DE3823745C2 - Schwungscheibe mit Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwungscheibe mit Schwingungs­ dämpfer.

Eine derartige Schwungscheibe ist in der FR-PS 25 71 461 vom 21. August 1985 beschrieben. Die Schwungmassen der Dämpfer­ schwungscheibe, die unmittelbar an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist, werden in Abhängigkeit der Motorcharakteri­ stika gewählt. Es ist daher wünschenswert, daß sie unabhängig vom Rest der Dämpferschwungscheibe montiert werden kann, ebenso wie es manchmal notwendig ist, den Motor abgekoppelt von der kinematischen Kette zu testen und mit dieser einzel­ nen Schwungmasse auszurüsten. Dies war bis heute aufgrund der Herstellart des Dämpfungsmechanismus, der Federreibmittel und zumeist einen Momentbegrenzer aufweist, nicht denkbar. Es be­ stand die Gefahr, daß bestimmte dieser Elemente vor oder wäh­ rend der Montage verlorengingen oder beschädigt wurden.

Bei der im oben bezeichneten französischen Patent beschriebe­ nen bekannten Schwungscheibe ist der wesentliche Teil der Schwungmasse des Eingangsteils durch einen massiven Kranz ge­ bildet, der ein Abstandselement bildet und axial zwischen zwei Flanschen eingesetzt ist. Die Federn sind in den Rändern der in diesen Flanschen ausgebildeten Fenstern unter Zwi­ schenschaltung von Schwenksockeln gelagert. In einem solchen bekannten System treten die auf den Schwenksockeln montierten Federn in Kontakt mit dem Abstandselement. Daraus resultiert eine Abnutzung sowohl des Abstandselements, als auch der Fe­ dern, wobei insbesondere in dem Abstandselement Inkrustati­ onsmarken gebildet werden. Um das Phänomen der Inkrustation zu begrenzen, ist es vorgeschlagen worden, das Abstandsele­ ment aus eventuell nachbehandeltem Kugelgraphitguß oder aus hartem Stahl herzustellen. Die Herstellkosten eines solchen Teils sind relativ hoch.

Aus der DE 36 28 773 A1 ist ebenfalls eine Schwingungsdämpfer- Schwungscheibe mit einem Eingangsteil, welches mit einer trei­ benden Welle verbunden ist und einem Ausgangsteil bekannt. Zwi­ schen Eingangsteil und Ausgangsteil sind Federn angeordnet, welche in Umfangsrichtung ihre Wirkung entfalten. Das Ein­ gangsteil weist zwei Flansche auf, welche radial nach innen im Abstand voneinander verlaufende Führungsscheiben bilden, in de­ nen Öffnungen ausgearbeitet sind, welche die Federn aufnehmen. Die Flansche vereinigen sich außerhalb der Federn und sind in diesem Bereich außerhalb der Federn über eine Reibschlußverbin­ dung am Eingangsteil befestigt.

Zwischen den Federn und den Flanschen sind keine besonderen Vorkehrungen getroffen, so daß auch hier Verschleiß bzw. das Phänomen der Inkrustration auftritt.

Die DE 29 31 423 C2 zeigt eine elastische Wellenkupplung mit einer Einrichtung zur Schwingungsdämpfung, wobei zwischen den Kupplungsteilen ebenso parallele Führungsscheiben mit Öffnungen und eingesetzten Federn angeordnet sind. Auch bei dieser Vor­ richtung entsteht eine Abnützung an den Führungsscheiben sowie an den Federn.

Aus der nachveröffentlichten DE 37 21 710 A1 ist eine Einrich­ tung zum Dämpfen von Schwingungen zwischen einem Motor und einem Antriebsstrang bekannt, bei welcher zwei Flansche die Fe­ dern zum Dämpfen der Schwingungen beidseitig umgeben und sich von der Rotationsachse aus gesehen außerhalb der Federn ver­ einigten. Bei dieser Vorrichtung ist zwischen den Federn und den einen Ringkanal bildenden Flanschen im äußeren Bereich ein Verschleißschutz vorgesehen. Der Verschleißschutz wird z. B. durch die Anlage eines Stahlbandes mit hoher Härte erreicht.

