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DE4341373A1 - Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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DE4341373A1
DE4341373A1 DE4341373A DE4341373A DE4341373A1 DE 4341373 A1 DE4341373 A1 DE 4341373A1 DE 4341373 A DE4341373 A DE 4341373A DE 4341373 A DE4341373 A DE 4341373A DE 4341373 A1 DE4341373 A1 DE 4341373A1
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torsional vibration
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei ko­ axial angeordneten Teilen, einem primären und einem sekun­ dären Teil, die im Verhältnis zueinander drehbar gegen am Kreisumfang angreifende elastische Organe, praktisch gegen Federn, angebracht sind, die sich jeweils insgesamt ent­ sprechend einem Kreisbogen erstrecken.
Ein derartiger Drehschwingungsdämpfer hat die Aufgabe, eine angemessene Filterung der Vibrationen zwischen dem Motor und den Rädern zu gewährleisten.
Diese Filterung beinhaltet den Einsatz einer Reibung zwischen dem primären und dem sekundären Teil.
Diese Reibung ist üblicherweise wenigstens zu einem Teil durch Reibmittel bedingt, die speziell zu diesem Zweck vorgesehen sind.
Zu einem anderen Teil ist sie jedoch auch durch die Berüh­ rung bedingt, die zwischen den elastischen Organen und dem primären Teil unter der Einwirkung der Fliehkraft herbei­ geführt wird, der diese elastischen Organe beim Betrieb ausgesetzt sind.
Zumindest bei bestimmten Anwendungen bildet die durch diese Berührung bedingte Reibung eine Störreibung, wenn sie bei geringen Werten der Winkelverschiebung zwischen dem primären und dem sekundären Teil eintritt, was ins­ besondere bei der Leerlaufdrehzahl des Motors der Fall ist.
Der Zweck der Erfindung besteht in einem Drehschwingungs­ dämpfer, bei dem diese Störreibung auf ein Minimum redu­ ziert wird bzw. ganz wegfällt.
Der Drehschwingungsdämpfer der bezeichneten Art ist da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest an einem der Umfangs­ enden wenigstens eines der elastischen Organe Biegemittel vorgesehen sind, die zur Folge haben, daß dieses Umfangs­ ende beim Betrieb radial in Richtung der Achse der Gesamt­ konstruktion beansprucht wird, was zumindest jenseits einer bestimmten Winkelverschiebung zwischen dem primären und dem sekundären Teil erfolgt.
Bei diesen Biegemitteln handelt es sich vorzugsweise um Nockenmittel, die eine progressive Biegung eines solchen Umfangsendes in Abhängigkeit von der Winkelverschiebung bewirken.
Unabhängig von der jeweiligen Ausführung werden gemäß der vorgegebenen Zielsetzung die Umfangsenden der elastischen Organe, wenn sie auf diese Weise radial nach innen gezogen werden, vorteilhafterweise daran gehindert, unter der Einwirkung der Fliehkraft radial mit dem primären Teil in Berührung zu kommen.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im einzelnen aus der nachfolgenden Beschreibung, die als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten schema­ tischen Zeichnungen angeführt wird, welche folgendes darstellen:
Fig. 1 ist eine Längsteilschnittansicht eines erfindungs­ gemäßen Drehschwingungsdämpfers entsprechend der Linie I- I von Fig. 2.
Fig. 2 ist eine Querteilschnittansicht eines erfindungs­ gemäßen Drehschwingungsdämpfers entsprechend der gestri­ chelten Linie II-II von Fig. 1.
Die Fig. 3, 4 sind Querteilschnittansichten, die sich in Entsprechung zur Ansicht von Fig. 2 auf zwei Aus­ führungsvarianten beziehen.
Wie durch diese Figuren veranschaulicht wird, umfaßt der erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfer 10 in einer an sich bekannten Form zwei koaxial angeordnete Teile 10A, 10B - einen primären und einen sekundären Teil -, welche im Verhältnis zueinander drehbar gegen am Kreisumfang angreifende elastische Organe 11 angebracht sind, die sich sich jeweils insgesamt entsprechend einem Kreisbogen C er­ strecken.
R1 sei der Radius dieses Kreisbogens C.
Die elastischen Organe 11 umfassen hier jeweils mindestens eine Feder 17 in der Ausführung als Schraubenfeder, die entsprechend gewölbt ist oder nicht.
In den Fig. 1 und 2 zwei besteht jedes von ihnen aus einer einzigen Feder 17, deren Mittellinie dem Kreisbogen C entspricht.
