DE19628853A1 - Drehbewegungs-Dämpfungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen, auch als Torsionsdämpfer oder Drehschwingungsdämpfer bezeichnet. Eine Anwendungsmöglichkeit einer solchen Dämpfungsvorrichtung besteht darin, sie im Kraftübertragungsstrang von Automobilen anzuordnen. Die Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen gemäß der Erfindung verhindert, daß motorseitig entstehende Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments auf die Getriebeseite übertragen werden, und sie dämpft außerdem wirksam Schwingungen, die nach derartigen Drehzahl- und Drehmomentschwankungen rückwirken.

Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge, die anstelle von Drehmomentwandlern automatische Kupplungen enthalten, wurden in Form verschiedener Modelle untersucht und in die Praxis umgesetzt. Wenn ein mit einer solchen automatischen Kupplung ausgestattetes Kraftfahrzeug anfährt oder einen Gangwechsel vollzieht, sind Drehzahl und Drehmoment von seitens des Motors über ein Getriebe auf eine Antriebswelle übertragenen Drehbewegungen in starkem Maß Schwankungen unterworfen, wenn die automatische Kupplung einkuppelt (eingeschaltet wird) und auskuppelt (ausgeschaltet wird). Wenn diese Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments direkt auf die Antriebswelle übertragen werden, kommt es zu ruckenden Schaltstößen, die für die Fahrgäste unangenehm sind. Um diesen Mangel an Komfort zu beheben, ist es erforderlich, eine Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen im Verlauf eines Kraftübertragungsstrangs anzuordnen, damit diese Dämpfungsvorrichtung Drehmomentschwankungen absorbiert, die beim Einkuppeln und Auskuppeln der automatischen Kupplung entstehen. Bekannte Drehbewegungs-Dämpfungsvorrichtungen, die für diesen Zweck ausgebildet sind, sind beispielsweise in folgenden Druckschriften (1) bis (4) beschrieben.

(1) Japanische Patent-Offenlegungsschrift 2-57743

Eine in dieser Druckschrift (1) beschrieben Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen enthält einen Innenring und einen dazu konzentrisch angeordneten Außenring sowie Druck-Schraubenfedern, die zwischen an einer Außenumfangsfläche des Innenrings vorstehenden Innenvorsprüngen und von einer Innenumfangsfläche des Außenrings vorstehenden Außenvorsprüngen angeordnet sind. Bei dieser Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen dienen der Innenring und der Außenring beispielsweise als Eingangs- bzw. Ausgangsglied. Wenn die Drehzahl und das Drehmoment der zu übertragenden Leistung schwanken, werden die Druck-Schraubenfedern erzwungenermaßen ausgedehnt und zusammengezogen, so daß die Ringe relativ zueinander in Drehrichtung versetzt werden und dabei Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment absorbieren.

(2) Japanische Patent-Offenlegungsschrift 63-180725

In einer Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen, wie sie in Druckschrift (2) beschrieben ist, werden Drehkräfte von einem Eingangsabschnitt auf einen Ausgangsabschnitt über eine Steuerkurveneinheit übertragen, die Vorsprünge und Ausnehmungen umfaßt, welche in Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei in die Ausnehmungen Kugeln eingesetzt sind. Wenn Drehzahl und Drehmoment der zu übertragenden Leistung schwanken, werden eingangs- und ausgangsseitige Steuerkurvenabschnitte relativ zueinander in Umfangsrichtung und in axialer Richtung versetzt, wodurch ein die Steuerkurveneinheit zwischen sich aufnehmendes Paar von Membranfedern elastisch verformt wird, um die Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment zu absorbieren. Die Drehzahl- und Drehmomentschwankungen werden außerdem durch den Rollwiderstand der Kugeln und den Reibungswiderstand der benachbarten Teile der Steuerkurveneinheit gedämpft.

(3) Japanische Patent-Offenlegungsschrift 4-236847

Eine in der Druckschrift (3) beschriebene Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen enthält ein Steuerflächenglied, welches bei Drehzahl- und Drehmomentschwankungen der zu übertragenden Leistung axial verlagerbar ist. Die Verlagerung des Steuerkurvenglieds bedingt eine elastische Verformung von Membranfedern, die eine Dämpfungskammer unterteilen, so daß eine Viskoseflüssigkeit in die Dämpfungskammer hineingelangt und aus ihr herausgelangt. Die Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments werden gedämpft aufgrund der elastischen Verformung der Membranfedern und des Widerstands, dem die Viskoseflüssigkeit begegnet, wenn sie in die Dämpfungskammer einströmt und aus ihr ausströmt.

(4) Japanische Patent-Offenlegungsschrift 2-138241

In einer Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen gemäß Druckschrift (4) stehen eine äußere Umfangsfläche einer ersten Drehwelle und eine innere Umfangsfläche eines mit einer Keilverzahnung versehenen Rohrs miteinander über schraubenförmige Keilnuten in Verbindung. Das mit Nuten versehene Rohr sitzt lose in einem axial verlagerbaren Außenrohr, welches am Ende einer zweiten Drehwelle fixiert und dort mit Öl gefüllt ist. Bei einer Drehung der ersten Drehwelle wird das mit Nuten versehene Rohr axial in dem Außenrohr versetzt, während Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments der auf die erste Drehwelle aufgebrachten Leistung durch den viskosen Widerstand des Öls absorbiert wird.

Sämtliche der oben erläuterten und in den Druckschriften (1) bis (4) beschriebenen konventionellen Dämpfungsvorrichtungen können die Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment der an die eingangsseitige Drehwelle gelegten Leistung absorbieren und außerdem Schwankungen vermeiden, die direkt von der Ausgangsseite her auf die Drehwelle übertragen werden. Allerdings bleiben noch folgende Probleme zu lösen, die beispielsweise die Schwierigkeiten betreffen, bei kleiner Baugröße eine hohe Dämpfungsleistung zu erzielen.

Bei der Drehbewegungs-Dämpfungsvorrichtung gemäß Druckschrift (1) ist es aufgrund der Tatsache, daß das gesamte Drehmoment eines Motors von mehreren Druck-Schraubenfedern aufgenommen werden muß, erforderlich, den Drahtdurchmesser jede einzelnen Druck- Schraubenfeder derart zu erhöhen, daß das Drehmoment von den Druck- Schraubenfedern aufgenommen werden kann. Dies führt zu der Schwierigkeit, bei einer solchen Anordnung Baugröße und Gewicht der Dämpfungsvorrichtung zu senken. Insbesondere dann, wenn die Gesamtlänge der Druck-Schraubenfeder erhöht wird, um den Arbeitswinkelbereich zu vergrößern (d. h. den Winkelbereich, in welchem Drehschwankungen von der Dämpfungsvorrichtung absorbiert werden können), wird die Baugröße der Dämpfungsvorrichtung empfindlich erhöht. Der Grund dafür liegt darin, daß die Federkonstante der Druck-Schraubenfeder, die als Ergebnis der Zunahme der Gesamtlänge der Druck-Schraubenfeder zum Vergrößern des Arbeitswinkelbereichs verringert ist, durch Erhöhen des Drahtdurchmessers kompensiert werden muß (um eine Verringerung der Federkonstante zu vermeiden). Damit die Druck-Schraubenfedern das starke Drehmoment von dem Motor aufnehmen können, muß die Federkonstante größer als ein bestimmter Wert sein.

Die in (1) beschrieben Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen enthält einen Dämpfer, in welchem eine Viskoseflüssigkeit zwischen Ebenen aufgenommen ist, die sich senkrecht zu der Achse erstrecken, wobei Kräfte in Scherrichtung gegeben sind, um das Rückschwingen von Drehungen zu vermeiden, die nach Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment auftreten (d. h. es muß eine Dämpfung von Schwingungen entgegen der Drehrichtung erfolgen). Bei einem solchen Aufbau allerdings müssen die einander gegenüberliegenden Flächen mit der dazwischen befindlichen viskosen Flüssigkeit sehr genau gearbeitete Ebenen bilden, die frei von Verwerfungen und dergleichen sind. Dies führt zu einer beträchtlichen Zunahme der Bearbeitungskosten. Ferner beschreibt die Druckschrift (1), daß als viskose Flüssigkeit zur Erzielung höherer Dämpfungsleistung Fett verwendet wird. Bei einer Drehbewegungs-Dämpfungsvorrichtung, die in ein Automatikgetriebe eingebaut wird, ist es allerdings schwierig, das Fett von dem Automatikgetriebefluid (ATF) zu trennen. Dies führt zu dem Problem, daß eine kostspielige Dichtungseinrichtung erforderlich ist, oder daß sich das Fett mit dem ATF mischt und zu einer Verschlechterung des ATF führt.

Die obigen Nachteile sind nicht auf die Dämpfungsvorrichtung gemäß Druckschrift (1) beschränkt, sondern sind praktisch sämtlichen ähnlichen Dämpfungsvorrichtungen gemeinsam, d. h. Dämpfungsvorrichtungen mit Druck-Schraubenfedern, die in radialer Richtung angeordnet sind (Schwierigkeiten in Verbindung mit einer Baugrößen-Zunahme). Außerdem gelten diese Schwierigkeiten auch für Dämpfungsvorrichtungen, die die Viskosität von Schmierfett nutzen, um eine Schwingungsdämpfung zu erzielen (hier gibt es Schwierigkeiten bei der Abdichtung und aufgrund der Verschlechterung des Getriebeöls ATF).

Bei der in Druckschrift (2) beschriebenen Drehbewegungs- Dämpfungsvorrichtung erhöht der Einsatz von Membranfedern den Durchmesser der gesamten Baueinheit. Da außerdem die Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment über den Rollwiderstand und den Reibungswiderstand gedämpft werden, kann nicht immer ausreichende Dämpfungsleistung erzielt werden. Außerdem sind Verschleiß der gleitenden Reibungsflächen sowie eine Verringerung der Dämpfungsleistung aufgrund zeitlicher Materialbeeinträchtigung nicht zu vernachlässigen. Dies macht es schwierig, eine zufriedenstellende Lebensdauer der Baueinheit zu erreichen.