Aus der DE 36 42 909 C2 ist eine Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen, bei der Berührungsflächen zwischen sich relativ zueinander verdrehbaren Teilen mit einer die Verschleißfestig­ keit erhöhenden Beschichtung versehen sind, bekannt. Der Ver­ schlußschutz bezieht sich auf eine Lager- und Zentrierflächen- Zwischenscheibe. Diese Zwischenscheibe ist an einer Schwung­ masse so aufgenommen, daß sie an ihrem Innenumfang und an ihrem Außenumfang über diese Lager- und Zentrierflächen geführt wird und ab einem bestimmten Drehmoment auf diesen Flächen gleiten kann.

Auch bei dieser Vorrichtung sind die Federn in Öffnungen der Führungsscheiben aufgenommen. Mangels besonderer Vorkehrungen in diesem Bereich ist auch hier die Gefahr von Inkrustrationen bzw. Abnutzungen gegeben.

Der Erfindung liegt daher gegenüber dem zum Anmeldetag bekann­ ten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, die Abnutzung der Federn und der Flansche, das sogenannte Phänomen der Inkrustra­ tion, zu minimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Zur Lösung trägt vor allem das Merkmal bei, daß zumindest im radial äußeren Bereich zwischen den Federn und zumindest einem der Flansche ein Verschleißschutz vorgesehen ist.

Die Flansche können aus gepreßtem Blech bestehen und beispielsweise örtlich behandelt werden (carbonitrieren), um eine Oberfläche von extremer Härte zu­ mindest gegenüber den Federn aufzuweisen. Gemäß einer weite­ ren Variante kann die Form dieser Flansche angepaßt werden, um einen Ring eines Materials mit verschleißfesten Eigen­ schaften, beispielsweise einem synthetischen Material abzu­ decken, der zwischen den Federn und den einhüllenden Bereichen des Flansches eingesetzt ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dar­ gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Hälfte eines Axialschnitts eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels einer Dämpferschwungscheibe,

Fig. 2 eine Detailansicht eines weiteren Axialschnitts der Vorrichtung aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 2 betreffend eine Variante,

Fig. 4 eine Teilansicht eines Axialschnitts einer nächsten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 5 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 4 einer wei­ teren Variante, und

Fig. 6 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 4 betreffend einer weiteren Variante.

Es wird zunächst insbesondere auf die Fig. 1 und 2 bezug genommen, in denen eine Dämpferschwungscheibe 11 im wesentli­ chen aus zwei Teilen 12 und 13 besteht, die um eine gemein­ same Achse x'x gegeneinander verdrehbar angeordnet sind. Man unterscheidet ein Eingangsteil 12, das unmittelbar mittels nicht dargestellter Schrauben an eine treibenden Welle (nicht dargestellt), wie beispielsweise die Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, befestigt ist, und ein Ausgangs­ teil 13, das hier mit einer massiven Scheibe 14, die die Ge­ gendruckplatte einer Kupplung bildet, ausgestattet ist. Das Eingansteil 12 ist hauptsächlich von einer Schwungplatte 16 in Form einer Scheibe gebildet, die den Anlasserkranz 17 und zwei Flansche 19, 20 trägt.

Das Ausgangsteil weist außer der Scheibe 14 eine Nabe 22 und zwei dünnere Scheiben 23, 24 auf, die parallel zueinander an­ geordnet zwischen einer Schürze 25 der Nabe 22 und einer ringförmigen Auflagerfläche 26 der Scheibe 14 eingespannt sind. Genauer ausgeführt, sind diese beiden dünnen Scheiben einer Einrichtung zugeordnet, die einen klassischen Moment- Begrenzer bildet und zwei ringförmige und flache Reibbeläge 27 aufweist, die jeweils zwischen der Scheibe 13 und der Schürze 25 bzw. der Scheibe 24 und der ringförmigen Auflager­ fläche 26 eingespannt sind. Des weiteren sind zwei in axialer Richtung wirkende Federn 28, 29 vorgesehen, die als Tellerfe­ dern (Belleville-Federn) ausgebildet und zwischen den beiden Scheiben eingespannt sind. Der der Scheibe 14 nächstliegende Reibbelag 27 ist derart an die Scheibe 24 angeklebt, daß eine Demontage oder ein Ersetzen der Scheibe 14 ohne die Gefahr des Entweichens dieses Belags durchgeführt werden kann. Die die Gegendruckplatte bildende Scheibe 14 ist mittels der Schrauben 32 an der Nabe 22 befestigt. Diese Nabe ist am Außenring eines Kugellagers 34 festgelegt, von dem der Innen­ ring von einem Schulterring 35 getragen wird, der koaxial mittels Schrauben 36 an der Schwungplatte 16 angeschraubt ist. Die Flansche 19, 20 bilden innen zwei Führungsringe 19A, 20A, die parallel und im Abstand zueinander verlaufen, wobei in ihnen Öffnungen 38 ausgebildet sind, die Federn 39 lagern, welche ihre Wirkungen in Umfangsrichtung entfalten. Diese Federn sind jeweils zwischen zwei schwenkbaren Sockeln 40 auf den Rändern der Öffnungen 38 angeordnet, wie es in dem oben beschriebenen Patent erwähnt ist.

