DE2941662A1

DE2941662A1 - Vibrationsdaempfer

Info

Publication number: DE2941662A1
Application number: DE19792941662
Authority: DE
Inventors: Paul Emile Lamarche
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1980-04-24
Also published as: GB2034004B; CA1142766A; ES485018A1; IT1123849B; JPS5557739A; DE2941662C2; US4279132A; SE444212B; GB2034004A; AU524455B2; JPS6059456B2; FR2439336B1; AU5184979A; IT7926504A0; AR224511A1; FR2439336A1; SE7908375L; BR7906562A

Description

Vibrationsdämpfer

Ein Vibrationsdämpfer wird normalerweise für eine Kupplung im Antriebszug zwischen dem Motor eines Automobils und einem manuell schaltbaren Getriebe benötigt, um Drehschwingungen zu neutralisieren, die vom Motor ausgehen· Obwohl man für einen Orehmomentwandler für ein automatisches Getriebene! einem Kraftfahrzeug normalerweise keinen Vibrationsdämpfer benötigt, da unerwünschte Vibrationen im Wandler selbst hydraulisch gedämpft werden, werden Vibrationen wieder zu einem Problem, wenn der Drehmomentwandler mit einer Sperrkupplung versehen ist, um einen Oirektantrieb zwischen dem Pumpenrad und Turbinenrad bei höheren Geschwindigkeiten vorzusehen.

fttas Problem von unerwünschten Vibrationen im Antriebszug zu beseitigen , schlägt die vorliegende Erfindung einen Vibrationsdämpfer vor, der durch die Verwendung von Gruppen von Federn, die so angeordnet sind, daß sie parallel zueinander wirken, die Fähigkeit einer ausgedehnten Bewegung besitzt.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Vibrationsdämpfer, der bei einer Torsionskupplung zwischen treibenden und getriebenen Elementen Verwendung findet, beispielsweise in einer Fahrzeugkupplung für ein manuell schaltbares Getriebe oder in

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einer Sperrkupplung für einen Drehmomentwandler, bei dem drei Gruppen von Dämpfungsfedern parallel zueinander angeordnet sind, wobei drei Federaätze in jeder Gruppe reihenweise wirken. Mit diesem Vibrationsdämpfer läßt sich eine relativ hohe Amplitude bei einer niedrigen Federkonstanten dämpfen.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen verbesserten Vibrationsdämpfer, der eine Nabe umfaßt, die mit einem getriebenen Element verbindbar ist und einen mittig angeordneten Flansch mit drei in Umfangsrichtung beabstandeten radialen Armen aufweist, die sich von diesem aus erstrecken, zwei Ausgleichselemente, die an der Nabe an gegenüberliegenden Seiten des Flansches gelagert sind, wobei jedes Ausgleichselement drei in Umfangsrichtung beabstandete radiale Arme aufweist, sowie ein Gehäuse, das die Nabe und die Ausgleicheelemente im wesentlichen umschließt und an einem geeigneten treibenden Eingangselement befestigt ist. Die Arme eines jeden Ausgleichselementes sind nach innen versetzt angeordnet, so daß sie in der gleichen Ebene wie die Nabenarme liegen, und sie sind abwechselnd zwischen benachbarten Nabenarmen angeordnet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Konstruktion größter Einfachheit, Wirksamkeit, Wirtschaftlichkeit und Einfachheit bei der Montage und im Betrieb, wobei diese weiteren Eigenschaften aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Auafl· thrungsbeispielen

in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Rückansicht eines erfindungsgemäB ausgebildeten Vibrationsdämpfers, wobei Teile desselben entfernt sind ι

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig .3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Nabe und der Ausgleichseleraente des Vibrationsdämpfer·!

Fig. 4 eine vergrößerte Teilfrontansicht einer anderen Aueführungsform eines Vibrationsdämpfers|

Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4j und

Fig. 6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles des Gehäuses des in den Fig. 4 und 5 dargestellten Dämpfers.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Vibrationsdämpfer 10 gezeigt, der mit einem geeigneten treibenden Eingangselement 11 verbunden werden kann und ein getriebenes Ausgangselement 12 antreibt, beispielsweise eine Eingangswelle von einem manuell schaltbaren oder einem automatischen Getriebe. Der Vibrationsdämpfer 10 umfaßt eine Nabe 13, die eine Trommel 14 mit einer mittleren Keilnutenöffnung 15

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aufweist, um das Keilende der Welle 12 aufzunehmen. An der Trommel 14 iat in der Mitte ein radialer Flansch 16 angeordnet, der zwei Schultarn 17 bildet, und von dem Flansch erstrecken sich drei in Umfangerichtung gleichmäßig beabatandete radiale Arme 1Θ. Jeder Arm weist auswärts divergierende Kanten 19 auf, dia in einem Paar von sich in Umfangarichtung entgegengesetzt erstreckenden Fingern 20 enden.