Dieser Kreisbogen C erstreckt sich hier über mehr als 90°.
An ein und demselben Kreisumfang wirken somit nur zwei elastische Organe 11, von denen nur eines teilweise in den Figuren dargestellt ist.
Hier umfaßt der primäre Teil 10A zwei ringförmige Flansche 12, 13, zwischen denen ein Zwischenring 14 an ihrem Umfang mit größerem Durchmesser angeordnet ist, wobei dieser Zwischenring 14 einen Anlasserzahnkranz 15 trägt.
Der ringförmige Flansch 12 hat radial eine geringere Ausdehnung als der ringförmige Flansch 13, wobei dieser an seinem Umfang mit kleinerem Durchmesser eine Nabe 16 trägt, die hier für seine Anbringung an der Kurbelwelle des Motors eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist.
Die ringförmigen Flansche 12, 13 weisen in Übereinstimmung zueinander Auflagen 18 auf, gegen welche die elastischen Organe 11 in Ruhestellung am Kreisumfang über Verteiler­ blöcke 19 anliegen, die dazu an jedem der Umfangsenden dieser elastischen Organe 11 vorgesehen sind.
Die Auflagen 18 werden hier durch die Umfangsenden von Fenstern 20 gebildet, welche die ringförmigen Flansche 12, 13 lokal durchbrechen und die zur Aufnahme der elastischen Organe 11 dienen.
Die Verteilerblöcke 19 verlaufen axial von einem zum anderen der ringförmigen Flansche 12, 13 durch die Fenster 20 und weisen für die Zentrierung der Federn 17, welche die elastischen Organe 11 bilden, einen am Kreisumfang in deren Richtung vorstehenden Führungsvorsprung 22 auf, an dem sich die Federn 17 in Eingriff befinden.
Außerdem sind in den Fig. 1 bis 3 stellenweise an den Federn 17 auf der Seite des Zwischenrings 14 Unterlagen 23 vorgesehen, die als Zwischenstücke zwischen ihnen und dem Zwischenring 14 dienen und verhindern, daß sie direkt mit diesem in Berührung kommen.
Zu dem gleichen Zweck weisen die Verteilerblöcke 19 je­ weils eine Umfangsverlängerung 23′ an der Berührungs­ stelle des Zwischenrings 14 auf.
Der sekundäre Teil 10B umfaßt hier einerseits einen ring­ förmigen Flansch 25, der zwischen den beiden ringförmigen Flanschen 12, 13 des primären Teils 10A verläuft und dessen Arme 26 sich radial und am Kreisumfang zwischen den Verteilerblöcken 19 zwecks Zusammenwirken mit diesen zumindest jenseits einer bestimmten Winkelverschiebung zwischen den Teilen 10A, 10B erstrecken, und andererseits eine Platte 28 oder Druckplatte, die sich außerhalb der ringförmigen Flansche 12, 13 auf der Seite des kürzeren ringförmigen Flansches 12 erstreckt und die mit Hilfe der Schrauben 29 an einer Nabe 30 angesetzt ist, welche den ringförmigen Flansch 25 trägt.
Hier handelt es sich bei der Platte 28 um die Druckplatte einer Kupplung, deren nicht dargestellte Kupplungsscheibe drehfest mit der Eingangswelle des zugehörigen Getriebes verbunden ist.
Zwischen den Teilen 10A, 10B sind desweiteren zum einen in radialer Anordnung ein Lager 31 und zum anderen in axialer Anordnung Reibmittel 32 vorgesehen, die hier nicht be­ schrieben werden, da sie die von der vorliegenden Erfin­ dung nicht betroffen sind.
Die radialen Ränder 33 der Arme 26 des ringförmigen Flan­ sches 25 des sekundären Teils 10B verlaufen hier in Ruhe­ stellung in einem Winkelabstand D von den Auflagen 18 der ringförmigen Flansche 12, 13 des primären Teils 10A und somit von den Verteilerblöcken 19, so daß die Arme 26 erst nach einer Winkelverschiebung D gleich diesem Abstand D beim Betrieb mit den Verteilerblöcken 19 und folglich mit den elastischen Organen 11 zusammenwirken.
Die vorstehenden Anordnungen sind an sich hinreichend bekannt.
Da sie somit an sich nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören, werden sie an dieser Stelle nicht eingehender beschrieben.
