DE102008011725A1

DE102008011725A1 - Torsionsschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE102008011725A1
Application number: DE102008011725A
Authority: DE
Inventors: Richard Stark
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2008-09-25

Abstract

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen und einem abtriebsseitigen Übertragungselement, die entgegen zumindest einer zwischen diesen vorgesehenen Dämpfungseinrichtung mit wenigstens einer in Umfangsrichtung wirksamen langen Schraubenfeder zueinander verdrehbar sind, wobei die Übertragungselemente Beaufschlagungsbereiche für die Schraubenfeder aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen und einem abtriebsseitigen Übertragungselement, die entgegen zumindest einer zwischen diesen vorgesehenen Dämpfungseinrichtung mit wenigstens einer in Umfangsrichtung wirksamen langen Schraubenfeder zueinander verdrehbar sind, wobei die Übertragungselemente Beaufschlagungsbereiche für die Schraubenfeder aufweisen und eines der Übertragungselemente eine ringartige Aufnahme für die bogenförmig verbaute lange Schraubenfeder bildet, wobei die Aufnahme in Bezug auf die Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers radial nach außen hin durch axial und ringförmig verlaufende Bereiche dieses Übertragungselementes begrenzt ist, weiterhin die Schraubenfeder von zumindest diesen Bereichen wenigstens teilweise axial übergriffen und zumindest unter Fliehkrafteinwirkung von diesen abgestützt wird, wobei zwischen diesen Bereichen und zumindest den sich daran radial abstützenden Windungsbereichen der Schraubenfeder ein sich wenigstens über die umfangsmäßige Länge der Schraubenfeder erstreckender Verschleißschutz vorgesehen ist.
Derartige Torsionsschwingungsdämpfer sind in Form von so genannten Zweimassenschwungrädern, beispielsweise durch die DE 37 21 711 A1 und DE 37 21 712 A1 bekannt geworden. Grundsätzlich sind derartige Torsionsschwingungsdämpfer in Verbindung mit Drehmomentwandlern, Kupplungsscheiben oder Antriebsscheiben für Nebenaggregate von Brennkraftmaschinen, wie z. B. Riemenscheiben, bekannt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, zumindest die radiale Führung bzw. Abstützung der wenigstens einen Schraubenfeder zu verbessern, insbesondere soll gewährleistet werden, dass die zwischen den Windungen der Schraubenfeder und dem diese radial abstützenden Verschleißschutz auftretende Reibungshysterese während der Komprimierung und Entspannung der Schraubenfeder verringert wird. Auch soll die Funktion und die Lebensdauer des erfindungsgemäß ausgestalteten Torsionsschwingungsdämpfers verbessert werden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, dass der Verschleißschutz aus einem Drahtkissenmaterial hergestellt ist. Derartiges Drahtkissenmaterial ist auch unter der Bezeichnung Drahtgestrick bekannt. Der entsprechende Verschleißschutz besteht dabei aus einem hochverdichteten Drahtgestrick. Zur Bildung des Drahtgestrickes kann dabei Edelstahldraht Ver wendung finden. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn Drähte aus einem anderen Werkstoff bzw. einem anderen Metall Verwendung finden, wobei auch verschiedene Drahtwerkstoffe zur Bildung eines Verschleißschutzes verwendet werden können, zum Beispiel Metalldrähte und/oder Drähte aus Karbon und/oder Keramik und/oder Kunststoff.
Obwohl der so hergestellte Verschleißschutz aus einem hochverdichteten Drahtgestrick besteht, bleiben zwischen den einzelnen Drähten Hohlräume bestehen, in denen ein Schmier- bzw. Gleitmittel aufgenommen werden kann. Dieses Mittel kann beispielsweise durch ein viskoses Medium, wie zum Beispiel Fett, gebildet sein, welches in die Aufnahme für die wenigstens eine Schraubenfeder eingebracht ist. Beim Entlanggleiten der Federwindungen am Verschleißschutz kann sich somit ein Schmiermittelfilm aufbauen.
Bauteile wie zum Beispiel Gleitlager aus Drahtgestricken werden beispielsweise durch die Firma Buck Maschinenbau GmbH & Co. KG in 71149 Bondorf hergestellt und angeboten.
In vorteilhafter Weise kann die ringartige Aufnahme als zumindest radial nach außen hin abgedichtete, ringförmige Kammer ausgebildet sein.
Die Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt die obere Hälfte eines Ausführungsbeispiels eines geteilten Schwungrads 1 mit einem ein antriebsseitiges Übertragungselement bildenden primären Schwungmassenteil als primärem Schwungscheibenteil 2 und einem ein antriebsseitiges Übertragungselement bildenden sekundären Schwungmassenteil als Schwungscheibenteil 3.