Bei dem in der Druckschrift (3) beschriebenen Drehbewegungsdämpfer erhöht der Einsatz von Membranfedern den Durchmesser der gesamten Baueinheit ebenso wie bei dem Dämpfer gemäß Druckschrift (2). Da außerdem der hydraulische Druck in der Nähe des Außenumfangs der Dämpfungskammer aufgrund von Zentrifugalkräften zunimmt, wird die Dämpfungsleistung unvermeidlich in hohem Maße durch einen solchen Teilanstieg des hydraulischen Drucks beeinflußt, so daß die Erzielung einer stabilen Dämpfungsleistung schwierig ist. Weil ferner eine Gleit- Steuerkurve verwendet wird, sind Verschleißerscheinungen der reibenden Flächen nicht vernachlässigbar, und man kann keine zufriedenstellende Lebensdauer gewährleisten. Ferner ist zu bedenken, daß die Dämpfungskammer ausreichend öldicht gehalten werden muß, um die gewünschte Dämpfungsleistung zu erzielen, es allerdings schwierig ist, einen Steuerkurvenabschnitt ausreichend öldicht zu machen und eine gewünschte Dämpfungsleistung in der Praxis zu erhalten.

Bei der Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen gemäß Druckschrift (4) kommen die über die schraubenförmigen Nuten miteinander in Eingriff tretenden Abschnitte reibend miteinander in Berührung, so daß im Langzeitbetrieb sich akkumulierende Verschleißerscheinungen nicht vernachlässigbar sind. Weil außerdem das Öl in dem Außenrohr abgedichtet ist, kommt es möglicherweise in dem Öl innerhalb des Außenrohrs zu Hohlraumbildungen (Cavitationen), wenn das mit Nuten versehene Rohr abrupt und mit großem Hub in axialer Richtung versetzt wird, bedingt durch abrupte und starke Drehmomentschwankungen. Möglicherweise steigt dabei auch der Druck übermäßig stark an (Öldruck-Stoß aufgrund der Pumpwirkung). Durch die Hohlraumbildungen entstehende Luftblasen bedeuten eine Verringerung der Dämpfungsleistung, und der Öldruck-Stoß aufgrund der Pumpwirkung führt zu einer Lebensdauerverringerung des Außenrohrs.

Außerdem kann in keiner der Drehbewegungs-Dämpfungsvorrichtungen, die in den Druckschriften (1) bis (4) beschrieben sind, die Dämpfungsleistung mechanisch eingestellt werden, so daß eine ausreichende Schwingungsdämpfung nicht immer erreichbar ist. Die Gründe (a) bis (c) hierfür sind folgende:

• (a) Bei dem die Viskosität einer viskosen Flüssigkeit nutzenden Aufbau, beispielsweise dem Dämpfer, der mit Hilfe von Öl Schwingungen dämpft, ändert sich der Schwingungsdämpfungseffekt in starkem Maß mit Änderungen der Viskosität abhängig von Temperaturänderungen, so daß eine stabile Leistung nicht erreichbar ist.
• (b) In moderne Kraftfahrzeuge werden mehr und mehr intelligente Funktionen integriert, und in der nahen Zukunft werden in zahlreichen Kraftfahrzeugmodellen Betriebsbedingungen eines automatischen Getriebes mit einer automatischen Kupplung abhängig von der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert. In diesem Fall wird von der Dämpfungsleistung eines Drehbewegungsdämpfers gefordert, daß sie abhängig von der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit fein einstellbar ist. Die bekannten Dämpfungsvorrichtungen für Drehbewegungen, wie sie oben beschrieben sind, werden diesem Bedarf nicht gerecht.
• (c) Es gibt Schwierigkeiten, sowohl die beim Auftreten von niederfrequenten Schwingungen erforderlichen Dämpfungskennlinien als auch Dämpfungskennlinien bereitzustellen, wie sie beim Auftreten von hochfrequenten Schwingungen erforderlich sind. Genauer gesagt niederfrequente Schwingungen, die durch Resonanz zwischen dem Fahrzeuggewicht und Federn in einem Dämpfer durch Stöße beim Einkuppeln und Auskuppeln der automatischen Kupplung oder durch Stöße beim abrupten Beschleunigen oder Verzögern hervorgerufen werden, müssen rasch gedämpft werden. Zu diesem Zweck muß der Dämpfungseffekt einer viskosen Flüssigkeit wie z. B. Öl gesteigert werden. Wenn hingegen der Dämpfungseffekt zu stark erhöht wird, würde die Drehmomentübertragungsrate in dem Bereich erhöht werden, wo hochfrequente Schwingungen zur Wirkung kommen. Dies hätte zum Ergebnis, daß seitens des Motors auf die Dämpfungsvorrichtung übertragene Hochfrequenzschwingungen, beispielsweise Drehmomentschwankungen bei Zündzeitpunktverzögerungen oder dergleichen, im wesentlichen direkt zum Getriebe hin übertragen würden. Somit müßten die Dämpfungskennlinien, die für die Dämpfungsvorrichtungen auf Basis von viskoser Flüssigkeit erforderlich sind, abhängig vom jeweiligen Zweck umgekehrt werden können. Allerdings sind die herkömmlichen Dämpfungsvorrichtungen mit dem fixen Aufbau nicht in der Lage, die Dämpfungsleistung einzustellen, so daß sie den obigen Forderungen nicht genügen.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist zunächst die Schaffung einer Drehbewegungs- Dämpfungsvorrichtung, die sämtliche oder zumindest einen Teil der folgenden Anforderungen (A) bis (D) zu erfüllen vermag:

• (A) Es ist ein ausreichend großer Arbeitswinkelbereich gewährleistet. Selbst wenn das Drehmoment der Drehbewegungen in einem großen Winkelbereich schwankt, lassen sich diese Drehmomentschwankungen in zufriedenstellender Weise absorbieren.
• (B) Der Aufbau ist durch Verwendung einer viskosen Flüssigkeit zum Dämpfen von Schwingungen verschleißfrei für die Komponenten und wird nicht durch einen durch Zentrifugalkräfte bedingten gesteigerten Öldruck beeinflußt indem das Auftreten einer Pumpwirkung und von Hohlraumbildungen vermieden wird.
• (C) Der Aufbau läßt sich einfach und kompakt bauend herstellen.
• (D) Der Aufbau ermöglicht, daß Dämpfungskennlinien von außen her eingestellt werden können.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1, 5, 8 und 18 definierten Erfindungen.

Von diesen Dämpfungsvorrichtungen für Drehbewegungen gemäß der Erfindung arbeitet die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zum Verhindern, daß durch Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment hervorgerufene Schwingungen von einem eingangsseitigen Element auf ein ausgangsseitiges Element übertragen werden, folgendermaßen: Wenn die Drehzahl und das Drehmoment der an das eingangsseitige Element angelegten Drehleistung schwanken, ändert sich die Beziehung zwischen eingangsseitigem Element und ausgangsseitigem Element in Drehrichtung entgegen der Elastizität des elastischen Glieds. Diese Änderung trägt dazu bei, zu verhindern, daß Schwankungen in der Drehzahl und dem Drehmoment am eingangsseitigen Element (Schwingung in Drehrichtung) auf das ausgangsseitige Element übertragen werden. Somit wird verhindert, daß, wenn sich die Lagebeziehung zwischen eingangsseitigem und ausgangsseitigem Element ändert, Schwankungen in Drehzahl und im Drehmoment des eingangsseitigen Elements auf das ausgangsseitige Element übertragen werden. Außerdem werden bei einer solchen Änderung der Lagebeziehung in Drehrichtung die Elemente synchron mit dem eingangsseitigen Element, beispielsweise einem Motorkolben und einem Schwungrad, versetzt, und dieses Element ist phasenversetzt gegenüber dem ausgangsseitigen Element, beispielsweise einer Antriebswelle, den angetriebenen Rädern und einer Fahrzeugkarosserie. Als Ergebnis werden Drehmomentschwankungen auf der Eingangsseite abhängig von der Masse (der Trägheit) der Elemente absorbiert, die synchron mit dem eingangsseitigen Element versetzt werden, und diese Drehmomentschwankungen werden daran gehindert, auf die Ausgangsseite übertragen zu werden. Wenn außerdem die Lagebeziehung zwischen dem eingangsseitigen und dem ausgangsseitigen Element sich in Drehrichtung ändert, damit Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments des eingangsseitigen Elements nicht zum ausgangsseitigen Element übertragen werden, verringert sich das Volumen der hydraulischen Kammer entsprechend der Änderung der Lagebeziehung. Mit dieser Volumenverringerung der hydraulischen Kammer wird viskose Flüssigkeit, die der hydraulischen Kammer über den Zufuhrkanal zugeführt wird, über den Drosselkanal nach außen hin abgeleitet. Das Ableiten der viskosen Flüssigkeit erfolgt derart rasch, daß die Übertragung der Schwingungen unterbunden wird, so daß Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments nicht zu dem ausgangsseitigen Element übertragen werden. Außerdem läßt sich die Fähigkeit des Absorbierens von Schwankungen in der Drehzahl und im Drehmoment dadurch einstellen, daß man die Menge oder den Druck der der Druckkammer über den Zufuhrkanal zugeführten viskosen Flüssigkeit ändert.

Die Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen gemäß Anspruch 8 arbeitet folgendermaßen, um zu verhindern, daß Schwingungen in Drehrichtung, die durch Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments verursacht werden, zwischen der ersten und der zweiten Welle übertragen werden: Drehbewegungen der ersten Welle, die beispielsweise eine Eingangswelle ist, werden von der zweiten Steuerkurvenfläche auf die erste Steuerkurvenfläche über den Wälzkörper übertragen, und anschließend von dem Zylinderrohr auf die als Ausgangswelle fungierende zweite Welle. Wenn die Drehzahl und das Drehmoment der Drehbewegungen an der ersten Welle Schwankungen ausgesetzt sind, ändert sich das Ausmaß, in welchem sich der Wälzkörper über die erste und die zweite Steuerkurvenfläche bewegt. Wenn z. B. die Drehzahl und das Drehmoment abrupt ansteigt, steigt auch das Ausmaß an, in welchem der Wälzkörper sich über die erste und die zweite Steuerkurvenfläche bewegt. Als Ergebnis werden die Steuerkurvenplatte und die Zylinderendplatte gegen die Elastizität des elastischen Glieds voneinander wegbewegt und verringern damit das Volumen der Hydraulikkammer, die zwischen der Zylinderendplatte und der Kolbenendplatte gebildet wird. Durch diese Verringerung des Volumens der Hydraulikkammer wird die der Hydraulikkammer über den Zufuhrkanal zugeleitete viskose Flüssigkeit über den Drosselkanal nach außen geleitet. Aufgrund einer ähnlichen Wirkung wie bei der Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 werden also Drehmomentschwankungen daran gehindert, auf die zweite Welle übertragen zu werden. Die Fähigkeit des Absorbierens von Drehmomentschwankungen läßt sich auch hier einstellen, indem man die Menge oder den Druck der der Druckkammer zugeleiteten viskosen Flüssigkeit ändert. Die Arbeitsweise der Dämpfungsvorrichtung für Drehbewegungen gemäß Anspruch 5 ist die gleiche wie bei der Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 8.