Erfindungsgemäß sind zumindest an einem der Umfangsenden 35 wenigstens eines der elastischen Organe 11 - in der Praxis an beiden Umfangsenden 35 jedes dieser Organe - Biegemittel vorgesehen, die zur Folge haben, daß dieses Umfangsende 35 beim Betrieb radial in Richtung der Achse der Gesamtkonstruktion entsprechend dem Pfeil F1 von Fig. 2 beansprucht wird, was zumindest jenseits einer bestimm­ ten Winkelverschiebung zwischen dem primären und dem sekundären Teil 10A, 10B erfolgt.
Bei diesen Biegemitteln handelt es sich hier um Nocken­ mittel, die eine progressive Biegung eines solchen Um­ fangsendes 35 in Abhängigkeit von der Winkelverschiebung bewirken.
In der Praxis betreffen die vorstehenden Ausführungen nur dasjenige der Umfangsenden 35 der elastischen Organe 11, das in Richtung der Winkelverschiebung bei Direktbetrieb hinten liegt, und dasjenige, das sich in Richtung der Winkelverschiebung bei Rückwärtsbetrieb vorne befindet.
Das andere Ende ist dann letztlich nicht betroffen.
Unter Berücksichtigung der Zwischenauflagen, die durch die Unterlagen 23 gebildet werden, ist dieses andere Umfangs­ ende 35 jedoch zu diesem Zeitpunkt auch am Kreisumfang nicht wirksam.
Die Biegemittel umfassen hier an mindestens einem der Arme 26 des ringförmigen Flansches 25 des sekundären Teils 10B und an mindestens einem der Verteilerblöcke 19, zwischen denen dieser Arm 26 eingesetzt ist, zueinander passende Nockenflächen 36B, 36A.
Hier umfaßt mindestens einer der Arme 26 des ringförmigen Flansches 25 - praktisch jeder dieser Arme - vorstehend an mindestens einem seiner radialen Ränder 33 - praktisch an jedem dieser Ränder - einen Finger 38, der sich am Kreis­ umfang in Richtung des betreffenden Verteilerblocks 19 erstreckt und an dem die entsprechende Nockenfläche 36B vorgesehen ist, wobei der betreffende Verteilerblock 19 in Übereinstimmung dazu eine vertieft angeordnete Aufnahme 39 aufweist, die geeignet ist, den Finger 38 aufzunehmen, und in der die dazu passende zugehörige Nockenfläche 36A vorgesehen ist.
Die Nockenfläche 36B, die auf diese Weise ein Finger 38 aufweist, wird durch den radial am weitesten innen liegen­ den Umfangsrand dieses Fingers 38 gebildet, und sie ver­ läuft insgesamt schräg, wobei sie sich in dem Maße von der Achse der Gesamtkonstruktion entfernt, in dem sie sich an den betreffenden Verteilerblock 19 annähert.
In der Praxis wird der in Frage stehende Umfangsrand des Fingers 38 durch dessen entsprechende Kante gebildet, das heißt durch seine zur Achse der Gesamtkonstruktion hin gerichtete Kante, und die Aufnahme 39, die in Überein­ stimmung dazu an dem Verteilerblock 19 vorgesehen ist, kann auf einen Schlitz begrenzt sein, der für das Ein­ greifen dieses Fingers 38 geeignet ist.
In den Fig. 1 und 2 stehen die Nockenflächen 36A, 36B in Ruhestellung miteinander in Berührung.
Bei einem Direktbetrieb werden die durch sie gebildeten Biegemittel somit bereits zu Beginn der Winkelverschiebung zwischen den Teilen 10A, 10B wirksam.
Mit anderen Worten: Das entsprechende Umfangsende 35 der elastischen Organe 11 wird bereits zu Beginn dieser Win­ kelverschibeung radial zur Achse der Gesamtkonstruktion hin gezogen.
Auf diese Weise wird verhindert, daß es unter der Ein­ wirkung der Fliehkraft direkt an dem Zwischenring 14 zur Auflage kommt.
Dadurch wird jede Störreibung, die es verursachen könnte, beseitigt.
Unter Berücksichtigung der durch die Unterlagen 23 gebil­ deten Zwischenauflagen ist nur ein solches Umfangsende 35 in der Lage, bei niedrigen Werten der Winkelverschiebung am Kreisumfang zwischen den Teilen 10A, 10B wirksam zu werden.
Seine Wirkung erfolgt erst, wenn die Winkelverschiebung zwischen den Teilen 10A, 10B größer als der Winkelabstand D zwischen den Verteilerblöcken 19 und den Armen 26 des ringförmigen Flansches 25 des sekundären Teils 10B wird.