An den Schultern 17 auf gegenüberliegenden Seiten des Nabenflansches 16 sind zwei schwimmende Ausgleichselemente 21 und 22 gelagert. Das Ausgleichselement 21 weist einen flachen ringförmigen Haupttail 23 in unmittelbarer Nachbarschaft des Flansches 16 auf, der mit einer mittleren Öffnung 24 und drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Armen 25 versehen ist, die sich vom Umfang des Hauptteila 23 radial nach außen eratrecken. Jeder Arm ist bei 26 zum Hauptteil benachbart einwärts versetzt, so daß der äußere Abschnitt des Arme· in der gleichen Ebene wie die Nabenarme 18 liegt. Jeder Ausgleichearm 25 iat mit auswärts divergierenden Kanten 27 versehen, die in sich in Umfangsrichtung antgegengeaetzt eratreckenden Fingern 28 enden.

Bei dem Ausgleichselement 22 handelt ea sich im wesentlichen um das Spiegelbild des Ausglsichselementes 21. Daa Element 22 ist mit einem flachen ringförmigen Haupttail 29 versehen, der eine mittler· öffnung 31 und drei in Umfangsrichtung gleichmäßig baabatand«te

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radiale Arme 32 aufweist, die bei 33 einen Versatz aufweisen, ao daß der größere Teil eine· jeden Armes 32 in der gleichen Ebene wie die Nabenarme 1Θ und die Arme 25 des Ausgleichselementes 21 liegt. Jeder Arm 32 ist mit auswärts divergierenden Kanten 34 versehen, die in Fingern 35 enden.

Das Gehäuse oder die Abdeckung 36 des Dämpfers besteht aus zwei Abdeckplatten 37 und 38, wobei die rückwärtige Platte 37 eine mittlere Öffnung 39 aufweist, die eine Schulter 17 aufnimmt. Die Platte liegt in unmittelbarer Nachbarschaft des Hauptteils 22 des Ausgleichselementes. Ein ausgebauchter und allgemein ö'ffnungaloser Abschnitt 41 an der Platte 37 umgreift die Dämpferfedern und endet in einem nach innen versetzten radialen Flansch Die Vorderplatte 3Θ weist eine mittlere Öffnung 43 auf, die die gegenüberliegende Schulter 17 aufnimmt und mit einem ausgebauchten öffnungslosen Abschnitt 44 versehen ist, der in einem ringförmigen Flansch 45 endet, der gegen das Eingangselement 11 stößt. Die Flansche 42 und 45 stoßen aneinander und sind an dem Eingangselement 11 über geeignete Mittel, beispielsweise Niete 46, befestigt.

Aus jeder der Platten 37 und 3Θ sind drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete und einwärts angeordnete Antriebearme oder Streifen 47 ausgestanzt, die Veraätze 4Θ nach innen aufweisen, so daß die Streifen 47 zu den Nabenarmen 18 eng benachbart liegen.

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Die Streifen 47 der beiden Platten aind axial auegerichtet und in den auegebauchten Abschnitten 41 und 44 ausgebildet. In der Nähe der Ausschnitte sind sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende geneigte Wiedereintrittsrampen 49,49 ausgebildet, die die Dämpferfedern in Stellung halten und eine Auewärtebewegung der Federn verhindern, wenn sich das Gehäuse 36 relativ zu den Nabenarmen 1Θ bewegt.