Das Schwungscheibenteil 2 ist auf einem Lagerflansch 4 aufgenommen und zentriert, wobei durch das Schwungscheibenteil 2 und den Lagerflansch 4 radial innen Schrauben 5 greifen, mit denen das geteilte Schwungrad 1 unter Zwischenlegung eines Verstärkungsrings 8 an die Antriebswelle einer Antriebseinheit, die hier nicht gezeigt ist, angeschraubt werden kann. Auf einem axialen Vorsprung 6 des Lagerflansches 4 ist mittels eines Lagers 7 das sekundäre Schwungscheibenteil 3 relativ verdrehbar gelagert. Das sekundäre Schwungscheibenteil 3 trägt eine Kupplung 9. Der am sekundären Schwungscheibenteil 2 anliegende Kraftfluss wird mittels einer Kupplungsscheibe 10 mit Reibbelägen 11 an eine nicht gezeigte Abtriebswelle weitergeleitet.
Das primäre Schwungscheibenteil 2 ist topfförmig ausgestaltet und ist mit einem Ringscheibenteil 12 verbunden, wodurch eine ringförmige Aufnahme 13 entsteht, die offene Kammern 14 bildet, die in Umfangsrichtung zumindest annähernd der Länge der Energiespeicher angepasst sind, die vorzugsweise aus bogenförmigen Schraubenfedern 15, die sich vorzugsweise nahezu halbkreisförmig über den Umfang erstrecken, gebildet sind, wodurch in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Kammern 14 mit nahezu halbkreisförmiger Ausdehnung gebildet werden. Zur primärseitigen Beaufschlagung der Schraubenfedern 15 sind in dem Schwungscheibenteil 2 sowie im Ringscheibenteil 12 Anformungen 16, 17 vorgesehen. Die sekundärseitige Beaufschlagung der Schraubenfedern 15 erfolgt hier über ein ringscheibenförmiges, axial zwischen dem primären Schwungscheibenteil 2 und dem eine Wand bildenden Ringscheibenteil 12 radial in die Kammer 18 hineinreichenden Flanschteil 19, das mit dem sekundären Schwungscheibenteil 3 verbunden ist. Die Aufnahme 13 kann zumindest teilweise mit einem Schmiermittel befüllt sein. Zwischen der Innenwand der Kammern 14 bzw. der Aufnahme 13 und dem Außenumfang der Schraubenfedern 15 ist ein Verschleißschutz 18 angeordnet. Der Verschleißschutz 18 kann in vorteilhafter Weise sich in Umfangsrichtung des geteilten Schwungrades 1 zumindest über die Längenerstreckung einer Schraubendruckfeder 15 erstrecken. Unter Fliehkrafteinwirkung stützen sich zumindest die radial äußeren Bereiche 15a der Schraubenfederwindungen 21 an dem schalenförmig ausgebildeten Verschleißschutz 18 ab. Bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungscheibenteilen 2 und 3 werden die Schraubenfedern 15 komprimiert, so dass dann die Windungen 21 entlang des Verschleißschutzes 18 gleiten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der schalenförmige Verschleißschutz 15 zumindest annähernd an die Kontur der Windungen 21 angeglichen, so dass bei einer optimalen Abstimmung zumindest eine partielle Linienberührung zwischen einem Verschleißschutz 18 und den Windungen 21 erfolgen kann. Der Verschleißschutz 18 kann jedoch im Querschnitt betrachtet auch eine andere Ausgestaltung besitzen, so dass lediglich eine quasi punktförmige oder zweipunktförmige Berührung zwischen den entsprechenden Bereichen dieser Bauteile vorhanden sein kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verschleißschutz 18 als einstückig aus einem Blechmaterial hergestellte Schale ausgebildet. Gemäß der Erfindung kann dieser Verschleißschutz 18 jedoch durch ein Drahtkissenmaterial gebildet sein. Ein derartiges Drahtkissenmaterial besteht aus ineinander verflochtenen, vorzugsweise hochverdichteten Drähten. Es kann beispielsweise Edelstahldraht verwendet werden, wobei es zweckmäßig sein kann, den verwendeten Draht zu beschichten, um bessere Gleiteigenschaften zu erzielen. Der Verschleißschutz 18 kann also aus einem Drahtgestrick gebildet sein, das gegebenenfalls eine gewisse Restfederung bzw. Flexibilität aufweist.
In vorteilhafter Weise kann ein Verschleißschutz 18 jedoch auch aus einem gestrickten Kompositmaterial bestehen. Derartige Kompositmaterialien haben eine gute Tiefziehfähigkeit und Flexibilität. In vorteilhafter Weise besitzen derartige Kompositmaterialien hochfeste Fasern, wie zum Beispiel Karbonfasern und/oder Keramikfasern. In derartigen Kompositmaterialien können Werkstoffe enthalten bzw. eingebettet sein, die gute Gleiteigenschaften besitzen. Hierfür kann beispielsweise Polytetrafluoräthylen verwendet werden.
Bauteile aus Drahtgestricken oder Kompositmaterialien werden beispielsweise durch die Buck Maschinenbau GmbH & Co. KG in 71149 Bondorf hergestellt und angeboten.
Bei Verwendung von Verschleißschutzschalen 18 aus einem derartigen Material können diese gegenüber der in 1 dargestellten Dicke eines Verschleißschutzes 18 eine größere Dicke aufweisen, zum Beispiel 2,5 bis 4 mm. Bei Verwendung entsprechend dünner Drähte bzw. Fasern kann der Verschleißschutz jedoch auch dünner ausgebildet werden.
Bezüglich der prinzipiellen Anordnung und Ausgestaltung von Zweimassenschwungrädern bzw. Verschleißschutzschalen wird auf die DE 37 21 711 A1 , DE 37 21 712 A1 und PCT/DE 2006/001997 verwiesen.