Selbstverständlich kann dieser Winkelabstand D je nach Anwendung gleich Null sein.
In den Fig. 3 und 4 erstreckt sich zumindest eines der Umfangsenden 35 wenigstens eines der elastischen Organe 11 in Ruhestellung konstruktionsmäßig entsprechend einem Kreisbogen C2, dessen Radius R2 kleiner ist als der Radius R1 des Kreisbogens C1, welcher den Verlauf des Mittel­ teils eines solchen elastischen Organs 11 beschreibt, und der zusammen mit diesem Kreisbogen C1 den vorgenannten Kreisbogen C bildet.
Daraus folgt, daß ein solches Umfangsende 35 in Ruhestel­ lung bereits radial von dem Zwischenring 14 des primären Teils 10A entfernt ist.
Gleichzeitig sind dann auch die Nockenflächen 36A, 36B in Ruhestellung voneinander entfernt.
Die durch diese Nockenflächen 36A, 36B gebildeten Biege­ mittel werden in diesem Falle somit erst jenseits einer bestimmten Winkelverschiebung D′ zwischen den Teilen 10A, 10B wirksam.
Diese Winkelverschiebung D′, die durch den Winkelabstand D′ zwischen den beiden Nockenflächen 36A, 36B in Ruhe­ stellung definiert wird, kann der vorangehenden Winkelver­ schiebung D entsprechen oder auch nicht.
In der Praxis wird so vorgegangen, daß bei Leerlaufdrehzahl im Totpunkt die Fliehkraft zu einem Gleichgewicht führt, aus dem sich eine neutrale Konfiguration für die elasti­ schen Organe 11 ergibt.
Desweiteren werden in der Praxis Anordnungen der gleichen Art an beiden Umfangsenden 35 jedes der elastischen Organe 11 vorgesehen.
Wie man feststellen wird, wirkt der radial am weitesten außen liegende Umfangsrand des Fingers 38 in Fig. 3 anfänglich mit der Aufnahme 39 zusammen, was ebenfalls in der nachstehend beschriebenen Fig. 4 der Fall ist.
Von daher kommt es beim Betrieb zu einem Auflagewechsel des Fingers 38 von dem radial am weitesten außen liegenden Rand zu seinem radial am weitesten innen liegenden Rand.
In Fig. 4 besteht mindestens eines der elastischen Organe 11 aus zwei koaxialen Federn 17, 17′.
Außerdem ist in dieser Fig. 4 mindestens eines dieser elastischen Organe 11 frei, um mit dem Zwischenring 14 des primären Teils 10A an mindestens einem Punkt seiner Länge in Berührung zu treten.
Wie vorstehend sind Anordnungen der gleichen Art für alle elastischen Organe 11 vorgesehen.
Die Funktionsweise bleibt insgesamt ähnlich wie vorstehend beschrieben.
Aber das Fehlen der zuvor durch die Unterlagen 23 gebilde­ ten Zwischenauflagen hat zur Folge, daß die Länge, über welche die elastischen Organe 11 unter der Einwirkung der Fliehkraft auf dem Zwischenring 14 zur Auflage kommen, sich nach der Drehzahl und nach dem Drehmoment verändert, was folglich ebenfalls, aber in umgekehrter Form, für die dynamische Steifigkeit dieser elastischen Organe 11 gilt.
Im Hinblick auf deren Berührung kann an dem Zwischenring 14 eine Beschichtung oder eine geeignete Behandlung vor­ gesehen werden.
Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen be­ schränkt, sondern sie umfaßt alle Ausführungs- und/oder Kombinationsvarianten ihrer verschiedenen Bestandteile.
So können insbesondere die Auflagen der elastischen Organe an den ringförmigen Flanschen des primären Teils aus Blöcken bestehen, die dazu in entsprechender Form an den ringförmigen Flanschen angesetzt werden.
Außerdem können die Finger, welche die Nockenmittel bil­ den, von den Verteilerblöcken her kommen, wobei die ent­ sprechenden Aufnahmen durch Schlitze gebildet werden, die am Kreisumfang in dem Zwischenring vorgesehen sind.
Anstelle eines Verlaufs entsprechend einem Kreisumfang mit begrenztem Radius oder ergänzend zu dieser Anordnung können die Umfangsenden der elastischen Organe einen Bogen zusammen mit deren durchgehendem Mittelteil bilden.