Drei Gruppen von Federeätzen 51,52,53 wirken parallel zueinander zwischen den Nabenarmen 1Θ und den Ausgleichsarmen 25 und 32. Wenn die Ausgleichselemente 21 und 22 auf den Schultern 17,17 an gegenüberliegenden Seiten des Nabenflansches 16 angeordnet aind, sind die Arme der beiden Ausgleichselemente abwechselnd angeordnet. Wenn man Fig. 1 gegen den Uhrzeigersinn betrachtet, folgt auf einen Nabenarm 16 ein Auegleichearm 32, danach ein Auegleichearm 25, auf den ein zweiter Nabenarm 18 folgt. Alle Nabenarme und Ausgleichsarme liegen in der gleichen Ebene.

Wie in den älteren amerikanischen Patentanmeldungen der Seriennummern 601,989, 809,990, 860,346 und 865,082 offenbart ist, sind die Federn für den Dämpfer in Gruppen angeordnet, die paralle^ueinander wirken, wobei die Federn in jeder Gruppe reihenweise fungieren. Bei der vorliegenden Anmeldung wirken drei Gruppen von Federn 51,52,53 parallel zueinander, und es wirken drei Federsätze einer jeden Gruppe reihenweise bzw. hintereinander. Wenn¹ JHtB treibende Eingangeelement 11 durch die Aufbringung einea Drehmomentes durch

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eine Sperrkupplung in einem Drehmomentwandler, eine Reibungekupplung für ein manuell schaltbares Getriebe etc ι in Drehungen versetzt wid, bewirkt die Rotation des Elementes 11 eine Rotation des Gehäuses und der Antriebsstreifen 47. Die Antriebsstreifen treten mit den Federsätzen 51 in Eingriff, drücken diese Federn zusammen und bewegen sie gegen die Arme 32 des Ausgleichselementes 22, drücken die Federeätze 53 zusammen, bewegen die Federsätze 53 gegen die Arme des Ausgleichselementes 21, um die Federsätze 52 zusammenzupressen, die sich wiederum gegen die Arme 18 der Nabe bewegen und dadurch eine Rotation des getriebenen Ausgangselementes 12 bewirken·

Obwohl die Federsätze in jeder Gruppe unterschiedliche oder alle die gleiche Federkonstante haben können, weisen bei einer bevorzugten Ausführungeform die Federsätze 51 und 52 identische Federkonstanten auf, während der Federsatz 53 eine höhere Konstante besitzt. Auf diese Weise werden die Federsätze 51 und 52 durch die Aufbringung eines Drehmomentes in gleicher Weise zusammengepreßt, bis sie ihre festen Höhen erreiche?», während die Federeätze 53 in geringerem MaBe zusammengepreßt werden als die Federsätze 51 und 52. Offensichtlich hängt das Kompressionsmaß der Federeätze von dem Widerstand des Auegangselementes gegenüber Rotation ab.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine andere AusfUhrungsform eines Vibrationsdämpfers gezeigt, wobei mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform identische Teile mit der gleichen Bezugsziffer und einem kleinen a als Zusatz versehen sind. Der Dämpfer 10a

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umfaßt ein treibendes Eingangselement 11a, ein getriebenes Ausgangselement 12a, eine Nabe 13a mit einer Trommel 14a, die mit einer mit Keilnuten versehenen öffnung 15a versehen ist, einen radialen Flansch 16 a und drei beabstandete Nabenarme 16a, die divergierende Kanten aufweisen, die in Fingern 20a enden, und zwei Ausgleichselemente 21a,22a. Das Ausgleichselement 21a weist einen ringförmigen Mauptteil 23a auf, der auf einer Schulter 17a der Nabe gelagert ist, sowie drei radiale Arme 25a mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Fingern 28a. Das Ausgleichselement 22a weist ebenfalls einen ringförmigen Hauptteil 29a auf, der auf der gegenüberliegenden Schulter 17a gelagert und mit drei radialen Armen 32a versehen ist, die in Fingern 35a enden. Die Arme 25a und 32a der Ausgleichselemente sind in gegenüberliegenden Richtungen gegeneinander versetzt, so daß sie in der gleichen Ebene wie die Nabenarme 16a liegen.

