DE4324452A1

DE4324452A1 - Drehschwingungsdämpfer

Info

Publication number: DE4324452A1
Application number: DE19934324452
Authority: DE
Inventors: Hans F Collenberg; Franz-Josef Joachim
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1995-01-26
Also published as: WO1995003501A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungs dämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Drehschwingungsdämpfer ist bekannt aus der DE 39 18 063 A1. Dabei sind die Planetenräder als Stirnzahnräder ausgebildet, die mit einer als Hohlzahnrad ausgebildeten Primärmasse in Zahneingriff stehen und ohne Achszapfen flächig zwischen axialen Stirnplatten in Taschen eines Planetenradträgers der Sekundärmasse gehalten sind.

Dies bedingt, daß sich die Ansaug- und Druck seiten der so gebildeten Zahnradpumpen an den radial außenliegenden Zahnradeingriffsstellen von Planeten zahnrädern und Primärmassen befinden müssen. Jeder Druckkanal ist mit einer Speicherkammer mit elastisch veränderbarem Volumen versehen und über jeweils ein drehzahlabhängig gesteuertes Kolbenventil zur Drosse lung der Druckleitung sowie je einem Überdruckventil mit der Ansaugseite der nächsten Zahnradpumpe verbun den.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, einen Drehschwingungsdämpfer nach diesem Prinzip so zu gestalten und zu verbessern, daß er deutlich billiger herstellbar ist und seine Einzel teile bei gleichzeitiger Verbesserung ihrer Eigen schaften einfacher gestaltet sind, was sie in ihrer Funktion betriebssicherer macht.

Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungs dämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß werden anstelle der bisher ver wendeten Stirnzahnräder als Planetenzahnräder Zahn räder mit einer Kronenradverzahnung verwendet. Die Verwendung von Kronenrädern ermöglicht eine verein fachte Ausführung des sie haltenden Gehäuses. Das Flankenspiel der Planetenzahnräder ist nur von der Gestaltung des Planetenradträgers der Sekundärmasse abhängig und somit können komplizierte Toleranzen, beispielsweise gegenüber Stirnwänden, vermieden werden. Größere Fertigungstoleranzen sind zulässig, was zu einer günstigeren Produktion führt. Das Flan kenspiel ist dabei insbesondere unabhängig von der radialen Lage der Planetenzahnräder. Hierdurch ergibt sich eine hohe hydraulische Dichtigkeit zwischen Primär- und Sekundärmasse, was die Verwendung dünn flüssiger Dämpfungsmittel erlaubt.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen Drehschwingungsdämpfer nach der Er findung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Planetenrad träger der Sekundärmasse in Rich tung I-I in Fig. 1.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Drehschwin gungsdämpfer mit einer antriebsseitigen Primärmasse 2, die aus einer mit der Antriebswelle 4 verbindbaren Scheibe 6 mit Außenverzahnung 8, einer Nabe 10 und einem im Längsschnitt U-förmigen Rand 12 besteht. Der Rand 12 ist mit der Scheibe 6 beispielsweise über eine Schweißung verbunden und vorteilhafterweise aus Stahlblech geformt.

Auf der Nabe 10 sitzt eine zweiteilige Sekundär masse 14. Sie besteht aus einem abtriebsseitigen Kupplungsteil 16 mit einer auf der Nabe 10 gleitend gelagerten konzentrischen Nabe 18 und einem auf der Nabe 18 befestigten Planetenradträger 20.

Die Nabe 10 weist ein flanschartiges Ende 22 auf, das in eine ringförmige Ausnehmung 24 des Kupplungs teils 16 eingreift und ein axiales Lager für die Nabe 18 bildet.

Der Planetenradträger 20 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet und weist an seinem Rand 26 gleichmäßig verteilt zylinderförmige Taschen 28 auf (siehe Fig. 2). In diesen Taschen 28 sind zapfenlose, zylinderförmige Zahnräder 30 aufge nommen. Die Zahnräder 30 sind mit einer Verzahnung versehen, die mit einer entsprechenden Verzahnung in einem Bereich 32 des Randes 12 der Primärmasse 2 korrespondiert und in Zahneingriff steht. Beide Ver zahnungen bilden zusammen eine Kronenradver zahnung 34. Vorteilhafterweise ist die Verzahnung dieses Bereichs 32 des Randes 12 spanlos aus dem Stahlblech des Randes 12 geformt. Die Planetenzahn räder 30 können mit Einrichtungen für einen Druckaus gleich versehen sein, beispielsweise durch hier nicht dargestellte radiale oder axiale Bohrungen.