Die Drehbewegungs-Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 18 arbeitet folgendermaßen, um zu verhindern, daß Drehschwingungen, die durch Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments erzeugt werden, zwischen dem Innenglied und dem Außenglied übertragen werden. Bei der Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 18 wird das Innenglied oder das Außenglied als das innenseitige Element verwendet, das andere als das außenseitige Element. Wenn z. B. das Innenglied als das innenseitige Element verwendet wird, werden Drehbewegungen des Innenglieds von den Innenvorsprüngen an dem Außenglied über die elastischen Glieder an die Außenvorsprünge übertragen. Wenn die an das Innenglied gelangende Drehzahl und das Drehmoment Schwankungen unterworfen sind, ändern sich die Beträge der elastischen Verformungen der elastischen Glieder. Wenn z. B. Drehzahl und Drehmoment abrupt ansteigen, erhöhen sich entsprechend die Beträge der elastischen Verformungen der elastischen Glieder. Als Ergebnis verringern sich die Volumina der mehreren Druckkammern, die zwischen den Außenvorsprüngen und den diesen benachbarten Innenvorsprungen gebildet sind, in Umfangsrichtung. Durch diese Volumenverringerung der Hydraulikkammer wird die der Hydraulikkammer über den Zufuhrkanal zugeleitete viskose Flüssigkeit über den Drosselkanal nach außen hin abgeleitet. Ganz ähnlich wie bei der Dämpfungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, 5 und 8 werden also Drehmomentschwankungen an einer Übertragung auf die zweite Welle gehindert. Die Fähigkeit des Absorbierens von Drehmomentschwankungen läßt sich auch hier einstellen, indem man die Menge oder den Druck der der Druckkammer zugeführten viskosen Flüssigkeit ändert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung von Bauteilen einer Drehübertragungsvorrichtung;

Fig. 3A und 3B sind Draufsichten der Fig. 1 mit einem teilweise weggeschnittenen Drehübertragungsteil, wobei diese Ansichten einen Ruhezustand bzw. einen Arbeitszustand darstellen;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines Flüssigkeitsumlaufs zur Einstellung der Schwingungsdämpfungsleistung einer Dämpfungsvorrichtung;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Beispiels von Umfangsquerschnitten einer in einer Steuerkurvenfläche gebildeten Ausnehmung, und

Fig. 5B ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem Torsionswinkel einer Eingangswelle in bezug auf eine Ausgangswelle und eines aus der Verwendung des Querschnitts gemäß Fig. 5A resultierenden übertragenen Drehmoments;

Fig. 6A ist eine Schnittansicht eines zweiten Beispiels für einen Umfangsquerschnitt einer Ausnehmung, die in jeder Steuerkurvenfläche gebildet ist, und

Fig. 6B ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem Torsionswinkel einer Eingangswelle gegenüber einer Ausgangswelle und dem übertragenen Drehmoment, welches sich aus der Verwendung des in Fig. 6A gezeigten Querschnitts ergibt;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8A ist eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 10;

Fig. 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 10;

Fig. 13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in Fig. 10; und

Fig. 14 ist eine Schnittansicht eines Zustands, bei dem ein Ausgangsteil und ein Eingangsteil außer Phase sind.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung entsprechend dem Anspruch 8. Eine Dämpfungsvorrichtung 1 für Drehbewegungen nach dieser Ausführungsform wird z. B. eingebaut in einen Leistungsübertragungsmechanismus, der Teil eines Kraftfahrzeugantriebssystems ist und Antriebskräfte von einem Motor auf Antriebsräder überträgt. Die Dämpfungsvorrichtung dient dazu, Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments, die durch Einkuppeln und Auskuppeln einer automatischen Kupplung verursacht werden, daran zu hindern, zu den Antriebsrädern übertragen zu werden.

Die Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 1 enthält eine Eingangswelle 2 als eine erste Welle, die an einen Ausgangsteil der automatischen Kupplung angeschlossen ist, und als zweite Welle eine Ausgangswelle 3, die an einen Eingangsabschnitt eines automatischen Getriebes angeschlossen ist, beispielsweise sind die Eingangs- und Ausgangswellen 2 und 3 in axialer Richtung am vorderen und hinteren Ende angeordnet (die Rückwärts-Vorwärts-Richtung ist in bezug auf die Richtung definiert, in der die Leistung übertragen wird, so daß das linke und das rechte Ende in Fig. 1 das vordere bzw. das hintere Ende darstellen). Eine mit einem nach außen weisenden Flansch versehene Kolbenendplatte 4 ist an einem hinteren Ende der Eingangswelle 2 befestigt. Die Kolbenendplatte 4 besitzt einen äußeren Umfangsrand, der konzentrisch bezüglich der Eingangswelle 2 ist und in sich eine Aufnahmenut 5 enthält. In die Aufnahmenut 5 sind ein Kolbenring 5 und ein elastischer Ring 7, beispielsweise ein O-Ring, eingesetzt, wobei letzterer den Kolbenring 6 diametral elastisch nach außen drückt. Ein äußerer Umtangsrand das Kolbenrings 6 steht in Gleitkontakt mit einer inneren Umfangsfläche eines Zylinderrohrs 8. Der Kolbenring 6 besteht vorzugsweise aus Kunstharz und ist ölbeständig, elastisch und besitzt geringen Reibungskoeffizienten. Beispiele sind Polytetrafluorethylen (PTFE) und Polyacetal.

Eine Zylinderendplatte 9 in Form eines Ringkörpers ist an der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohrs 8 an dessen vorderem Ende befestigt, und ein innerer Umfangsrand der Zylinderendplatte ist benachbart zu einer äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 an deren Mittelabschnitt angeordnet. Eine Aufnahmenut 10 ist in einem Teil der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 in deren Mittelabschnitt ausgebildet, wobei die Aufnahmenut dem inneren Umfangsrand der Zylinderendplatte 9 gegenübersteht. In der Aufnahmenut 10 sind ein Dichtungsring 11, der wie der Kolbenring 6 ausgebildet ist, und ein elastischer Ring 12, beispielsweise ein O-Ring angeordnet, wobei letzterer den Dichtungsring 11 diametral nach außen drückt. Der äußere Umfangsrand des Dichtungsrings 11 steht in Gleitberührung mit dem inneren Umfangsrand der Zylinderendplatte 9. Der Dichtungsring 11 wird in Gleitkontakt mit dem inneren Umfangsrand der Zylinderendplatte 11 über den gesamten Hubbereich des Zylinderrohrs 8 gehalten. Hierzu wird die Länge des inneren Umfangsrands der Zylinderendplatte 9 in axialer Richtung (d. h. in Fig. 1 von links nach rechts) so gewählt, daß der innere Umfangsrand der Zylinderendplatte 9 über den vollen Hubbereich in Gleitberührung mit dem Dichtungsring 11 bleiben kann. Als Modifizierung ist denkbar, dann, wenn die Aufnahmenut 10 in dem inneren Umfangsrand der Zylinderendplatte 9 anstatt in der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 in deren Mittelabschnitt gebildet ist, und dann der äußere Umfangsrand des Dichtungsrings 11 in Gleitberührung mit der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 an deren Mittelabschnitt gehalten wird, es nicht länger erforderlich ist, die Länge des inneren Umfangsrands der Zylinderendplatte 9 in axialer Richtung so einzustellen, daß der vollständige Hubbereich abgedeckt wird.

In einer Außenseite (der linken Seite in den Fig. 1 bis 4) der Zylinderendplatte 9 ist eine erste Steuerkurvenfläche 13 ausgebildet. Wie in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, ist die erste Steuerkurvenfläche 13 als über den Umfang gewellte Oberfläche ausgebildet, indem V-förmige Ausnehmungen 14 in der Außenseite der Zylinderendplatte 9 an mehreren Stellen (vier Stellen bei der dargestellten Ausführungsform) in gleichen Umfangs-Abständen ausgebildet sind.

Um den Mittelabschnitt der Eingangswelle 2 an einer näher an der Vorderseite (links in Fig. 1) als an der Zylinderendplatte 9 gelegenen Stelle ist eine Steuerkurvenplatte 15 derart gelagert, daß sie nicht nur daran gehindert ist, sich von der ersten Steuerkurvenfläche 13 wegzuversetzen (nach links in Fig. 1 bis 4), sondern auch daran gehindert ist, sich relativ zu der Eingangswelle 2 zu drehen. Genauer gesagt, sind in einem zentralen Randabschnitt der Steuerkurvenplatte 15 Keilnuten 16 ausgebildet, die mit Keilverzahnungen 17 an der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 in deren Mittelbereich in Eingriff treten, so daß die Drehung der Eingangswelle 2 direkt auf die Steuerkurvenplatte 15 übertragen wird. Eine Mutter 19 ist auf einen Außengewindeabschnitt 18 auf der Außenumfangsfläche der Eingangswelle 2 in der Nähe der Vorderseite (links in Fig. 1) bezüglich der Keilverzahnungen 17 aufgeschraubt, um eine Vorderfläche (die linke Fläche in Fig. 1) der Stirnplatte 15 in ihrer Lage zu halten. Demzufolge kann die Steuerkurvenplatte 15 sich aus dem in Fig. 1 dargestellten Zustand nicht nach vorn bewegen. Eine zweite Steuerkurvenfläche 21 ist in Form einer umfangsmäßig gewellten Oberfläche mit V-förmigen Ausnehmungen 20 in einer Rückseite (der rechten Seite in Fig. 1) der Steuerkurvenplatte 15 ausgebildet, ähnlich der ersten Steuerkurvenfläche 13.

