of the present invention was to eliminate the disadvantages mentioned and to create a damping device which can be manufactured in a particularly simple and economical manner and which, in addition, has improved functionality and an increased service life.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Dämpfungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß um die Getriebewelle mindestens zwei Lager vorgesehen sind, wobei das erste zur Lagerung der Getriebewelle gegenüber der Kurbelwelle dient und das zweite zur Lagerung der zweiten Schwungmasse auf der Getriebewelle. Durch eine derartige Anordnung der Lager wird sichergestellt, daß immer dann, wenn geschaltet wird, das heißt also, wenn die zwischen Dämpfungseinrichtung und Getriebeeingangswelle vorgesehene Reibungskupplung betätigt wird, die innerenauf der Getriebewelle aufgenommenen Lagerringe gegenüber den äußeren an der jeweiligen Schwungmasse vorgesehenen Lagerringen sich erheblich verdrehen, da zwischen Getriebeeingangswelle und Kurbelwelle der Brennkraftmaschine eine große Drehzahldifferenz während des Schaltvorganges vorhanden ist. Diese gro,ße relative Verdrehung bewirkt, daß das Lager fett in den Lagern umgewälzt wird, wodurch eine Schmierung entsteht. Weiterhin ändern sich bei jedem SchaltvorgangAccording to the invention, this is achieved in a damping device of the type mentioned at the beginning by providing at least two bearings around the transmission shaft, the first serving to support the transmission shaft relative to the crankshaft and the second to support the second flywheel on the transmission shaft. Such an arrangement of the bearings ensures that whenever a gear is changed, i.e. when the friction clutch provided between the damping device and the transmission input shaft is actuated, the inner bearing rings accommodated on the transmission shaft rotate considerably relative to the outer bearing rings provided on the respective flywheel, since there is a large difference in speed between the transmission input shaft and the crankshaft of the internal combustion engine during the gear change process. This large relative rotation causes the bearing grease to circulate in the bearings, which creates lubrication. Furthermore, during each gear change process, the bearings change
die relativen Positionen zwischen Außenring, Wälzkörper und Innenring, so daß die auftretenden Beanspruchungen auf den ganzen Umfang der Lager, über die Lebensdauer der Lager betrachtet, zumindest annähernd gleichmäßig verteilt werden. Dadurch wird die Lebensdauer der Lager wesentlich erhöht, da die beanspruchten Bereiche wesentlich größer sind.the relative positions between the outer ring, rolling elements and inner ring, so that the stresses occurring are distributed at least approximately evenly over the entire circumference of the bearings over the service life of the bearings. This significantly increases the service life of the bearings, as the stressed areas are much larger.
Anhand der Figur, welche eine erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung teilweise im Schnitt darstellt, sei die Erfindung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the figure, which shows a damping device according to the invention, partly in section.
Die in der Figur dargestellte Einrichtung 1 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungmassen 3 und k aufgeteilt ist. Die Schwungmasse 3 ist auf einer Kurbelwelle 5 einer nicht naher dargestellten Brennkraftmaschine über Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf der Schwungmasse 4 ist eine Reibungskupplung 7 über nicht näher dargestellte Mittel befestigt. Zwischen der Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 und der Schwungmasse k 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 der Schwungmasse ^l durch eine am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar gelagerteThe device 1 shown in the figure for compensating rotational shocks has a flywheel 2 which is divided into two flywheel masses 3 and k . The flywheel mass 3 is attached to a crankshaft 5 of an internal combustion engine (not shown in detail) via fastening screws 6. A friction clutch 7 is attached to the flywheel mass 4 via means not shown in detail. A clutch disk 9 is provided between the pressure plate 8 of the friction clutch 7 and the flywheel mass k , which is mounted on the input shaft 10 of a transmission (not shown in detail). The pressure plate 8 of the friction clutch 7 is moved in the direction of the flywheel mass ^l by a pivoting bearing on the clutch cover 11.
Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann die Schwungmasse k und somit auch das Schwungrad 2 über die Kupplungsscheibe 9 der Getriebeeingangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden. 5Disc spring 12 is applied. By operating the friction clutch 7, the flywheel k and thus also the flywheel 2 can be coupled and uncoupled via the clutch disc 9 of the transmission input shaft 10. 5
Zwischen den beiden Schwungmassen 3 und h ist ein Schwingungsdämpfer 13 vorgesehen, welcher einer relativenVerdrehung zwischen den beiden Schwungmassen entgegenwirkt. Der Schwingungsdämpfer 13 besitzt Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 14, von denen lediglich eine ersichtlich ist, sowie Reibmittel 15» 16 zur Dämpfung der Federn 14. Das Eingangsteil des Schwingungsdämpfers 13 ist durch ein flanschartiges Bauteil 17 gebildet, das sich. Between the two flywheel masses 3 and h there is a vibration damper 13 which counteracts a relative rotation between the two flywheel masses. The vibration damper 13 has energy storage in the form of coil springs 14, of which only one is visible, as well as friction means 15» 16 for damping the springs 14. The input part of the vibration damper 13 is formed by a flange-like component 17 which.
radial außen an der Stirnfläche 18 von über den Umfang der Schwungmasse 3 verteilten axialen Vorsprün gen 19 abstützt und dort mittels Schrauben 20 befestigt ist. Das Ausgangsteil des Schwingungsdämpfers 13 ist durch zwei, beidseits des flansch- artigen Eingangsteiles 17 vorgesehene Scheiben 21, gebildet, die über Abstandsbolzen 23 in^axialem Abstand miteinander drehfest verbunden sind. Die Abstandsbolzen 23 dienen gleichzeitig zur Befestigung des Ausgangsteiles, das heißt der beiden Scheiben und 2 2 an der Schwungmasse U. radially on the outside of the front face 18 by axial projections 19 distributed over the circumference of the flywheel mass 3 and is fastened there by means of screws 20. The output part of the vibration damper 13 is formed by two disks 21 provided on both sides of the flange-like input part 17, which are connected to one another in a rotationally fixed manner at an axial distance by means of spacer bolts 23. The spacer bolts 23 simultaneously serve to fasten the output part, that is to say the two disks and 2 2, to the flywheel mass U.
In den Scheiben. 21, 22 sowie in dem Eingangsteil 17 sind Ausnehmungen 21 a, 22 a sowie 17 a eingebracht, in denen die Schraubenfedern &lgr;&EEgr; aufgenommen sind. Dabei sind die Ausnehmungen 21 a, 22 a und 17 a sowie die darin vorgesehenen Schraubenfedern i4, über den Umfang des Schwingungsdämpfers 13 betrachtet, derart angeornet und bemessen, daß eine mehrstufige Dämpfungskennlinie vorhanden isto Das Eingangsteil 17 besitzt weiterhin bogenförmige Ausnehmungen 2k, durch welche die Abstandsbolzen 2 3 hindurchragen. Die Begrenzung der relativen Verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und k wird durch Anschlag der Abstandsbolzen 23 an den Endbereichen der bogenförmigen Ausnehmungen 24 sichergestellt. Recesses 21 a, 22 a and 17 a are made in the disks 21, 22 and in the input part 17, in which the coil springs λΙ are accommodated . The recesses 21 a, 22 a and 17 a and the coil springs i4 provided therein, viewed over the circumference of the vibration damper 13, are arranged and dimensioned in such a way that a multi-stage damping characteristic curve is present . The input part 17 also has arcuate recesses 2k through which the spacer bolts 23 protrude. The limitation of the relative rotation between the two flywheel masses 3 and k is ensured by the spacer bolts 23 stopping at the end areas of the arcuate recesses 24.