1: Schwungrad
2: Schwungscheibenteil
3: Sekundäres Schwungscheibenteil
4: Lagerflansch
5: Schrauben
6: Axialer Vorsprung
7: Lager
8: Verstärkungsring
9: Kupplung
10: Kupplungsscheibe
11: Reibbeläge
12: Ringscheibenteil
13: Ringförmige Aufnahme
14: Offene Kammern
15: Bogenförmige Schraubenfedern
15a: äußere Bereiche
16: Einformung
17: Einformung
18: Verschleißschutz
19: Flanschteil
21: Windungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3721711 A1 [0002, 0015]
- DE 3721712 A1 [0002, 0015]
- DE 2006/001997 [0015]

Claims

Torsionsschwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen und einem abtriebsseitigen Übertragungselement, die entgegen zumindest einer zwischen diesen vorgesehenen Dämpfungseinrichtung mit wenigstens einer in Umfangsrichtung wirksamen langen Schraubenfeder zueinander verdrehbar sind, wobei die Übertragungselemente Beaufschlagungsbereiche für die Schraubenfeder aufweisen, und eines der Übertragungselemente eine ringartige Aufnahme für die bogenförmig verbaute lange Schraubenfeder bildet, wobei die Aufnahme in Bezug auf die Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers radial nach außen hin durch axial und ringförmig verlaufende Bereiche dieses Übertragungselementes begrenzt ist, weiterhin die Schraubenfeder von diesen Bereichen zumindest teilweise axial übergriffen und zumindest unter Fliehkrafteinwirkung von diesen abgestützt wird, wobei zwischen diesen Bereichen und zumindest den sich daran radial abstützenden Windungsbereichen der Schraubenfeder ein sich wenigstens über die umfangsmäßige Länge der Schraubenfeder erstreckender Verschleißschutz vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleißschutz aus einem Drahtkissenmaterial hergestellt ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Bauteile eines der Übertragungselemente gebildete ringartige Aufnahme als zumindest radial nach außen hin abgedichtete, ringförmige Kammer ausgebildet ist.
Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Kammer zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie einem Fett, zumindest teilweise gefüllt ist.