Die Abdeckung 36a des Dämpfers umfaßt eine rückwärtige Platte 37a, die mit einem ausgebauchten Abschnitt 41a, der in einem radialen Flansch 42a endet, an einer Schulter 17a gelagert ist. Die Frontplatt· 54 hingegen besitzt eine mittlere Öffnung 55, die an der gegenüberliegenden Schulter 17a gelagert und mit drei in Umfangerichtung beabstandeten, sich in Radialrichtung erstreckenden Armen 56 versehen ist, die bei 57 einen Versatz aufweisen und eng benachbart zu den Nabenarmen 16a liegen sowie sich allgemein parallel zu diesen erstrecken. Die Arme enden in einem ringförmigen Flansch 56,

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der zwischen dem Eingangselement 16a und dem Flansch 4£a angeordnet ist, wobei die Flansche 42a und 5Θ über Niete 46a oder andere geeignete Mittel am Eingangselement 11a befestigt sind.

Die Arme 56 bilden drei bogenförmige, längliche Öffnungen oder Schlitze 59 in der Platte, wobei der Umfang der Platte 54 reit aufwärts und auswärts geneigten, bogenförmigen Lippen 61 versehen ist, während sich auswärts und abwärts geneigte, bogenförmige Lippen 62 vom Innenumfang des ringförmigen Flansches 58 aus erstrecken· Die Arme 56 sind mit den Antriebsetreifen 47a in der Platte 37a axial ausgerichtet und bilden Antriebsstreifen für den Dämpfer. Federsätze 51b,52a,53a sind zwischen den Nabenarmen 16a und den Ausgleichsarmen 25a und 32a angeordnet und wirken parallel zueinander wie bei der vorstehend beschriebenen Aueführungeform.

Die Schlitze 59 sind in der Vorderplatte 54 vorgesehen, wo Raum ein Problem darstellt, wie in Fig. 5 gezeigt, da das benachbarte Element die Verwendung eines vollständig ausgebauchten Wandabschnittes verhindert. Benachbart zu jedem Arm 56 sind die äußeren Lippen 62 mit geneigten Rampen 63,63 versehen, die in der gleichen Weise funktionieren wie die in der Abdeckplatte 37a ausgebildeten Rampen 49a. Diese Aueführungeform funktioniert in der gleichen Weise wie die in den Fig. 1-3 dargestellte erste Aueführungeform.

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L e e r s e i t e

Claims

BORG-WARNER CORPORATION
S. Michigan Avenue
Chicago, Illinois 60604, USA

M-5082 12. Oktober 1979

Patentansprüche

Vibrationsdämpfer zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen treibenden und angetriebenen Elementen mit einem Eingangselement, das mit einem ein Drehmoment eingebenden Element verbunden ist, und einer Nabe, die mit einem ein Drehmoment abgebenden Element verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (3) in Umfangarichtung gleichmäßig beabatandete radiale Arme (16) aufweist, zwei Ausgleichselemente (21,22), die an gegenüberliegenden Seiten der Nabe von dieser unabhängig schwimmend gelagert aind, wobei jedes Ausgleichselement eine ringförmige Platte (23 oder 29) umfaßt, die mit drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten radialen Armen(25 oder32) veraehen ist, wobei die Arme der Ausgleichselemente wechselweise zwischen jedem benachbarten Paar der Nabenarme (18) angeordnet sind, Druckfedersätze (51,52,53), die zwischen den Nabenarmen und den Ausgleichsarmen angeordnet sind und drei Gruppen von Federeätzen bilden, die parallel zueinander wirken, wobei jede Gruppe drei Federsätze aufweist, die hintereinander wirken, und zwei Abdeckplatten (37,36), die im wesentlichen die Nabe (13), die

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ORIGINAL INSPECTED

Auegleicheelemente (21,22) und die Federsätze (51,52,53) umschließen und mit dem Eingangselement (11) verbunden sind, wobei jede Abdeckplatte drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beanstandete, einstückig ausgebildete Antriebseinrichtungen (47) darin aufweist, die in der Bahn der Federsätze angeordnet sind.
2. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (25 oder 32) einer jeden Auagleichaplatte nach innen versetzt (26 ader 33) angeordnet sind, so daß sie in dar gleichen Ebene wie die Nabenarme (18) liegen.
3. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen Antriebsstreifen (47) umfassen, die aus jeder Abdeckplatte (37,38) ausgestanzt und zu jeden Nabenarm (18) axial ausgerichtet sind und sich allgemein parallel zu diesem erstrecken.
4. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nabenarm (18) und jeder Ausgleichsarm (25 oder 32) auswärts divergierende Kanten (19,27,34) aufweist, die in sich in Umfangsrichtung entgegengesetzt erstreckenden Fingarn (20,28,35) enden.