Der Planetenradträger 20 ist antriebsseitig von der Scheibe 6 der Primärmasse 2 sowie abtriebsseitig vom Rand 12 der Primärmasse 2 begrenzt und bildet mit dieser einen Ansaugraum 36, wobei die Ansaugstel len 38 (Fig. 2) für die Zahnradpumpen der Planeten zahnräder 30 vorzugsweise im radial äußeren Bereich der Taschen 28 angeordnet sind. Der Bereich 32 des Randes 12 steht mit dem Kupplungsteil 16 der Sekun därmasse 14 in dichtender Reibverbindung. Somit er gibt sich ein ringsum geschlossener, dichter Raum.

Der untere Teil des Bereichs 32 des Randes 12 der Primärmasse 2 liegt mit seiner Antriebsseite 40 an einem Lagerring 42 an, der sich seinerseits am Kupplungsteil 16 der Sekundärmasse 14 abstützt. Vor teilhafterweise ist dieses aus den Teilen 20, 32 und 16 gebildete Axiallager als Festlager ausge bildet.

Von den radial inneren Enden der Taschen 28 führen Druckkanäle 44 für das Dämpfungsmittel in eine sich um die Nabe 18 erstreckende, im Kupplungsteil 16 der Sekundärmasse 14 angeordnete, ringförmige Druck kammer 46, die durch radiale Rippen 48 unterteilt ist. Die Druckkammer 46 wird antriebsseitig von einer scheibenförmigen Trennwand 50 des Planetenrad trägers 20 begrenzt.

In der Trennwand 50 ist wenigstens eine Über laufbohrung 52 vorgesehen, die durch einen geschlif fenen, geschlitzten Ring 54 verschließbar ist. Dieser Ring 54 ist axial beweglich gelagert, wobei die Rip pen 48 der Druckkammer 46 so geformt sind, daß sie seine axiale Bewegbarkeit begrenzen. Infolge eines in der Druckkammer 46 herrschenden Überdrucks liegt der Ring 54 flach gegen die Trennwand 50 an. Bei hoher Drehzahl bewegen sich die Enden des Ringes 54 infolge der Fliehkraft nach außen und verschließen die Über laufbohrung(en) 52. Bei einem Lastwechsel im Schub betrieb kann mit dieser Ausführung eine Öffnung der Überlaufbohrung 52 von der Absaugseite her durch axiales Zurückdrängen des Ringes 54 erfolgen.

Die ringförmige Druckkammer 46 ist so bemessen, daß sie gegenüber dem Fördervolumen eines Planeten zahnrades 30 je Umdrehung der Primärmasse 2 ein wesentlich größeres Volumen aufweist. Dieses Verhält nis soll etwa den Wert 5 betragen und ist damit wesentlich geringer als bei den bekannten Ausführun gen, bei denen jeder Zahnradpumpe eine Einrichtung zur drehzahlabhängigen Steuerung des Förderflusses zugeordnet ist, deren Einzelvolumina jedoch sehr ge ring sind. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung über nimmt die ringförmige Druckkammer 46 die Aufgabe dieser Einrichtungen. Durch die zentrale Zuführung der Druckkanäle 44 gelangt das Dämpfungsmittel in die Druckkammer 46, die wie eine Zentrifuge wirkt und bei der das Dämpfungsmittel sich radial nach außen bewegt. Dabei erfolgt eine starke Durchmischung mit Luft, was zu einer elastischen Speicherwirkung führt.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Plane tenträger 20 entlang der Linie I-I der Fig. 1. Dabei sind die auf dem Umfang unter gleichen Winkeln ver teilten Taschen 28 für die hier nicht gezeigten Planetenzahnräder 30 dargestellt. Im radial äußeren Bereich des Planetenradträgers 20 sind Ansaugstel len 38 als Verbindung von einem hier nicht gezeigten Ansaugraum 36 und Tasche 28 vorgesehen. Im radial inneren Bereich des Planetenradträgers 20 sind Druck kanäle 44 als Verbindung von Taschen 28 und einem hier nicht gezeigten Druckraum 46 angeordnet. Aus dem Druckraum 46 stellen Überlaufbohrungen 52 gegebenen falls Verbindung zum Ansaugraum 36 her.