Zwischen der zweiten Steuerkurvenfläche 21 und der ersten Steuerkurvenfläche 13 sind mehrere Walzen 22 als Wälzkörper aufgenommen, wodurch eine Drehübertragungsvorrichtung 23 vom Typ "belastete Steuerkurve" gebildet wird. Die Drehübertragungsvorrichtung 23 überträgt Drehkräfte von der Eingangswelle 2 auf die Zylinderendplatte 9, wenn sich die Eingangswelle 2 dreht, und sie drückt außerdem die Zylinderendplatte 9 nach hinten (nach rechts in Fig. 1). Die Walzen 22 werden von einem Käfig 27 drehbar gehalten. Hierdurch werden die Drehmittelachsen der Walzen 22 daran gehindert, radial in bezug auf die Eingangswelle 2 auszuweichen, wobei der Abstand zwischen den Walzen 22 in Umfangsrichtung sich gegenüber dem Abstand der Ausnehmungen 14 und 20 in den Steuerkurvenflächen 13 bzw. 21 nicht ändern kann.

Zwischen einer Innenfläche (welche eine Vorderfläche, d. h. eine linke Fläche in Fig. 1 definiert) der Kolbenendplatte 4 und einer Innenfläche (die eine hintere Fläche, d. h. rechte Fläche in Fig. 1 definiert) der Zylinderendplatte 9 befinden sich in axialer Folge ein Distanzstück 24 in Form eines Ringkörpers, eine konische Tellerfeder 25 als elastisches Glied, und ein Nadel-Längsdrucklager 26 als Drucklager in dieser Reihenfolge zwischen der hinteren und der vorderen Seite. Die Außendurchmesser der Tellerfeder 25 und des Nadel-Längsdrucklagers 26 sind ausreichend kleiner gewählt als der Innendurchmesser des Zylinderrohrs 8. Deshalb ist zwischen den äußeren Umfangsrändern sowohl der Tellerfeder 25 als auch des Nadel-Längsdrucklagers 26 einerseits und der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohrs 8 andererseits ein ringförmiger Ölkanalspalt 28 ausreichender Breite gebildet. Mehrere Nuten 29, die sich in radialer Richtung erstrecken, sind in der Innenfläche der zylindrischen Endplatte 9 ausgebildet. Ein Raum 30 zwischen der Tellerfeder 25 und der zylindrischen Endplatte 9 auf der radial innen gelegenen Seite des Nadel-Längsdrucklagers 26 steht in Verbindung mit einem Raum 31 zwischen der Tellerfeder 25 und der Kolbenendplatte 40 auf der radial äußeren Seite des Distanzstücks 25, und zwar über dem Ölkanalspalt.

An der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohrs 8 sind in dessen hinterem Endabschnitt Aufnahme-Keilnuten 32 ausgebildet, und in einer äußeren Umfangsfläche der Ausgangswelle 3 sind vorstehende Keilverzahnungen 41 ausgebildet, die in die Keilnuten 32 eingreifen. Folglich steht die Ausgangswelle 3 in konzentrischer Lagebeziehung zu der Eingangswelle 2 und wird synchron mit dem Zylinderrohr 8 gedreht, während sie mit dem Zylinderrohr 8 in Eingriff steht, wobei sie nur in axialer Richtung relativ zu diesem versetzbar ist. Die Ausgangswelle 3 selbst hat die Form eines mit Boden versehenen Zylinders und ist derart gelagert, daß sie ausschließlich drehbar ist, sich in Vor- und Rückwärtsrichtung jedoch nicht verlagern kann.

Von der Innenfläche der Kolbenendplatte 4, der Innenfläche der Zylinderendplatte 9 und der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 sowie der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohrs 8 wird eine Druckkammer 33 gebildet. Die beiden Räume 30 und 31 sowie die Nuten 29 und der Ölkanalspalt 28, der die Räume 30 und 31 miteinander verbindet, sind innerhalb der Druckkammer 33 ausgebildet. In einem Teil der Kolbenendplatte 4 ist eine Drosselöffnung 34 gebildet, die als Drosselkanal zum Verbinden der Druckkammer 33 mit der Außenumgebung dient.

Im Inneren der Eingangswelle 2 dient ein Öldurchgangsloch 35 als Zufuhrkanal zum Zuleiten eines Getriebeöls (ATF) als viskose Flüssigkeit in die Druckkammer 33. Das Öldurchgangsloch 35 besitzt stromaufwärts ein geöffnetes Ende in der Stirnfläche der Eingangswelle 2, das stromabwärtige Ende in der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 befindet sich in deren Mittelabschnitt im Inneren der Druckkammer 33. Ein Kugel-Rückschlagventil 36 verhindert einen Rückstrom und liegt in der Mitte des Öldurchgangslochs 35. Das Rückschlagventil 36 arbeitet so, daß ATF nur in Richtung der Druckkammer 33 strömen kann. Für eine einfache Montage kann das Rückschlagventil 36 auch an einer anderen Stelle angeordnet werden, als dies in der Zeichnung dargestellt ist, solange es seine Funktion ordnungsgemäß erfüllt.

Der Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 1 mit dem oben erläuterten Aufbau wird das Getriebefluid (ATF) über einen in Fig. 4 dargestellten Hydraulikkreis zugeleitet. Eine Hydraulikquelle 37, beispielsweise eine Pumpe, saugt das in dem Automatikgetriebe befindliche ATF an und setzt es unter Druck, um das ATF anschließend in den Ölzufuhrkanal 38 einzuspeisen, in welchem sich ein Stellventil 39 befindet. Das Stellventil 39 ist elektrisch einstellbar, es kann z. B. ein Nadel- oder Spulen-Stellventil sein, welches sich für eine kontinuierliche Verstellung eignet. Der Öffnungsgrad des Stellventils 39 wird nach Maßgabe eines Signals von einer Steuerung 40 eingestellt, um die Menge oder den Druck (dies umschließt das gleichzeitige Regeln sowohl der Menge als auch des Drucks) des der Druckkammer 33 über den Ölzufuhrkanal 38 und das Öldurchgangsloch 35 zugeführten ATF zu regulieren. Alternativ kann das Stellventil 39 ein Solenoid-Ein/Aus- Ventil sein, welches elektromagnetisch angesteuert wird, so daß es sich mit hoher Geschwindigkeit öffnet oder schließt, um auf diese Weise die Menge oder den Druck des ATF zu regulieren. Hierbei wird die Zeit, innerhalb der das Stellventil 39 geöffnet oder geschlossen gehalten wird, nach Maßgabe eines von der Steuerung 40 kommenden Signals so eingestellt, daß die Menge oder der Druck des der Druckkammer 33 zugeführten ATF reguliert wird. In jedem Fall wird der Öffnungsgrad des Stellventils 39 so eingestellt, daß bei maximaler Öffnung das ATF der Druckkammer 33 über das Öldurchgangsloch 35 in einer größeren Menge zugeführt wird, als es über das Drosselloch 34 aus der Druckkammer 33 entweichen kann. Man beachte, daß der hydraulische Kreis nur dazu benötigt wird, den Zuführzustand von ATF in die Druckkammer 33 einzustellen, so daß der hier dargestellte Aufbau keineswegs beschränkend zu verstehen ist.

Die Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau erhält das ATF in der Druckkammer 33 über den oben erläuterten Hydraulikkreis und verhindert, daß durch Sehwankungen der Drehzahl und des Drehmoments entstehende Drehschwingungen von der Eingangswelle 2 auf die Ausgangswelle 3 übertragen werden. Drehbewegungen, die von dem Ausgangsteil der automatischen Kupplung auf die Eingangswelle 2 übertragen werden, gelangen von der zweiten Steuerkurvenfläche 21 über die Walzen 22 auf die erste Steuerkurvenfläche 13 und dann von dem Zylinderrohr 8 auf die Ausgangswelle 3.

Zunächst sei angenommen, es würden keine Drehbewegungen seitens der automatischen Kupplung auf die Eingangswelle 2 gegeben. Dann ist der Abstand zwischen der Kolbenendplatte 4 und der Zylinderendplatte 9 durch die Elastizität der Tellerfeder 25 auf einen hohen Wert eingestellt. Wenn in diesem Zustand gemäß Fig. 3A die Walzen 22, die die Drehübertragungsvorrichtung 23 bilden, am Boden der jeweiligen Ausnehmungen 14 und 20 der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 21 liegen, ist der Abstand zwischen der Zylinderendplatte 9 und der Steuerkurvenplatte 15 minimiert, während hingegen das Volumen der Druckkammer 33 maximal ist.

Wenn in diesem Zustand Drehbewegungen auf die Eingangswelle 2 gelangen, werden die Walzen 22 aus den Ausnehmungen 14 und 20 in der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 21 verlagert (sie bewegen sich über die Steuerkurvenflächen 13 und 21), wie in Fig. 3B zu sehen ist. Wenn sich die Walzen 22 über die Steuerkurvenflächen 13 und 21 bewegen, wird die Zylinderendplatte 9 gegen die Federkraft der Tellerfeder 25 verlagert, und das Volumen der Druckkammer 33 wird verkleinert. Zu dieser Zeit werden an den Stellen, an denen die Mantelflächen der Walzen 22 mit der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 21 in Berührung stehen, Kräfte, die von dem zu übertragenden Drehmoment abhängen, auf die Steuerkurvenflächen 13 und 21 an den Kontaktpunkten in vertikaler Richtung zu den Flächen aufgebracht. Durch die Umfangskomponenten der aufgebrachten Kräfte wird das an der Zylinderendplatte 9 befestigte Zylinderrohr 8 zusammen mit der an der Eingangswelle 2 befestigten Steuerkurvenplatte 15 gedreht. Die Drehung dem Zylinderrohrs 8 wird über die Keilnuten 32 und die Keilverzahnungen 41 auf die Ausgangswelle 3 übertragen. Die axiale Position der Ausgangswelle 3 bleibt auch dann unverändert, wenn sich die Lage des Zylinderrohrs 8 in Vorwärts-Rückwärts-Richtung verschiebt, was weiter unten noch beschrieben wird.

