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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Dämpfen von Drehschwingungen
mit einer ersten, mit einem Motor verbindbaren, und einer zweiten, über eine
Kupplung mit einem Getriebe verbindbaren Schwungmasse, die miteinander über ein
dazwischen vorgesehenes scheibenartiges Bauteil, das mit einer der
Schwungmassen über
in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher in Verbindung steht und mit
der anderen drehverbunden ist, koppelbar sind, wobei beide Schwungmassen über eine
Lagerung relativ zueinander verdrehbar sind und im Kraftübertragungsweg
zwischen den beiden Schwungmassen eine Reibeinrichtung, bestehend
aus Reibelement und Gegenreibelement, vorgesehen ist und sowohl Kraftspeicher
als auch die Reibeinrichtung in einer von den Bauteilen der Einrichtung
begrenzten ringförmigen
Kammer aufgenommen sind, welche teilweise mit einem viskosen Medium
gefüllt
ist, in das die im radial äußeren Bereich
der Kammer vorgesehenen Kraftspeicher eintauchen, wobei die Reibeinrichtung
im radial inneren Bereich der Kammer vorgesehen ist.
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Mittels
der eingangsdefinierten Einrichtungen werden die z. B. im Antriebsstrang
eines Fahrzeuges auftretenden Schwingungen und die dadurch hervorgerufenen
Geräusche
abgebaut bzw. reduziert. Bei den bisher bekannten Einrichtungen
bzw. Vorkehrungen treten jedoch relativ hohe Reibwertschwankungen
auf, da während
des Betriebes der Reibwert nicht konstant ist. Diese Reibwertschwankungen
sind oft darauf zurückzuführen, dass über die Betriebsdauer
bzw. die Lebensdauer der Einrichtung aufgrund von externen Einflüssen keine
konstanten Bedingungen vorhanden sind. Insbesondere bei Einrichtungen,
bei denen die Möglichkeit
besteht, dass zeitweise ein Schmiermittel, wie Öl oder Fett, in der Reibverbindung
bzw. Reibeinrichtung vorhanden ist, sind die Schwankungen der erzeugten
Reibungsdämpfung
derart groß,
dass keine zufrieden stellende Funktion der Einrichtung gewährleistet
ist.
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Der
vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der
bisher bekannten Reibvorkehrungen für Einrichtungen zum Dämpfen von Drehschwingungen
zu beseitigen und bei derartigen Einrichtungen bzw. Aggregaten zu
gewährleisten, dass
praktisch über
die gesamte Lebensdauer ein praktisch konstanter Reibungseingriff
bzw. eine praktisch konstante Reibungsdämpfung vorhanden ist. Weiterhin
soll die erfindungsgemäße Einrichtung
in besonders einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar sein.
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Gemäß der Erfindung
wird dies bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch
erzielt, dass wenigstens eines der Elemente der Reibeinrichtung
eine Vorratskammer aufweist, welche vor der Montage dieses Elementes
in die Einrichtung mit einem Schmiermittel versehen wird. Besonders
vorteilhaft kann es dabei sein, wenn das aus Reib- oder Gleitmaterial
bestehende Element mit Öl
oder Fett versehen ist. Das Reibelement kann dabei aus einem grob
gesinterten Bauteil bestehen, dessen Poren ebenfalls mit Öl oder Fett
ausgefüllt
sind. In vorteilhafter Weise können
die Reibelemente jedoch auch mehrere Vorratskammern aufweisen zur
Aufnahme des Schmiermittels. Derartige Vorratskammern können durch
Einbuchtungen, Ausschnitte oder Ausnehmungen gebildet sein. Zweckmäßig kann
es sein, wenn eine derartige Vorratskammer radial nach außen und
seitlich geschlossen bzw. abgedeckt ist. Die Abdeckung kann dabei
dadurch erfolgen, dass ein solches Reibelement axial zwischen zwei
Gegenreibflächen
eingespannt ist. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das erfindungsgemäße Reibelement Aufnahmekammern
besitzt, die als radial nach innen offene Nuten ausgebildet sind,
wobei aufgrund der bei Inbetriebnahme der Einrichtung auf das Schmiermittel
einwirkenden Fliehkraft das Schmiermittel in die Nuten gedrängt wird.