Erfindungsgemäß sind die Flansche 19 und 20 so ausgebildet, daß sie sich außerhalb der Federn 39 wieder vereinigen und dabei diese umschließen, wobei die Anordnung dieser beiden Flansche auf der Schwungmasse 16 mittels Montagemitteln durchgeführt wird, die bezüglich dieser Federn außerhalb an­ geordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist der Flansch 19 derart gepreßt, daß er zumindest im Be­ reich jeder Feder einen im wesentlichen zylindrischen Ab­ schnitt aufweist, um die Federn außen zu umschließen. Der Flansch 20 ist relativ flach. Die beiden Flansche 19 und 20 erstrecken sich radial nach außen über die Federn 19 hinaus durch ringförmige flache Bereiche, die senkrecht zur Achse x'x verlaufen, sie werden nachfolgend als Montageringe be­ zeichnet. Diese Montageringe 19b, 20b sind jeweils aneinander­ geklebt und diese Anordnung ist an der Schwungmasse 16 ange­ baut. Die beiden Montageringe sind miteinander verbunden und zwar unabhängig von ihrem Zusammenbau mit der Schwungplatte 16. Um dies durchführen zu können, weist der Montagering des Flansches 20b Laschen 45 auf, die sich außen erstrecken; der Montagering 20b ist mit entsprechenden Auskerbungen oder Aus­ nehmungen am Rand ausgestattet. Die beiden Flansche werden durch Umbiegen der Laschen 45 um den Rand des Montagerings 19b über die Einkerbungen 46 herum zusammengebaut.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, können die Montageringe auch mittels Nieten 48, die sie durchdringen miteinander befestigt sein, wobei diese Nieten auf der Seite der Schwungplatte 16 Senkköpfe aufweisen, die in abgefaste konische, in dem Monta­ gering 19b ausgearbeitete Bohrungen eingesetzt sind.

Des weiteren ist die Anordnung der beiden Montageringe mit einer Vielzahl von Bohrungen für den Durchgang von Schrauben 50 versehen, die den Zusammenbau der Flansche 19, 20 mit der Schwungplatte 16 ermöglichen. Dieser Zusammenbau wird durch Positionierstifte 52 erleichtert, die in Bohrungen 53 in der Schwungplatte 16 eingepreßt sind. Diese Stifte erstrecken sich parallel zur Achse x'x und ragen in entsprechende Boh­ rungen in den Montageringen hinein. Es ist offensichtlich, daß die Dämpferscheibe so ausgebildet ist, daß sie eine Un­ teranordnung umfaßt, die an der Schwungmasse befestigt ist und eine Einheit bildet, die unabhängig von dieser Schwung­ massenpatte hergestellt und montiert werden kann. Insbeson­ dere kann die Montage der Schwungmassenplatte und die Montage dieser Unteranordnung an verschiedenen Stellen erfolgen, wo­ bei die Möglichkeit gegeben ist, die Schwungmassenplatte un­ abhängig von der kinematischen Kette zu testen. Diese Untera­ nordnung, deren verschiedene Bestandteile eine transportable Anordnung bilden, besteht aus den beiden Flanschen 19, 20, den Federn 39 und den Sockeln 40, der Nabe 22, dem Drehmo­ mentbegrenzer einschl. der beiden Scheiben 23, 24 und evtl. dem Kugellager 34 mit dem Ring 15. Die die Gegendruckplatte bildende Scheibe 14 ist nicht notwendigerweise Teil dieser Anordnung (sie kann evtl. bei der Montage der Unteranordnung störend sein). Sie kann vielmehr nach dem Zusammenbau der Un­ teranordnung an der Schwungmassenplatte 16 mittels der Schrauben 32 montiert sein. Aus diesem Grund kann die Gegen­ druckplatte der Kupplung leicht im Falle der Beschädigung oder des Verschleißes später gewechselt werden. Trockene Reibmittel 55, bestehend aus einem Reibring, eine mit dem Flansch 19 durch Laschen verbundene Verteilerscheibe und ein elastischer gewellter Ring bilden ebenfalls Teil der oben er­ wähnten Unterbaugruppe, wobei die genannten Einzelteile auch mehrfach vorhanden sein können. Wie groß auch immer der Win­ kelweg der beiden Teile der Dämpferscheibe sein möge, diese aktiven Reibmittel sind zwischen einer ringförmigen Fläche der Nabe 22 und dem Flansch 19 angeordnet, der für diesen Zweck sich radial nach innen bis gegenüber der Nabe 22 er­ streckt.