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5. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abdeckplatte (37 oder 38) mit einem flachen ringförmigen mittleren Abschnitt und einem auswärts ausgebauchten Abschnitt (41 oder 44) versehen ist, der in einem radialen Flansch (42 oder 45) endet, wobei die Flansche der Abdeckplatten an das Eingangselement (11) anstoßen und an diesem befestigt sind.
6. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abdeckplatten (37,38) zu den äußeren Enden eines jeden Antriebsstreifens (47) benachbart geneigte Wiedereintrittsrampen (49) ausgebildet sind.
7. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (13) eine Trommel (14) mit einem mittleren
radialen Flansch umfaßt, der die Trommel in zwei Schultern (17,17) aufteilt, auf denen die Ausgleichselemente (21,22) und die Abdeckplatten (37,38) gelagert sind.
8. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Nabenarmen ein Arm (25 und 32)
eines jeden Ausgleichaelementes (21,22) angeordnet ist.

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9. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Abdeckplatte (37a) einen flachen mittleren ringförmigen Abschnitt und einen auswärts ausgebauchten Abschnitt (41a) umfaßt, der in einem radialen Flansch (42a) endet, sowie drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Antriebsstreifen (47a), die einstückig mit der Abdeckplatte ausgebildet und nach innen versetzt angeordnet sind, so daß sie zu den Nabenarmen (18a) benachbart und zu diesen axial ausgerichtet sind, und daß die vordere Abdeckplatte (54) einen flachen ringförmigen mittleren Abschnitt und einen konzentrischen ringförmigen Flansch (58) umfaßt, an den drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Arme (56) angeschlossen sind, um drei längliche bogenförmige Schlitze (59) zu bilden, wobei die Arme (56) in Axialrichtung zu den Nabenarmen (18a) und den Antriebestreifen (47a) ausgerichtet sind.
10· Vibrationsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ringförmigen mittleren Abschnitt (54) drei bogenförmige aufwärts und auswärts geneigte Lippen (61) vorgesehen sind und daß auf dem Flansch (5θ) drei bogenförmige abwärts und auswärts geneigte Lippen (62) angeordnet sind, wobei die bogenförmigen Lippen dazu dienen, die Federsätze in der Abdeckung zu halten·

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11. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (13) eine Trammel (14) und einen mittleren radialen Flansch (16) umfaßt, von dem sich die Nabenarme (1Θ) erstrecken, daß die Arme (25 oder 32) eines jeden Ausgleichselementes (21 oder 22) einwärts versetzt (26 oder 33) sind, so daß sie in einer gemeinsamen Ebene mit den Nabenarmen (1Θ) liegen, daß die Nabenarme und die Ausgleichsarme jeweils auswärts divergierende Kanten (19,27,34) aufweisen, die in sich in Umfangsrichtung entgegengesetzt erstreckenden Fingern (20,28,35) enden, wobei ein Arm eines jeden Ausgleichselementes zwischen benachbarten Nabenarmen angeordnet ist, daß die Abdeckplatten (37,38) jeweils einen flachen ringförmigen mittleren Abschnitt und einen auswärts ausgebauchten Abschnitt (41,44) umfassen, der in einem radialen Flansch (42,45) endet, der an dem Eingangselement (11) befestigt ist, daß die Antriebseinrichtungen drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Antriebsstreifen (47,47) aufweisen, die einstückig mit jeder Abdeckplatte ausgebildet und einwärts versetzt (48) sind, so daß/sich allgemein parallel zu den Nabenarmen (18) erstrecken und zu diesen axial ausgerichtet sind, und daß in jeder Abdeckplatte (37 oder 38) zu dem äußeren Ende eines jeden Antriebsstreifens (47) benachbart geneigte Wiedereintrittsrampen (49) ausgebildet sind.

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12. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ausgebauchter Abschnitt einer Abdeckplatte (54) zwischen den Antriebsstreifen (56) ausgeschnitten ist, so daß drei bogenförmige längliche Schlitze (59) gebildet werden, die sich zwischen die Antriebsstreifen erstrecken.
13. Vibrationsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß innere und äußere bogenförmige geneigte Lippen (61,62) vorgesehen sind, die die Schlitze begrenzen und die Federsätze im Dampfer halten.

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