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Für manche
Einsatzfälle
kann es auch von Vorteil sein, wenn das Schmiermittel durch einen Festschmierstoff
gebildet ist, der in Vertiefungen bzw. Ausnehmungen des Reibelementes
aufgenommen ist. Ein derart fester Reibstoff kann z. B. auf Graphitbasis
aufgebaut sein.
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Die
Erfindung kann in vorteilhafter Weise bei einer Einrichtung zum
Dämpfen
von Drehschwingungen verwendet werden, mit einer ersten, mit einem Motor
verbindbaren, und einer zweiten, über eine Kupplung mit einem
Getriebe verbindbaren Schwungmasse, die miteinander über ein
dazwischen vorgesehenes scheibenartiges Bauteil, das mit wenigstens
einer der Schwungmassen über
in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher in Verbindung steht und
mit der anderen antriebsmäßig verbunden
ist, kuppelbar sind, wobei beide Schwungmassen über eine Lagerung relativ zueinander
verdrehbar sind und im Kraftübertragungsweg
zwischen den beiden Schwungmassen eine Reibeinrichtung, bestehend
aus Reibelement und Gegenreibelement, vorgesehen ist, wobei wenigstens
eines der Elemente mit einem Schmiermittel versehen ist.
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Das
Reibelement kann in vorteilhafter Weise aus einzelnen, in kreisringförmiger Anordnung
vorgesehenen Segmenten bestehen, die in in Umfangsrichtung länglichen
Ausnehmungen eines zwischen den Schwungmassen vorgesehenen Flansches
mit Umfangsspiel gegenüber
diesem aufgenommen sind und die mit axial durchgehenden, radial
nach innen zu offenen Ausnehmungen versehen sind, in denen ein Schmiermittel
enthalten ist und wobei die Ausnehmungen seitlich durch die Gegenreibflächen abgedeckt
sind.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind aus der folgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen.
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Anhand
der 1 bis 5 sei die Erfindung näher erläutert.
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Dabei
zeigt:
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1 eine erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung
im Schnitt,
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2 eine Ansicht der Dämpfungseinrichtung
gemäß 1 in Richtung des Pfeiles
II mit Ausbrüchen
und ohne Kupplung,
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3 ein Reibelement gemäß der Erfindung in
Ansicht,
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die 4 und 5 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit
eines erfindungsgemäßen Reibelementes
im vergrößerten Maßstab.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 1 zum
Kompensieren von Drehstößen besitzt
ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungradelemente 3 und 4 aufgeteilt
ist. Das Schwungradelement 3 ist auf einer Abtriebswelle
einer nicht näher
dargestellten Brennkraftmaschine über Befestigungsschrauben befestigbar.
Auf dem Schwungradelement 4 ist eine schaltbare Reibungskupplung
befestigbar. Zwischen der Druckplatte einer solchen Reibungskupplung
und dem Schwungradelement 4 ist eine Kupplungsscheibe vorgesehen,
welche auf der Eingangswelle eines nicht näher dargestellten Getriebes
aufnehmbar ist.
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Zwischen
dem Schwungradelement 3 und dem Schwungradelement 4 ist
ein erster, radial äußerer Dämpfer 13 sowie
ein mit diesem in Reihe geschalteter zweiter, radial innerer Dämpfer 14 vorgesehen,
welche eine Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 ermöglichen.
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Die
beiden Schwungradelemente 3 und 4 sind relativ
verdrehbar zueinander über
eine Lagerung 15 gelagert. Die Lagerung 15 umfaßt ein Wälzlager
in Form eines einreihigen Kugellagers 16. Der äußere Lagerring 17 des
Wälzlagers 16 ist
in einer Ausnehmung des Schwungradelementes 4 und der innere
Lagerring 18 des Wälzlagers 16 ist
auf einem zentralen, sich axial von der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine
weg erstreckenden und in die Ausnehmung des Schwungradelementes 4 hineinragenden zylindrischen
Zapfen 19 des Schwungradelementes 3 angeordnet.
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Das
Schwungradelement 3 bildet ein Gehäuse, das eine ringförmige Kammer 20 begrenzt,
in der die Dämpfer 13,14 aufgenommen
sind. Das die ringförmige
Kammer 20 aufweisende Schwungradelement 3 besteht
im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 21,22,
die radial außen
mittels Nietverbindungen 23 miteinander verbunden sind.
Die Niete 23 sind im radialen Bereich der Stirnflächen bzw.