Nahezu alle bisher üblicherweise verwendeten Spiralfedern, Schwingkolbeneinrichtungen und Keile können vermieden werden, was zu einer weit gesteiger ten wirtschaftlichen Fertigung führt. In der erfin dungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung sind alle Kan ten, an denen die Planetenzahnräder in den Taschen laufen, geometrisch einfach beschreibbar, herstell bar und prüfbar. Planetenradträger und Planetenzahn räder weisen vereinfachte Konstruktionen auf.

Das in den Taschen der Planetenzahnräder ge wünschte Flankenspiel kann durch eine geeignete Mon tage des Planetenradträgers auf der Abtriebsnabe ein gestellt werden. Durch eine geeignete hydraulische oder mechanische Spannvorrichtung kann zwischen Planetenradträger und Abtriebsnabe Spielfreiheit in der Verzahnung erreicht werden.

Bezugszeichenliste

2 Primärmasse
4 Antriebswelle
6 Scheibe
8 Außenverzahnung
10 Nabe
12 Rand
14 Sekundärmasse
16 Kupplungsteil
18 Nabe
20 Planetenradträger
22 flanschartiges Ende
24 Ausnehmung
26 Rand
28 Tasche
30 Planetenzahnrad
32 Bereich des Randes 12
34 Kronenradverzahnung
36 Ansaugraum
38 Ansaugstellen
40 Antriebsseite des Bereichs 32
42 Lagerung
44 Druckkanal
46 Druckkammer
48 Rippe
50 Trennwand
52 Überlaufbohrung
54 Ring

Claims

1. Drehschwingungsdämpfer, bestehend aus einer umlaufenden antriebsseitigen Primärmasse, die mit einer abtriebsseitigen umlaufenden Sekundärmasse, die achsfrei gehaltene Planetenzahnräder aufweist, in Eingriffsverbindung steht und mit diesen Planeten zahnrädern Zahnradpumpen für ein in einem geschlosse nen Förderkreis geführtes flüssiges Dämpfungsmittel bildet, wobei die Primärmasse und die Sekundärmasse ein abgedichtetes Gehäuse für das Dämpfungsmittel bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenzahnräder (30) in zylinderförmigen und sich radial nach außen erstreckenden Taschen (28) eines Planetenradträgers (20) der Sekundärmasse (14) aufgenommen sind, wobei die gedachte Rotationsachse der Planetenzahnräder (30) sich nach radial außen erstreckt und die Verzahnungen der Planetenzahn räder (30) mit der Verzahnung der Primärmasse (2) als eine Kronenradverzahnung (34) zusammenwirken.

2. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am radial äußeren Ende der Taschen (28) Ansaugstel len (38) für das Dämpfungsmittel vorgesehen sind und die radial inneren Enden der Taschen (28) mit Druck kanälen (44) verbunden sind.

3. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um eine Nabe (18) der Sekundärmasse (14) eine mit den Druck kanälen (44) verbundene, ringförmige Druckkammer (46) angeordnet ist, die über mindestens eine drehzahlab hängig schließende Steuereinrichtung (52, 54) mit einem Ansaugraum (36) zwischen Primär- (2) und Sekun därmasse (14) verbunden ist.

4. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die dreh zahlabhängig schließende Steuereinrichtung (52, 54) aus mindestens einer Überströmbohrung (52) in einer Trennwand (50) zwischen Primär- (2) und Sekundär masse (14) besteht, die durch einen in der Druckkam mer (46) angeordneten, dicht anliegenden, geschlitz ten Ring (54) bei einer vorgebbaren Fliehkraft ver schließbar ist.

5. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vor herigen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß der geschlitzte Ring (54) axial ver schiebbar ist.

6. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vor herigen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Primärmasse (2) aus einer Scheibe (6) mit einem im Längsschnitt U-förmigen Rand (12) gebildet ist, dessen wenigstens einer Be reich (32) aus Blech besteht, dichtend mit der Sekundärmasse (14) in Reibverbindung steht und einen aus dem Blech spanlos geformten Teil der Kronenrad verzahnung (34) aufweist.

7. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vor herigen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Primärmasse (2) mit ihrem Rand (12) antriebsseitig mit hoher Gleitfähigkeit am Planeten radträger (20) und abtriebsseitig an einem am Kupp lungsteil (16) der Sekundärmasse (14) abgestützten Lagerring (42) gleitbar anliegt und mit diesem ein festes Axiallager bildet.