Durch die axialen Komponenten der oben erwähnten aufgebrachten Kräfte wird das an der Zylinderendplatte 9 befestigte Zylinderrohr 8 in Rückwärtsrichtung gedrückt und verringert dadurch das Volumen der Druckkammer 33. Gleichzeitig gelangen die durch die Elastizität der Tellerfeder 25 und den hydraulischen Druck in der Druckkammer 33 entstehenden Kräfte als Kräfte auf die Zylinderendplatte 9, welche das Zylinderrohr 8 nach vorn drücken. Deshalb wird die Verlagerung des Zylinderrohrs 8 nach hinten in einem Zustand angehalten, in welchem die axialen Kraftkomponenten im Gleichgewicht stehen mit den nach vorn drückenden Kräften, die auf das Zylinderrohr 8 einwirken und abhängen von der Federkraft der Tellerfeder 25 und dem hydraulischen Druck in der Druckkammer 33. Wenn nicht die Drehzahl und das Drehmoment der zu übertragenden Drehbewegungen schwanken und der hydraulische Druck in der Druckkammer 33 schwankt, bleibt die axiale Stellung des Zylinderrohrs 8 die gleiche, und dies gilt auch für die Kontaktposition zwischen den Mantelflächen der Walzen 22 und der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 21. Unter der Bedingung beispielsweise, daß die die erste und die zweite Steuerkurvenfläche 13 und 21 bildenden Ausnehmungen 14 und 20 linear und V-förmig ausgebildet sind, wie dies in Fig. 2, 3 und 5A gezeigt ist, in der Druckkammer 33 nur eine Tellerfeder 25 vorhanden ist, und der hydraulische Druck in der Druckkammer 33 nicht verändert wird, ist die Beziehung des relativen Versatzes (des Torsionswinkels) zwischen der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 21 gegenüber dem Betrag des zwischen den Steuerkurvenflächen übertragenen Drehmoments linear, wie dies in Fig. 5B gezeigt ist. Natürlich ist der Verdrehungswinkel proportional zu dem Versatz dem Zylinderrohrs 8 nach hinten.

Wenn die Drehzahl und das Drehmoment der auf die Eingangswelle 2 gelangenden Drehbewegungen schwanken, ändern sich die Strecken, über die die Walzen 22 sich entlang der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 22 bewegen. Wenn z. B. Geschwindigkeit und Drehmoment abrupt steigen, vergrößern sich auch die Strecken, über die die Walzen 22 sich über die Steuerkurven 13 und 21 bewegen. Als Ergebnis werden die Steuerkurvenplatte 15 und die Zylinderendplatte 9 relativ voneinander weg bewegt, entgegen der Federkraft der Tellerfeder 25 und dem hydraulischen Druck in der Druckkammer 33, so daß das Volumen der Druckkammer 33 zwischen der Zylinderendplatte 9 und der Kolbenendplatte 4 kleiner wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Zylinderendplatte 9, welche die erste Steuerkurvenflächen 13 trägt, und die von der Eingangswelle 2 getragene Steuerkurvenplatte 15 in Drehrichtung gegeneinander versetzt. Die Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments werden entsprechend einer solchen relativen Versetzung absorbiert. Ein relativer Versatz der Eingangswelle 2 und der Kolbenendplatte 4 in bezug auf das Zylinderrohr 8, die Zylinderendplatte 9 und die Ausgangswelle 3 wird von dem Nadel-Längsdrucklager 26 absorbiert.

Da in der erfindungsgemäßen Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 1 die relativ versetzten Teile einem großen Oberflächendruck ausgesetzt werden, sie insbesondere nicht über Gleitkontakt, sondern Rollkontakt miteinander in Berührung stehen, läßt sich der Verschleiß der Bauteile miniinieren. Genauer gesagt: Von den relativ zueinander versetzten Teilen, die einem großen Flächendruck ausgesetzt sind, gelangen die ersten relativ versetzten Teile, welche die zylindrische Endplatte 9 und die Steuerkurvenplatte 15 umfassen, miteinander über die zwischen ihnen befindlichen Walzen 22 in Eingriff. Die zweiten relativ versetzten Teile, welche die zylindrische Endplatte 9 und die Tellerfeder 25 beinhalten, gelangen miteinander über das zwischen ihnen befindliche Nadel-Längsdrucklager 26 in Eingriff. Als Ergebnis werden die Komponenten auch dann nicht nennenswert verschlissen, wenn die Vorrichtung über lange Zeit hinweg im Einsatz ist, und es läßt sich eine zufriedenstellende Lebensdauer erzielen.

Wenn sich das Volumen der hydraulischen Kammer 33 aufgrund der Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments verringert, wird das in die Kammer 33 eingefüllte ATF über die Drosselöffnung 34 ausgetrieben. Zu dieser Zeit ist das Rückschlagventil 36 geschlossen, so daß das ATF nicht in die Öldurchgangsöffnung 35 zurückströmen kann. Der Austritt des ATF aus der Kammer 33 erfolgt also ausschließlich über die Drosselöffnung 34, und das Volumen der Druckkammer 33 verringert sich abhängig von der Menge des ausgetragenen ATF. Hierdurch werden die durch Drehzahl- und Drehmomentschwankungen verursachten Drehschwingungen daran gehindert, zu der Ausgangswelle 3 zu gelangen, Folge des relativen Versatzes zwischen der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle 3 in Drehrichtung entsprechend einer solchen Volumenverringerung der Druckkammer 33.

Während der oben erläuterten relativen Versetzung wird Energie mit einer Menge Δω · I verbraucht, ohne daß diese Energie an die Ausgangswelle 3 gelangt. In der genannten Formel bedeutet I die Gesamtträgheit sämtlicher Teile in Drehrichtung, die sich an der motorseitigen Stelle der Zylinderendplatte 9 befinden und synchron mit der Eingangswelle 2 bewegt werden, während Δω einen Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Teile auf dieser Seite der Eingangswelle 2 bedeutet. Genauer gesagt, wenn die Lagebeziehung zwischen der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle 3 sich in Drehrichtung ändert, gelangen die synchron mit der Eingangswelle 2 bewegten Teile, beispielsweise ein Motorkolben, eine Kurbelwelle und ein Schwungrad, außer Phase gegenüber den synchron mit der Ausgangswelle 3 versetzten Teilen wie z. B. die Antriebswelle, die Antriebsräder und die Fahrzeugkarosserie. Als Ergebnis werden Drehmomentschwankungen, die zu Schwingungen in Drehrichtung führen, abhängig von der Masse (der Trägheit) der synchron mit der Eingangswelle 2 bewegten Teile absorbiert. Wenn die Positionsbeziehung zwischen Eingangswelle 2 und Ausgangswelle 3 derart geändert wird, daß die Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments der Eingangswelle 2 auf die Ausgangswelle 3 übertragen werden, verringert sich das Volumen der Druckkammer 33 entsprechend der Änderung der Lagebeziehung. Mit dieser Volumenverringerung der Druckkammer 33 wird das der Druckkammer 33 über die den Zufuhrkanal bildenden Öldurchgangsöffnung 35 zugeführten Hydraulikfluid (ATF) durch die den Drosselkanal bildenden Drosselöffnung 34 ausgetragen. Der Austrag von ATF erfolgt so rasch, daß die Übertragung der Schwingungen verhindert wird, so daß die Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment nicht auf die Ausgangswelle 3 übertragen werden können.

Die Fähigkeit des Absorbierens der Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment läßt sich einstellen, indem die Menge oder der Druck des der Druckkammer 33 über die Öldurchgangsöffnung 35 zugeführten ATF geändert wird. Natürlich können die Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment auch verbraucht oder reduziert werden durch den Reibungswiderstand zwischen den Komponenten sowie das in Drehrichtung weisende Drehmoment, welches aus der Umwandlung des viskosen Widerstands resultiert, der dann entsteht, wenn das ATF durch das Öldurchgangsloch 34 ausfließt.

Wenn Drehzahl und Drehmoment, die zuvor abrupt angestiegen waren, wieder normale Werte annehmen (wenn die Drehzahl z. B. stabilisiert ist), nehmen auch die Strecken, über die die Walzen 22 sich entlang der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 22 bewegen, wieder normale Werte an. Dabei nähern sich die Steuerkurvenplatte 15 und die Zylinderendplatte 9 aneinander an, bedingt durch die Federkraft der Tellerfeder 25 und den hydraulischen Druck in der Druckkammer 33, wodurch sich das Volumen der Druckkammer 33 wieder vergrößert. Diese Zunahme des Volumens der Druckkammer 33 wird dadurch kompensiert, daß ATF über das Öldurchgangsloch 35 eingespeist wird.

Zwischen der Außenfläche (der rechten Fläche in Fig. 1) der Kolbenendplatte 4 und der Ausgangswelle 3 ist ein Ölreservoir 57 gebildet. Das durch die Drosselöffnung 34 ausgetragene ATF wird zunächst in dem Ölreservoir 57 zwischengespeichert und dann nach außen hin abgeleitet. Wenn also das Volumen der Druckkammer 33 zunimmt, wird auf keinen Fall Luft über die Drosselöffnung 34 in die Druckkammer 33 angesaugt.

Bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Drehschwingungs- Dämpfungsvorrichtung 1 werden Vibrationen in Drehrichtung, verursacht durch Drehzahl- und Drehmomentschwankungen, in geringerem Ausmaß übertragen wegen des relativen Versatzes von Eingangs- und Ausgangswellen 2 und 3, während das Volumen der Druckkammer 33 geändert wird. Bei dieser Gelegenheit gibt es keine Möglichkeit dafür, daß der Druck des ATF in der Druckkammer 33 übermäßig stark ansteigt aufgrund von Zentrifugalkräften oder aufgrund einer Pumpwirkung, außerdem können keine Luftblasen durch Hohlraumbildungen im ATF entstehen. Anders ausgedrückt: In der erfindungsgemäßen Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 1 ist es möglich, einen großen Arbeitswinkelbereich und eine hohe Dämpfungsleistung aus mechanischer Sicht auch dann zu gewährleisten, wenn die Dämpfungsvorrichtung kompakt baut und folglich die gesamte Vorrichtung einen geringen Durchmesser besitzt. Aufgrund des reduzierten Innendurchmessers der Druckkammer 33 verringern sich auch mögliche Zentrifugalkräfte, die auf das ATF innerhalb der Druckkammer 33 einwirken, so daß ein Anstieg des hydraulischen Drucks durch Zentrifugalkräfte entsprechend beschränkt wird. Als Ergebnis werden die Kennwerte der Schwingungsdämpfung zwischen einem Zustand des Niedrigdrehzahlbetriebs und einem Zustand des Hochdrehzahlbetriebs praktisch kaum geändert.