Entsprechend den Anordnungen der Art, wie sie beispiels­ weise in der DE-A-39 31 429 beschrieben werden, kann der Hohlraum, in dem die elastischen Organe angeordnet sind, geschlossen sein und Fett enthalten.
Der Anwendungsbereich der Erfindung erstreckt sich außer­ dem auf den Bereich von Kupplungen mit Kupplungsscheibe der Art, wie in der US-A-4 530 673 beschrieben wird.

Claims (12)

1. Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahr­ zeuge, bestehend aus zwei koaxial angeordneten Teilen (10A, 10B), einem primären und einem sekundären Teil, die im Verhältnis zueinander drehbar gegen am Kreisumfang an­ greifende elastische Organe (11) angebracht sind, die sich sich jeweils insgesamt entsprechend einem Kreisbogen C er­ strecken, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einem der Umfangsenden (35) wenigstens eines der elastischen Organe (11) Biegemittel vorgesehen sind, die zur Folge haben, daß dieses Umfangsende (35) beim Betrieb radial in Richtung der Achse der Gesamt­ konstruktion beansprucht wird, was zumindest jenseits einer bestimmten Winkelverschiebung (D′) zwischen dem primären und dem sekundären Teil (10A, 10B) erfolgt.
2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Biege­ mitteln um Nockenmittel handelt, die eine Biegung des Um­ fangsendes (35) in Abhängigkeit von der Winkelverschiebung bewirken.
3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenmittel eine progressive Biegung des Umfangsendes (35) in Abhängigkeit von der Winkelverschiebung bewirken.
4. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Teil (10A) zwei Flansche (12, 13) umfaßt, zwischen denen ein Zwischenring (14) angeordnet ist und die in Übereinstimmung zueinander Auflagen (18) aufweisen, gegen welche die elastischen Organe (11) in Ruhestellung am Kreisumfang über Verteilerblöcke (19) anliegen, während der sekundäre Teil (10B) einen ringförmigen Flansch (25) aufweist, der zwischen den ringförmigen Flanschen (12, 13) des primären Teils (10A) verläuft und dessen Arme (26) sich radial und am Kreisumfang zwischen den Verteiler­ blöcken (19) zwecks Zusammenwirken mit diesen zumindest jenseits einer bestimmten Winkelverschiebung (D) zwischen den Teilen (10A, 10B) erstrecken, und daß die Biegemittel an mindestens einem der Arme (26) und an mindestens einem der Verteilerblöcke (19), zwischen denen der Arm (26) eingesetzt ist, zueinander passende Nockenflächen (36B, 36A) aufweisen.
5. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (26) des ring­ förmigen Flansches (25) vorstehend einen Finger (38) aufweist, der sich am Kreisumfang in Richtung des Ver­ teilerblocks (19) erstreckt und an dem die entsprechende Nockenfläche (36B) vorgesehen ist, und daß der Verteiler­ block (19) in Übereinstimmung dazu eine vertieft angeord­ nete Aufnahme (39) aufweist, die geeignet ist, den Finger (38) aufzunehmen, und in der die dazu passende zugehörige Nockenfläche (36A) vorgesehen ist.
6. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfläche (36B), die der Finger (38) aufweist, durch dessen radial am weitesten innen gelegenen Umfangsrand gebildet wird und daß sie insgesamt schräg verläuft, wobei sie sich in dem Maße von der Achse der Gesamtkonstruktion entfernt, in dem sie sich an den Verteilerblock (19) annähert.
7. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Ruhestellung das Umfangsende (35) mindestens eines der elastischen Organe (11) entsprechend einem Kreisbogen (C2) erstreckt, dessen Radius (R2) kleiner ist als der Radius (R1) des Kreisbogens (C1), welcher den Verlauf seines Mittelteils beschreibt, und der zusammen mit diesem Kreis­ bogen (C1) den Kreisbogen (C) bildet.
8. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Anordnungen der gleichen Art an beiden Umfangsenden (35) jedes der elastischen Organe (11) vorgesehen sind.
9. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Organe (11) jeweils mindestens eine Feder (17) umfassen.
10. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der elastischen Organe (11) aus zwei koaxialen Federn (17, 17′) besteht.
11. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der elastischen Organe (11) frei ist, um mit dem Zwischenring (14) an mindestens einem Punkt seiner Länge in Berührung zu treten.
12. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Anordnungen der gleichen Art für alle elastischen Organe 11 vorgesehen sind.
DE4341373A 1992-12-09 1993-12-04 Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge Expired - Lifetime DE4341373C5 (de)

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