Die beiden Schwungmassen 3 und k sind relativ zuein ander über eine Lagerung 25 begrenzt verdrehbar gelagert. Die Lagerung 25 weist zwei Wälzlager, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Kugel lager 26 und 27 sind, auf. Der äußere Lagerring 26 a des Lagers 26 ist in einer Ringnut aufgenommen, welche durch zwei aufeinander zu gerichteten Schultern bzw. Bohrungen 28, 29 gleichen Durchmessers, die einerseits in die Kurbelwelle 5 und andererseits in die Schwungmasse 3 eingebracht sind, gebildet ist. Der innere The two flywheel masses 3 and k are mounted relative to each other via a bearing 25 so that they can rotate to a limited extent. The bearing 25 has two roller bearings, which in the illustrated embodiment are two ball bearings 26 and 27. The outer bearing ring 26a of the bearing 26 is accommodated in an annular groove which is formed by two shoulders or bores 28, 29 of the same diameter directed towards one another, which are introduced into the crankshaft 5 on the one hand and into the flywheel mass 3 on the other. The inner
Lagerring 2&oacgr; b des Lagers 26 nimmt den Lagerzapfen 10 a der Getriebeeingangswelle 10 auf, wodurch die Getriebewelle 10 gegenüber der Kurbelwelle 5 zentriert wird. Auf dem Zapfen 10 a der Getriebeeingangswelle 10 ist außer dem inneren Lagerring 26 b des Lagers 26 auch der innere Lagerring 27 b des Lagers 27 angeordnet. Der äußere Lagerring 27 a des Lagers 27 trägt die Schwungmasse k, so daß diese über das Lager 27 auf der Getriebeeingangswelle 10 verdrehbar zentriert ist. Hierfür weist die Schwungmasse k eine Bohrung 30 auf, in der der äußere Lagerring 27 a fest aufgenommen und über einen Sicherungsring 31 axial gesichert ist. Bearing ring 26 b of bearing 26 receives the bearing journal 10 a of the transmission input shaft 10 , whereby the transmission shaft 10 is centered relative to the crankshaft 5. In addition to the inner bearing ring 26 b of the bearing 26, the inner bearing ring 27 b of the bearing 27 is also arranged on the journal 10 a of the transmission input shaft 10. The outer bearing ring 27 a of the bearing 27 carries the flywheel k, so that it is centered on the transmission input shaft 10 via the bearing 27 in a rotatable manner. For this purpose, the flywheel k has a bore 30 in which the outer bearing ring 27 a is firmly received and axially secured via a locking ring 31.
Bei eingerückter Kupplung 7 findet zwischen dem äußeren und inneren Lagerring 27 a, 27 b des Lagers keine Relatiwerdrehung statt, da die Kupplungsscheibe 9 keinen Drehschwingungsdämpfer aufweist. Zwischen dem äußeren und inneren Lagerring 26 a, 26 b des Lagers 26 hingegen, kann eine begrenzte Relativverdrehung stattfinden, da die Schwungmasse k und somit auch die über die Kupplung 7 mit dieser drehfesten Getriebeeingangswelle 10 entgegen der Wirkung des Schwingungsdämpfers 13 gegenüber der Schwungmasse 3 begrenzt verdrehbar sind.Die begrenzte Verdrehbarkeit reicht jedoch nicht aus, um eine einwandfreie richinierung lies Lagers 26 .sicherzustellen. Bei ausgerückter When the clutch 7 is engaged, there is no relative rotation between the outer and inner bearing rings 27 a, 27 b of the bearing, since the clutch disk 9 does not have a torsional vibration damper. However, a limited relative rotation can take place between the outer and inner bearing rings 26 a, 26 b of the bearing 26, since the flywheel k and thus also the transmission input shaft 10, which is connected to it via the clutch 7, can be rotated to a limited extent relative to the flywheel 3 against the effect of the vibration damper 13. However, the limited rotatability is not sufficient to ensure perfect alignment of the bearing 26. When the clutch 7 is disengaged,
Reibungskupplung 7» das heißt bei freigegebener Kupplungsscheibe 9 werden jedoch die äußeren Lagerringe 26 a, 27 a gegenüber den inneren Lagerringen 26 b, 27 b aufgrund der auftretenden Drehzahldifferenz zwischen der Getriebeeingangswelle 10 und der Kurbelwelle 5 gegeneinander verdreht, so daß in diesen Zuständen die Schmierung der Lager 26, 27 erfolgt. Weiterhin wird durch diese bei geöffneter Reibungskupplung 7 stattfindende Relativverdrehung sichergestellt, daß beim Wiedereinrücken der Reibungskupplung die inneren Lagerringe 26 b, 27 b ihre winkelmäßige Position gegenüber den äußeren Lagerringen 26 a, 27 a geändert haben.Friction clutch 7», i.e. when the clutch disk 9 is released, the outer bearing rings 26 a, 27 a are rotated relative to the inner bearing rings 26 b, 27 b due to the speed difference occurring between the transmission input shaft 10 and the crankshaft 5, so that in these states the bearings 26, 27 are lubricated. Furthermore, this relative rotation which takes place when the friction clutch 7 is open ensures that when the friction clutch is re-engaged the inner bearing rings 26 b, 27 b have changed their angular position relative to the outer bearing rings 26 a, 27 a.
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| DE19838332345 DE8332345U1 (en) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | Damping device for absorbing or compensating torsional shocks |
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Cited By (1)
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1983
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