Stoßflächen, über die
die beiden Gehäusehälften 21,22 aneinander
anliegen, vorgesehen. Das dem Motor zugekehrte Gehäuseteil 21 besitzt
am Außenumfang eine
Schulter, auf der ein Anlasserzahnkranz 24 aufgeschrumpft
ist.
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Der
Flansch 25 weist an seinem Außenumfang radiale. Ausleger 26 auf,
welche Beaufschlagungsbereiche für
die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 27 bilden.
Radial innerhalb der – in Umfangsrichtung
betrachtet – zwischen
den Auslegern 26 vorhandenen Ausschnitte 28 für die Schraubenfedern 27 besitzt
der Flansch 25 Fenster 29, in denen die Kraftspeicher
in Form von Schraubenfedern 30 des inneren Dämpfers 14 aufgenommen sind.
Der Flansch 25 bildet radiale Ausleger 31, die
in Umfangsrichtung zwischen den Fenstern 29 vorhanden sind
und Beaufschlagungsbereiche für
die Schraubenfedern 30 bilden.
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Die
ringförmige
Kammer 20 bildet radial außen eine ringkanalartige bzw.
torusförmige
Aufnahme 31. Die ringkanalartige Aufnahme 31 für die Kraftspeicher 27 ist
im wesentlichen durch sich über
den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen gebildet, welche in
die radialen Bereiche der das Eingangsteil für den Dämpfer 13 bildenden
Gehäuseteile 21,22 eingebracht
sind und in die die beidseits des Flansches 25 überstehenden
Bereiche der Kraftspeicher 27 axial eintauchen.
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Wie
aus 1 oben ersichtlich
ist, sind die axialen Einbuchtungen bzw. die ringkanalartige Aufnahme 31 im
Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf
zumindest annähernd
an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 27 angeglichen
ist. Die äußeren Bereiche
der ringkanalartigen Aufnahme 31 können somit für die Kraftspeicher 27 Anlagebereiche
bzw. Führungsbereiche
bilden, an denen sich die Kraftspeicher 27 zumindest unter
Fliehkrafteinwirkung radial abstützen
können. zur
Beaufschlagung der Kraftspeicher 27 sind axial beidseits
der Ausleger 26 in die Einbuchtungen Umfangsanschläge 32,33 eingebracht,
welche in Umfangsrichtung Abstützbereiche
für die
Kraftspeicher 27 bilden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen
die Umfangsanschläge 32,33 – in Umfangsrichtung
betrachtet – die
gleiche winkelmäßige Erstreckung
wie die Ausleger 26 des Flansches 25.
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Die
Umfangsanschläge 32 sind
durch scheibenartige Bauteile gebildet, welche in axialen Vertiefungen
aufgenommen sind, die im radialen Bereich der ringkanalartigen Aufnahme 31 in
das Gehäuseteil 21 eingebracht
sind. Die Umfangsanschläge 33 sind durch
taschenartige Anprägungen
am Gehäuseteil 22 gebildet.
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Der
Flansch 25 bildet sowohl das Ausgangsteil des äußeren Dämpfers 13 als
auch das Eingangsteil für
den inneren Dämpfer 14.
Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 31 sind
beidseits des Flansches 25 Scheiben 34,35 angeordnet,
die über
den Flansch 25 axial durchgreifende Abstandsbolzen 36 in
axialem Abstand miteinander drehfest verbunden und an dem Schwungradelement 4 angelenkt
sind. In den Scheiben 34,35 sowie in den zwischen
letzteren liegenden Bereichen des Flansches 26 sind Ausnehmungen 37,38 sowie 29 eingebracht, in
denen die Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 30 aufgenommen
sind. Die Kraftspeicher 30 wirken einer relativen Verdrehung
zwischen dem Flansch 25 und den beiden Scheiben 34,35 entgegen.
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In
der ringförmigen
Kammer 20 ist ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel,
wie zum Beispiel Siliconöl
oder Fett, vorgesehen. Das Niveau des viskosen Mediums bzw. des
Schmiermittels kann dabei – bei
drehender Einrichtung 1 – zumindest bis zum Mittelbereich
bzw. der Achse der äußeren Federn 27 des
Dämpfers 13 reichen.
Bei der dargestellten Ausführungsform
reicht das Niveau bis an die äußeren Bereiche
der Windungen der inneren Schraubenfedern 30, so daß zumindest
zwischen diesen Windungen und den sie radial abstützenden
Bereichen eine den Verschleiß reduzierende
Schmierung vorhanden ist.