Ferner wird das ATF in der Druckkammer 33 stets ausgetauscht, indem das Fluid durch das Öldurchgangsloch 35 nachgeführt und über die Drosselöffnung 34 ausgetragen wird. Demzufolge ruft die sich in dem Zylinderrohr 8 in axialer Richtung hin- und herbewegende Kolbenendplatte 4 keine Pumpwirkung hervor. Im Ergebnis können die Schwingungsdämpfungseigenschaften vor einer Verschlechterung gegenüber den gewünschten Werten aufgrund eines unerwarteten Druckanstiegs in der Druckkammer 33 bewahrt werden.

Wenn außerdem das Volumen der Druckkammer 33 ansteigt, wird über das Öldurchgangsloch 35 neues ATF nachgefüllt, so daß ein übermäßiger Druckabfall in der Druckkammer 33 unterbleibt. Folglich kann das ATF innerhalb der Druckkammer 33 blasenfrei gehalten werden, da keine Hohlräume entstehen. Im Ergebnis ist es möglich, eine Verschlechterung der Dämpfungsleistung zu vermeiden, die üblicherweise durch das Vorhandensein von Luftblasen in dem unter Druck stehenden Fluid entstehen.

Die Schwingungen aufgrund des Zurückschwingens der Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments werden mit dem ATF in der Druckkammer 33 gedämpft, wobei das Fluid einen Widerstand gegenüber Änderungen des Volumens der Druckkammer 33 hervorruft. Das Dämpfungsverhalten aufgrund des Vorhandenseins der Druckkammer 33 läßt sich einstellen, indem man eine Zufuhrbedingung für das ATF in die Druckkammer 33 über das Öldurchgangsloch 35 reguliert. Wenn beispielsweise der Öffnungsgrad des Stellventils 39 erhöht wird (oder dessen Öffnungszeit verlängert wird), um eine größere Menge ATF in die Druckkammer 33 einzuleiten, als aus ihr über die Drosselöffnung 34 ausgeleitet wird, wird das Dämpfungsverhalten gesteigert. Wenn hingegen der Öffnungsgrad des Stellventils 39 verringert wird (oder dessen Öffnungszeit verkürzt wird), um in die Druckkammer 33 eine geringere Menge ATF einzuleiten, wird das Dämpfungsverhalten abgeschwächt. Somit wird im letzteren Fall die Zylinderendplatte 9 leichter nach hinten verlagert, mit dem Ergebnis, daß stärkere Schwankungen in der Drehzahl absorbiert werden können, während die Fähigkeit, das Zurückschwingen von Vibrationen zu dämpfen, gesenkt wird.

Es läßt sich also selbst während der Fahrt eines Kraftfahrzeugs die Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 1 von außen her einstellen, um ihre Fähigkeit des Absorbierens von Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment einzustellen. Wenn z. B. im Anschluß an das Einkuppeln der automatischen Kupplung oder im Anschluß an ein rasches Beschleunigen oder Verzögern ein Zurückschwingen stattfindet, wird der Druckkammer 33 eine größere Menge ATF zugeleitet, um so das Dämpfungsverhalten der Dämpfungsvorrichtung 1 zu steigern und niederfrequente Schwingungen, die durch Stöße aufgrund des Kupplungsvorgangs oder durch rasches Beschleunigen oder Verzögern hervorgerufen werden, rasch zu dämpfen. Wenn andererseits hochfrequente Vibrationen in Erscheinung treten, beispielsweise aufgrund von Zündzeitpunktverschiebungen, wird das ATF der Druckkammer 33 in geringerer Menge zugeleitet, um das Dämpfungsverhalten der Dämpfungsvorrichtung 1 zu verringern und so feine Schwankungen der Drehzahl zu absorbieren, die auf hochfrequente Schwingungen zurückzuführen sind.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist die Druckkammer 33 über die Drosselöffnung 34 mit der Außenumgebung verbunden, so daß die Druckkammer 33 gegenüber der äußeren Umgebung vollständig abgedichtet ist. Dementsprechend ist auch der Drosselkanal, welcher die Druckkammer 33 mit der Außenumgebung verbindet, nicht auf die dargestellte Drosselöffnung 34 beschränkt, sondern kann jegliche Form aufweisen, beispielsweise kann es sich um ein Drosselloch in einem Teil des Zylinderrohrs 8 handeln, auch um einen Drosselkanal, der in den leitenden Teilen zwischen dem äußeren Umfangsrand der Kolbenendplatte 4 und der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohrs 8 oder den gleitenden Teilen zwischen dem inneren Umfangsrand der Zylinderendplatte 9 und der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 vorgesehen sind. Außerdem können die Eingangswelle 2 und die Ausgangswelle 3 in umgekehrter Reihenfolge verwendet werden (so daß die rechte und die linke Seite in Fig. 1 die Eingangsseite bzw. die Ausgangsseite sind).

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 8. Bei dieser Ausführungsform haben die Ausnehmungen 14, die die erste Steuerkurvenfläche 13 auf der Außenseite der Zylinderendplatte 9 bilden (und die Ausnehmungen 20, welche die zweite Steuerkurvenfläche 21 in der gegenüberliegenden Fläche der Steuerkurvenplatte 15 bilden) jeweils halbelliptische Querschnittsform, wie in Fig. 6A gezeigt ist. Indem man die Querschnittsform der Ausnehmung 14 und 20 der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 21 in dieser Weise ausbildet, wird die Beziehung der relativen Versetzung (des Torsionswinkels) zwischen der ersten und der zweiten Steuerkurvenfläche 13 und 21 gegenüber dem Betrag des zwischen den beiden Steuerkurvenflächen übertragenen Drehmoments durch eine Kurve dargestellt, wie sie in Fig. 6B zu sehen ist. Diese Kurve bedeutet, daß mit zunehmendem Torsionswinkel das übertragene Drehmoment steil ansteigt. Bei dieser erfindungsgemäßen Drehschwingungs- Dämpfungsvorrichtung 1 kann die Kennlinie des Übertragens des Drehmoments ebenso wie die Kennlinie des Absorbierens von Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments dadurch eingestellt werden, daß man die Querschnittsform der Ausnehmung 14 und 20, die die erste und zweite Steuerkurvenfläche 13 und 21 bilden, modifiziert.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung entsprechend Anspruch 8. Bei dieser Ausführungsform befinden sich zwei Tellerfedern 25a, 25b hintereinander innerhalb der Druckkammer 33 zwischen dem Distanzstück 24a und dem Nadel-Längsdrucklager 26. Von diesen beiden Tellerfedern 25a und 25b ist die eine Feder 25a (auf der rechten Seite in Fig. 7) derart gewählt, daß sie eine geringere Federelastizität besitzt als die andere Feder 25b (auf der linken Seite in Fig. 7). Deshalb ändert sich bei dieser Ausführungsform die Elastizität beim Drücken des Zylinderrohrs 8 nach hinten (nach rechts in Fig. 7) nicht linear. Die Rate, mit der die Elastizität abhängig vom Torsionswinkel zunimmt, wird bei dieser Ausführungsform von der Hälfte des vollen Hubbereichs an größer. Damit läßt sich bei der erfindungsgemäßen Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 1 die Kennlinie für die Übertragung des Drehmoments sowie die Kennlinie für die Absorbierung von Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments dadurch einstellen, daß man die Kennlinie der Federelastizitätsänderungen modifiziert, die einen Widerstand gegenüber der Versetzung des Zylinderrohrs 8 hervorruft.

Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 8. Bei dieser Ausführungsform stehen die innere Umfangsfläche des Zylinderrohrs 8 an dessen hinterem Endabschnitt (rechter Endabschnitt in Fig. 8) und die äußere Umfangsfläche der Ausgangswelle 3 miteinander über Kugelnuten 42 in Verbindung. Wenn daher bei dieser Ausführungsform das Zylinderrohr 8 nach vorne und nach hinten verlagert wird, werden Reibungskräfte zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Teilen zwischen der inneren Umfangsfläche des Zylinderrohrs 8 in dessen hinterem Endabschnitt und der äußeren Umfangsfläche der Ausgangswelle 3 verringert, und der bei den miteinander in Eingriff stehenden Teilen entstehende Leistungsverlust wird verringert.

Fig. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung entsprechend dem Anspruch 18. Eine Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 43 gemäß dieser Ausführungsform enthält als Ausgangsteil 44 ein Innenglied und als Eingangsteil 45 ein Außenglied. Das Ausgangsteil 44 besitzt eine zylindrische äußere Umfangsfläche 46, und das Eingangsteil 45 besitzt eine zylindrische innere Umfangsfläche 47. Diese Eingangs- und Ausgangsteile 45 und 44 sind konzentrisch zueinander relativ verdrehbar mit einander gegenüberliegender äußerer und innerer Umfangsfläche 46 und 47 angeordnet.

An der inneren Umfangsfläche 47 des Eingangsteils 45 sind Außenvorsprünge 48 an mehreren Stellen (drei Stellen beim dargestellten Ausführungsbeispiel) in gleichen Umfangsabständen angebracht. Außerdem sind an der äußeren Umfangsfläche 46 des Ausgangsteils 44 an mehreren (drei) Stellen Innenvorsprünge 49 angebracht, die gegenüber den Außenvorsprüngen 48 in Umfangsrichtung phasenversetzt sind. Spalte zwischen den Spitzen der Innenvorsprünge 49 und der inneren Umfangsfläche 47 des Eingangsteils 45 sowie Spalte zwischen den Spitzen der Außenvorsprünge 48 und der äußeren Umfangsfläche 46 des Ausgangsteils 44 sind mit jeweils einem Dichtungsglied 50 und 51 abgedichtet.