Um andererseits das zusätzliche oben erwähnte Problem der In­ krustration der Federn 39 zu lösen, wurde der Flansch 19, der eben so wie der Flansch 20 aus einem normalen Blech herge­ stellt ist, auf der Innenfläche des Teils 42 vor dem Zusam­ menbau einer Härtebehandlung ausgesetzt, beispielsweise einer Carbonitrierung. Aus Einfachheitsgründen wird der gesamte Flansch einer solchen Härtebehandlung ausgesetzt.

In Fig. 4 sind die beiden Flansche 119 und 120 an ihren außerhalb der Federn 39 liegenden Bereichen symmetrisch aus­ gebildet. Sie weisen somit jeweils (zumindest in der Nachbar­ schaft der Federn) jeweils einen Abschnitt 142, 142b auf, der die Federn teilweise umhüllt, wobei diese beiden Abschnitte vorzugsweise gekrümmte Profile besitzen. Dies vergrößert die Anlagefläche zwischen den Federn und den genannten Abschnit­ ten und begrenzt somit die Gefahr der Inkrustration. Es ver­ steht sich, daß die Innenfläche zumindest der Abschnitte 142a und 142b einer Härtebehandlung ausgesetzt wurden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Variante, bei der lediglich einer der Flansche, hier der Flansch 220 mit einem Montagering aus­ gestattet ist. In diesem Fall besitzt der andere Flansch 219 Laschen 222, die sich außerhalb der Federn erstrecken, wobei diese Laschen verbördelt oder in anderer Weise in entspre­ chenden Bohrungen 223 des Montagerings 220b befestigt sind. Dieser letztere ist in der gleichen Weise wie in den vorher­ gehenden Fällen an der Schwungmassenplatte 16 befestigt.

Schließlich zeigt Fig. 6 eine weitere Ausführungsform, bei der das Problem der Inkrustation der Federn auf andere Weise gelöst wird. Die beiden Flansche 319, 320, die außerhalb der Federn symmetrisch ausgebildet sind, sind hinsichtlich der Abschnitte 342a, 342b, welche diese Federn außen umschließen, konform ausgebildet und nehmen des weiteren einen Ring 324 aus einem Material mit verschleißfesten Eigenschaften, wie beispielsweise einem synthetischen Material auf. Auf diese Weise ist jeder Abschnitt 342a, 342b eingepreßt, um die Hälfte einer Aufnahme für den genannten Ring 324 zu bilden. Es ver­ steht sich, daß die Herstellung bei der Ausführung gemäß Fig. 1, bei der die Flansche nicht symmetrisch sind, angepaßt werden kann, damit der Flansch 19 einen solchen Ring aufneh­ men kann, in dem man die Einprägung des Abschnitts 42 verän­ dert. Diese Herstellung erfordert keine Härtebehandlung des einen oder beider Flansche und begrenzt den Verschleiß der Federn. Bei der Herstellung der Ausführungsformen gemäß der Fig. 5 und 6 ist die Gegendruckplatte Teil der Unteranord­ nung. In jedem Fall ist diese Platte nach dem Einsetzen der Unteranordnung demontierbar.

Die Schwungmassenplatte 16 ist vorzugsweise ein gewöhnlicher Guß und relativ dick, so daß Biegephänomene während der Rota­ tion gegenüber dem Stand der Technik, bei dem der Flansch we­ niger dick und gehärtet ist, vermindert sind. Es versteht sich, daß die Schrauben 36 Senkköpfe haben und in anderer Richtung eingebaut sein und ebenso zur Befestigung der Un­ teranordnung an der Kurbelwelle dienen können.

Claims (11)

1. Schwingungsdämpfer-Schwungscheibe mit zwei um eine gemein­ same Achse (x'x) gegeneinander verdrehbar angeordneten Teilen, nämlich einem Eingangsteil (12), das mit einer treibenden Welle verbunden ist, und einem Ausgangsteil (13), und mit Federn (39), die zwischen den beiden Teilen eingesetzt sind, um in Um­ fangsrichtung eine Wirkung zu entfalten, wobei das Eingangsteil (12) eine Schwungmassenplatte (16) aufweist und zwei Flansche (19, 20) umfaßt, welche radial nach innen zwei im Abstand von­ einander verlaufende Führungsscheiben bilden, in denen Öffnungen ausgearbeitet sind, welche die Federn (39) aufnehmen und die Flansche (19, 20) so ausgebildet sind, daß sie sich außer­ halb der Federn (39) und diese umschließend vereinigen und daß die beiden Flansche an der Schwungmassenplatte (16) des Eingangsteils (12) mit Montagemitteln (50) befestigt sind, die bezüglich der Fe­ dern (39) außerhalb liegen und zumindest im radial äußeren Be­ reich zwischen den Federn (39) und zumindest einem der Flansche (19, 20) ein Verschleißschutz vorgesehen ist.

2. Dämpfer-Schwungscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der eine der Flansche einen Abschnitt (42) aufweist, der die genannten Federn (39) außen umschließt, und zumindest die Innenfläche dieses Abschnitts einer Härtebehandlung ausgesetzt war, beispielsweise einer Carbonitrierungsbehandlung.

3. Dämpfer-Schwungscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch einen solchen Abschnitt (142a, 142b) trägt, wobei diese beiden Abschnitte symmetrisch zueinander, vorzugsweise mit einem in der Schnittdarstellung gekrümmten Profil, zumindest in der Nachbarschaft der Federn ausgestattet sind.

4. Dämpfer-Schwungscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der eine der Flansche einen Abschnitt aufweist, der die genannten Federn außen umschließt und ausgebildet ist, einen Ring (324) aufzunehmen, der verschleißfeste Eigenschaften besitzt, beispielsweise aus einem synthetischen Material.

5. Dämpfer-Schwungscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch (319, 320) einen solchen Abschnitt aufweist, wobei diese beiden Abschnitte symmetrisch zueinander und so ausgebildet sind, daß sie jeweils die Hälfte einer Aufnahme für den Ring (324) bilden.

6. Dämpfer-Schwungscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine an der Schwungmassenplatte befestigte Unterbaugruppe aufweist, die die beiden Flansche (19, 20), die Federn (39), eine Nabe (22) und zumindest eine Nabenscheibe- (23, 24) umfaßt, die sich zwischen den Flanschen erstreckt und mit den Federn zusammenwirkt, wobei die Nabe an einem zentralen Abschnitt der Schwungmassenplatte (16) unter Zwischenschaltung eines Kugellagers (34) angebracht ist.

7. Dämpfer-Schwungscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegendruckplatte (40) einer Kupplung auf der Nabe (22) der Unterbaugruppe, beispielsweise mittels Schrauben (32) befestigt ist.

8. Dämpfer-Schwungscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Flansche (19) sich radial nach innen bis in die Nachbarschaft der Nabe er­ streckt, und daß trockene Reibmittel (55) zwischen diesem Flansch und der Nabe eingesetzt sind.

9. Dämpfer-Schwungscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Flansche einen ebenen Montagering (19b, 20b) aufweist, der sich außerhalb der Federn senkrecht zur gemeinsamen Achse erstreckt, daß die Ringe der beiden Flansche miteinander verklebt sind, und daß die Anordnung dieser beiden Montageringe an der Schwungmassenplatte (16) des Eingangsteils angebracht ist.

10. Dämpfer-Schwungscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagering (20b) des einen der Flansche Laschen (25) aufweist, die sich nach außen erstrecken, daß der andere Montagering des anderen Flansches mit entsprechenden Randeinkerbungen oder Randausnehmungen (46) ausgestattet ist und daß die beiden Flansche durch Umbiegen der genannten Laschen um den Rand des anderen Montagerings (19b) über diese Einkerbungen oder Ausnehmungen hinweg zusammengebaut sind.

11. Dämpfer-Schwungscheibe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (220) der Flansche außerhalb der Federn einen flachen Nontagering (220b) aufweist, der sich senkrecht zur gemeinsamen Achse erstreckt, daß der andere Flansch (219) Laschen (222) trägt, die sich außerhalb der genannten Federn erstrecken, daß diese Laschen in entsprechend in dem Montagering (220b) ausgebildete Bohrungen (223) verbördelt oder in anderer Weise befestigt sind, und daß der letztere mit der Schwungmassenplatte des Eingangsteils zusammengebaut ist.