Räume zwischen den Innenvorsprüngen 49 und den Außenvorsprüngen 48, die jeweils benachbart zueinander in Umfangsrichtung liegen, dienen als Druckkammern 52a und 52b. Die Druckkammern 52a und 52b sind jeweils dreifach vorhanden, d. h., es gibt insgesamt sechs Druckkammern, die von (nicht dargestellten) Stirnplatten an beiden Öffnungsenden an der Vorderseite und der Rückseite der Zeichnungsebene vorhanden sind, um zu verhindern, daß das in den Druckkammern 52a und 52b befindliche Getriebefluid (ATF) ausströmt. In den Druckkammern 52a und 52b befinden sich Druck- Schraubenfedern 53a und 53b als elastische Glieder, sie erstrecken sich zwischen den Innenvorsprüngen 49 und den Außenvorsprüngen 48, die jeweils in Umfangsrichtung einander gegenüberliegen. Wenn also das Eingangsteil 45 und das Ausgangsteil 44 relativ zueinander in der einen oder anderen Drehrichtung gedreht werden, wird jedes Teil stets dem Widerstand durch einige Druck-Schraubenfedern 53a, 53a (oder 53b, 53b) ausgesetzt (d. h. gegen die Federelastizität verlagert). Von den Druckkammern 52a und 52b, die jeweils mehrfach vorhanden sind, erhöhen sich die Volumina einiger Druckkammern 52a (oder 52b), wohingegen sich die Volumina der übrigen Druckkammern 52b (bzw. 52a) verkleinern.

Als Drosselkanäle dienende Drossellöcher 54a und 54b durchsetzen das Eingangsteil 45 an mehreren (hier sechs) Stellen in Umfangsrichtung verteilt, um die Druckkammern 52a, 52b mit der Außenumgebung zu verbinden. Im Inneren des Ausgangsteils 44 sind Zufuhrkanäle 55a und 55b ausgebildet, um als viskose Flüssigkeit ATF in die Druckkammern 52a und 52b einleiten zu können. Als Blattventile oder Zungenventile ausgebildete Rückschlagventile 56a und 56b dienen als Rückstrom- Verhinderungseinrichtung. Diese Ventile befinden sich auf der äußeren Umfangsfläche 46 des Ausgangsteils 44 an solchen Stellen, an denen sie die Öffnungen der Zufuhrkanäle 55a und 55b abdecken. Die Rückschlagventile 56a und 56b sind bezüglich den Zufuhrkanälen 55a und 55b in Serie angeordnet und arbeiten so, daß das ATF nur in Richtung der Druckkammern 52a und 52b durchgelassen wird.

Die mit dem oben beschriebenen Aufbau ausgebildete Drehschwingungs- Dämpfungsvorrichtung 43 arbeitet folgendermaßen, um Drehschwingungen, die durch Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments hervorgerufen werden, daran zu hindern, von dem Eingangsteil 45 auf das Ausgangsteil 44 übertragen zu werden. Die Drehbewegungen des Eingangsteils 45 werden von den Außenvorsprüngen 48 über einige der Druck-Schraubenfedern 53a (oder 53b) und die Innenvorsprünge 49 auf das Ausgangsteil 44 übertragen. Wenn die Drehzahl und das Drehmoment der sich drehenden Teile an dem Eingangsteil 45 Schwankungen unterliegen, ändern sich die Ausmaße der elastischen Verformungen der Druck-Schraubenfedern 53a (oder 53b). Wenn z. B. Drehzahl und Drehmoment abrupt zunehmen, nehmen die elastischen Verformungen der Druckfedern 53a (oder 53b) entsprechend zu. Als Ergebnis verringern sich auch die Volumina mehrerer Druckkammern 52a (oder 52b), die zwischen den Außenvorsprüngen 48 und den diesen benachbarten Innenvorsprüngen 49 in Umfangsrichtung gebildet sind.

Bei einer derartigen Verringerung der Volumina von Druckkammern 52a (oder 52b) wird das den Druckkammern 52a (oder 52b) über die Zufuhrkanäle 55a (bzw. 55b) zugeführte ATF über die Drossellöcher 54a (oder 54b) nach außen ausgetragen. Auf diese Weise verhindert der relative Versatz zwischen dem Eingangs- und Ausgangsteil 45 bzw. 44 in Drehrichtung, daß Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment am Eingangsteil 45 auf das Ausgangsteil 44 übertragen werden. Gleichzeitig hat der zwischen dem ATF und den Drossellöchern 54a (oder 54b) erzeugte Viskositätswiderstand die Funktion, die den Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment zuzuschreibenden Schwingungen niedrig zu halten. Die Dämpfungsleistung, welche die Fähigkeit des Absorbierens der Schwankungen von Drehzahl und Drehmoment beeinflußt, läßt sich einstellen, indem man die Bedingungen für die Zufuhr des ATF zu den Druckkammern 52a (oder 52b) reguliert. Auch bei dieser Ausführungsform lassen sich Eingangsseite und Ausgangsseite derart austauschen, daß das Innenglied und das Außenglied als Eingangsseite bzw. als Ausgangsseite fungieren.

Fig. 10 bis 14 zeigen eine sechste Ausführungsform der Erfindung, die dem Anspruch 18 entspricht. Bei dieser Ausführungsform sind die Außenvorsprünge 48 und die Innenvorsprünge 49 im neutralen Zustand miteinander in Phase, so daß eine ausreichende relative Versetzung (Hub) zwischen dem Eingangsteil 45 und dem Ausgangsteil 44 in Drehrichtung gewährleistet ist. Zu diesem Zweck sind bei dieser Ausführungsform die Außenvorsprünge 48 in Dickenrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt, wodurch die Möglichkeit eröffnet ist, daß die Innenvorsprünge 49 in die Lücken zwischen den abgeteilten Außenvorsprüngen 48 eintreten. Zwischen der äußeren Umfangsfläche des Eingangsteils 44 und der inneren Umfangsfläche des Ausgangsteils 45 sind Dichtungsglieder 58a und 58b eingesetzt, welche in Umfangsrichtung verschieblich sind.

Bei einer Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung 43a mit dem oben beschriebenen Aufbau werden, wenn Eingangsteil und Ausgangsteil 45, 44 so gedreht werden, daß sie in Umfangsrichtung außer Phase sind, Anordnungen, die jeweils aus einem Paar Druck-Schraubenfedern 53, einem Paar Dichtungsgliedern 58a und einem Dichtungsglied 58b bestehen, zwischen den Außenvorsprüngen 48 und den Innenvorsprüngen 49 elastisch zusammengedrückt, wie dies in Fig. 14 zu sehen ist. Der Grund dafür, daß das Paar von Druck-Schrauberfedern 53 über das Dichtungsglied 58b bei dieser Ausführungsform aneinander anliegt, besteht darin, daß bei zu großer Länge der Druck-Schraubenfedern 53 diese möglicherweise ausknicken würden, so daß die erforderlichen Rücktreibkräfte nicht erhalten werden könnten. Man beachte, daß bei dieser Ausführungsform der Aufbau für einen ausreichenden Hub in Drehrichtung ausgelegt ist, daß im übrigen aber ähnliche Teile, beispielsweise die Ölzufuhrkanäle, ähnlich wie bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform ausgestaltet sind, so daß ihre Beschreibung hier entfallen soll.

Die erfindungsgemäße Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau und der oben erläuterten Arbeitsweise ist durch folgende besonderen Vorteile (A) bis (D) gekennzeichnet:

• (A) Es läßt sich ein ausreichend großer Arbeits-Winkelbereich erreichen. Selbst wenn Drehzahl und Drehmoment von Drehbewegungen in einem großen Winkelbereich schwanken, können diese Schwankungen der Drehzahl und des Drehmoments in zufriedenstellender Weise absorbiert werden.
• (B) Da Schwingungen mit einer viskosen Flüssigkeit gedämpft werden, die andauernd durch Wiederholen eines Zuführ- und Austragzyklus ersetzt wird, läßt sich ein Aufbau erreichen, der praktisch eine Verschleißfreiheit seiner Komponenten gewährleistet, während das Auftreten von Pumpwirkungen und Hohlraumbildungen vermieden wird. Es ist also möglich, eine Dämpfungsvorrichtung mit hoher Lebensdauer und stabiler Leistung zu schaffen.
• (C) Die Vorrichtung läßt sich einfach und in kompakter Bauweise herstellen. Folglich kann die Anordnung in einem begrenzten Raum innerhalb eines Automatikgetriebes untergebracht werden, wobei nicht nur die Herstellung, sondern auch die Montage der Vorrichtung billig ist. Die Verringerung der Baugröße hat außerdem den Vorteil, daß möglicherweise durch Zentrifugalkräfte entstehende Drücke in der Hydraulikflüssigkeit klein gehalten werden.
• (D) Der Aufbau ermöglicht ein Einstellen der Dämpfungskennlinie von außen her. Mit den immer umfangreicheren intelligenten Funktionen in modernen Kraftfahrzeugen läßt sich also eine einfache Einstellung der Dämpfung realisieren, so daß die Betriebsbedingungen von automatischen Getrieben mit automatischer Kupplung sehr fein eingestellt werden können in Abhängigkeit der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Sowohl die Dämpfungskennlinie für niederfrequente Schwingungen als auch die Dämpfungskennlinie für hochfrequente Schwingungen läßt sich in zufriedenstellender Weise einstellen.

Claims (21)

1. Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung (1, 43, 43a), mit einem eingangsseitigen Element (2, 45), einem konzentrisch zu diesem und auch dazu relativ verdrehbaren ausgangsseitigen Element (3, 44), einem elastischen Glied (25, 43) zwischen dem ausgangsseitigen Element (3, 44) und dem eingangsseitigen Element (2, 45), um die beiden Elemente in eine neutrale Stellung zu drängen, einer Druckkammer (33, 52), die zwischen dem ausgangsseitigen und dem eingangsseitigen Element gebildet ist, und deren Volumen nach Maßgabe einer Relativ-Versetzung zwischen den beiden Elementen (2, 45; 3, 44) verringert wird, wenn die beiden Elemente gegen die Federkraft des elastischen Elements (25, 53) relativ versetzt werden, einem Drosselkanal (34, 54), der die Druckkammer (33, 52) mit der Außenumgebung verbindet, und einem Zufuhrkanal (35, 55) zum Zuführen einer viskosen Flüssigkeit zu der Druckkammer (33, 52).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Einstelleinrichtung (99, 96, 56) die Menge oder den Druck der der Druckkammer (33, 52) zugeführten viskosen Flüssigkeit reguliert und hierzu in dem Zufuhrkanal (35, 45) angeordnet ist, wobei die Einstelleinrichtung die Bedingungen für die Zufuhr viskoser Flüssigkeit zu der Druckkammer (93, 53) zu regulieren vermag.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Öldurchgangsloch (35) im Inneren des eingangsseitigen Elements (2) ausgebildet ist, das Öldurchgangsloch (35) ein stromaufwärtiges, offenes Ende in einer vorderen Stirnfläche des eingangsseitigen Elements (2) und ein stromabwärtiges, geöffnetes Ende in einer äußeren Umfangsfläche des eingangsseitigen Elements (2) in deren Mittelabschnitt an einer stelle im Inneren der Druckkammer (33) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der ein Rückschlagventil (36) sich in dem Öldurchgangsloch (35) befindet.

5. Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung (1), umfassend eine erste Welle (2), eine dazu konzentrische und relativ bewegliche zweite Welle (3), eine Wandlereinrichtung (13, 21, 22) zum Umwandeln einer Versetzung in Drehrichtung, die hervorgerufen wird durch die relative Verdrehung zwischen der ersten Welle (2) und der zweiten Welle (3), in eine Versetzung in axialer Richtung, eine Druckkammer (33), deren Volumen von der Wandlereinrichtung (13, 21, 22) veränderbar ist, einen Zufuhrkanal (35) zum Zuführen einer viskosen Flüssigkeit zu der Druckkammer (33), eine Rückstromsperreinrichtung (36), die verhindert, daß das viskose Fluid aus der Druckkammer (33) in den Zufuhrkanal (35) zurückströmt, und einen Drosselkanal (34), der die Druckkammer (33) mit der Außenumgebung verbindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der eine Einstelleinrichtung (39) zum Regulieren der Menge oder des Drucks des der Druckkammer (33) zugeleiteten viskosen Fluids in dem Zufuhrkanal (35) angeordnet ist, wobei die Einstelleinrichtung in der Lage ist, die Bedingungen für die Zufuhr viskoser Flüssigkeit zu der Druckkammer (33) zu regulieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das viskose Fluid ein Automatikgetriebefluid (ATF) und die Rückstromsperreinrichtung ein Kugel-Rückschlagventil (36) ist.

8. Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung (1), umfassend: eine erste Welle (2), eine nach außen flanschartig ausgebildete Kolbenendplatte (4) mit einem äußeren Umfangsrand, der zu der ersten Welle (2) konzentrisch ist und an einem Ende der ersten Welle (2) befestigt ist, ein Zylinderrohr (8) mit einer inneren Umfangsfläche, die in der Nähe zu oder in Gleitkontakt mit dem äußeren Umfangsrand der Kolbenendplatte (4) angeordnet ist, eine nach Art eines nach innen gerichteten Flansches ausgebildete Zylinderendplatte (9), deren innerer Umfangsrand in der Nähe von oder in Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche der ersten Welle (2) in deren Mittelbereich steht, eine erste Steuerkurvenfläche (13), die als in Umfangsrichtung gewellte Oberfläche auf der Außenseite der Zylinderendplatte (9) ausgebildet ist, eine Steuerkurvenplatte (15), die auf dem Zwischenabschnitt der ersten Welle (2) derart gelagert ist, daß die Steuerkurvenplatte (15) nicht nur an einer Versetzung in Richtung von der ersten Steuerkurvenfläche (13) fort, sondern auch an einer Drehung relativ zu der ersten Welle (2) gehindert ist, eine zweite Steuerkurvenfläche, die als in Umfangsrichtung gewellte Fläche auf einer Seite der Steuerkurvenplatte (15) ausgebildet ist, mindestens einem Wälzkörper (22), der abrollbar zwischen der zweiten Steuerkurvenfläche (21) und der ersten Steuerkurvenfläche (13) angeordnet ist, ein elastisches Glied (25) und ein Längsdrucklager (26), die hintereinander in axialer Richtung zwischen einer Innenfläche der Kolbenendplatte (4) und einer Innenfläche der Zylinderendplatte (9) angeordnet sind, eine zweite Welle (3), die konzentrisch zu der ersten Welle (2) angeordnet ist und mit dem Zylinderrohr (8) ausschließlich in axialer Richtung versetzbar in Eingriff steht, eine Druckkammer (33), die durch die Innenfläche der Kolbenendplatte (4), die Innenfläche der Zylinderendplatte (9), die äußere Umfangsfläche der ersten Welle (2) und die innere Umfangsfläche des Zylinderrohrs (8) definiert wird, einen Drosselkanal (34), der die Druckkammer (33) mit der Außenumgebung verbindet, einen Zufuhrkanal (35), über den der Druckkammer (33) eine viskose Flüssigkeit zuleitbar ist, und eine Rückstromsperreinrichtung (36), die sich in dem Zufuhrkanal (35) befindet, so daß die viskose Flüssigkeit nur in Richtung der Druckkammer (33) strömen kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der eine Einstelleinrichtung (39) zum Regulieren der Menge oder des Drucks der der Druckkammer (33) zugeleiteten viskosen Flüssigkeit in den Zufuhrkanal (35) angeordnet ist und in der Lage ist, die Bedingungen für die Zufuhr der viskosen Flüssigkeit zu der Druckkammer (33) zu regulieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der eine Aufnahmenut in einem äußeren Umfangsrand der Kolbenendplatte (4) gebildet ist, und daß in der Aufnahmenut ein kreisförmiger Kolbenring (6) und eine den Kolbenring (6) elastisch andrückender elastischer Ring (7) eingesetzt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der eine Aufnahmenut in dem inneren Umfangsrand der Zylinderendplatte (9) oder in der äußeren Umfangsfläche der ersten Welle (2) in deren Mittelabschnitt an einer dem inneren Umfangsrand der Zylinderendplatte (9) gegenüberliegenden Stelle ausgebildet ist, und daß die Aufnahmenut einen kreisförmigen Kolbenring (11) und einen diesen elastisch andrückenden elastischen Ring (12) aufnimmt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der in einem mittleren Randabschnitt der Steuerkurvenplatte (15) Keilnuten (16) ausgebildet sind, während an der äußeren Umfangsfläche der ersten Welle (2) in deren Mittelabschnitt Keilverzahnungen (17) ausgebildet sind, und daß die Keilnuten (16) und die Keilverzahnungen (17) miteinander in Eingriff stehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Außendurchmesser des elastischen Glieds (25) und des Längsdrucklagers (26) so gewählt sind, daß sie ausreichend kleiner sind als der Innendurchmesser des Zylinderrohrs (8).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der ein Distanzstück (24) in Kreisringform zwischen der Kolbenendplatte (4) und der Zylinderendplatte (9) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei der in der ersten Steuerkurvenfläche Ausnehmungen (14) mit jeweils halbelliptischer Querschnittsform ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der zwei Tellerfedern (25a, 25b) innerhalb der Druckkammer (33) zwischen dem Distanzglied (24) und dem Längsdrucklager (26) hintereinander angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, bei der die innere Umfangsfläche des Zylinderrohrs (8) in ihrem hinteren Endabschnitt und die äußere Umfangsfläche der zweiten Welle (3) miteinander über Kugelnuten (42) in Eingriff stehen.

18. Drehschwingungs-Dämpfungsvorrichtung (43, 43a), umfassend: ein Innenglied (44) mit einer zylindrischen Außenumfangsfläche (46), ein Außenglied (45) mit einer zylindrischen Innenumfangsfläche (47), welche das Innenglied (44) konzentrisch zu diesem umgibt und zu diesem auch relativ drehbar ist, Innenvorsprünge (49), die an der Außenumfangsfläche (46) des Innenglieds (44) an mehreren Stellen fixiert sind, Außenvorsprünge (48), die an der Innenumfangsfläche (47) des Außenglieds (45) an mehreren Stellen fixiert sind, mehrere Dichtungsglieder (50, 51), zur Schaffung einer Abdichtung zwischen der Außenumfangsfläche (46) und der Innenumfangsfläche (47), mehrere Druckkammern (52a, 52b), die zwischen den Außenvorsprüngen (48) und den Innenvorsprüngen (49) gebildet sind, welche in Umfangsrichtung benachbart sind, elastische Glieder (53a, 53b) in den Druckkammern (52a, b), welche sich zwischen den Außenvorsprüngen (48) und den diesen benachbarten Innenvorsprüngen (49) in Umfangsrichtung erstrecken, Drosselkanäle (54a, b) zum Verbinden der Druckkammer (52a, b) mit der Außenumgebung, Zufuhrkanäle (55a, b) zum Zuführen einer viskosen Flüssigkeit zu den Druckkammern (52a, b), und eine Rückstromsperreinrichtung (56a, b), die in den Zufuhrkanälen (55a, b) angeordnet sind, damit die viskose Flüssigkeit nur in Richtung der Druckkammern (52a, b) strömen kann.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der eine Einstelleinrichtung (39) zum Regulieren der Menge oder des Drucks der der Druckkammer (52a, b) zugeführten viskosen Flüssigkeit in dem Zufuhrkanal (55a, b) angeordnet ist, wobei die Einstelleinrichtung in der Lage ist, die Bedingungen für die Zufuhr der viskosen Flüssigkeit zu der Druckkammer (52a, b) zu regulieren.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der Spalte zwischen den Spitzen der Innenvorsprünge (49) und der Innenumfangsfläche des Außenglieds (45) sowie Spalte zwischen den Spitzen der Außenvorsprünge (48) und der Außenumfangsfläche (46) des Innenglieds (45) durch Dichtungsglieder (50, 51) abgedichtet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei der die Außenvorsprünge (48) und die Innenvorsprünge (49) im neutralen Zustand miteinander in Phase sind (Fig. 10).