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Zwischen
den beiden Schwungradelementen 3 und 4 ist weiterhin
eine Reibeinrichtung 40 vorgehesen. Die Reibeinrichtung 40 ist
radial innerhalb der kreisringförmigen
Scheiben 34,35 vorgesehen und besitzt mehrere
Reibblöcke 41,
die in Umfangsrichtung länglich
ausgebildet sind und mit Umfangsspiel in Schlitze bzw. Ausschnitte 42 des
auf dem axialen Ansatz 19 zentrierten Flansches 25 aufgenommen
sind. Die Ausschnitte 42 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
an dem radial inneren Rand des Flansches 25 eingebracht,
so daß diese Ausschnitte 42 radial
nach innen hin offen sind. Die Reibblöcke 41 besitzen eine
größere axiale
Dicke als der Flansch 25 und stützen sich axial einerseits
an einer Schulter 43 ab, die auf dem axialen Ansatz 19 vorgesehen
ist, und werden andererseits, unter Zwischenlegung eines Druckringes 44,
von einer Tellerfeder 45 beaufschlagt, die zwischen dem
Druckring 44 und dem Gehäuseteil 21 axial eingespannt
ist. Die Abstützschulter 43 ist
durch einen im Querschnitt L-förmigen
Ring gebildet, der sich an dem inneren Lagerring 18 axial
abstützen
kann. Der Druckring 44 ist mit der ersten Schwungmasse 3 über einen
Formschluß 46 drehfest.
Die Abstützschulter
bzw. der Abstützring 43 und
der Druckring 44 bilden Reibflächen, die in Reibeingriff stehen
mit den beiden Reibseiten der Reibblöcke 41.
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Wie
insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich ist, besitzen
die Reibblöcke 41 Kammern bzw.
Vertiefungen 47, die durch radial nach innen hin offene
Nuten 41 gebildet sind. Radial nach außen hin sind die Kammern bzw.
Nuten 41 geschlossen sowie seitlich durch die Bauteile,
nämlich
die beiden Scheiben bzw. Ringe 43,44, mit denen
sie in Reibeingriff stehen, abdichtend abgedeckt.
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Die
Nuten 47 dienen zur Aufnahme eines Schmiermittels, wie
Fett, welches vor bzw. während der
Montage der Reibmittel in Form von Reibblöcken 41 in die Kammern 47 eingebracht
wird. In vorteilhafter Weise kann das in den Kammern 47 aufgenommene
Schmiermittel die gleichen Eigenschaften aufweisen bzw. das gleiche
Mittel sein, wie das in den radial äußeren Bereichen der Kammer 20 aufgenommene
Schmiermittel.
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Durch
das Vorsehen eines Schmiermittels in wenigstens einer Kammer – welche
als Vorratsreservoir dient, also ein plötzliches bzw. schnelles Austreten
des Schmiermittels verhindert – im
Bereich des Reibeingriffes zwischen einem Reibelement, wie einem
Reibblock 41, und wenigstens einem Gegenreibelement, wie
einer Scheibe bzw. einem Ring 43,44, kann ein
im wesentlichen konstanter Reibeingriff gewährleistet werden. Es kann also
dadurch vermieden werden, daß der
Reibwert zwischen Reibelement und Gegenreibelement einer zu großen Schwankung unterliegt.
Dies ist insbesondere von Bedeutung bei Dämpfungseinrichtungen mit in
Umfangsrichtung drehelastischen Mitteln, wie Federn, deren eine
auf diese elastischen Mittel abgestimmte Reibungsdämpfung überlagert,
also parallelgeschaltet ist. Das Problem einer konstanten Reibung
bzw. Hysterese tritt insbesondere bei Einrichtungen auf, bei denen die
Möglichkeit
besteht, daß zeitweise
ein Schmiermittel, wie Öl
oder Fett, in die Reibeinrichtung bzw. Reibpaarung gelangt, so daß zeitweise
eine geschmierte Reibung auftreten und nach einer gewissen Laufzeit
sich wieder eine Trockenreibung einstellen kann. Dieses Problem
tritt bei Einrichtungen der beschriebenen Bauart gemäß 1 und 2 auf, bei denen sich im Neuzustand,
also nach der Montage der Einrichtung, ein Schmiermittel zwischen
den Reibflächen
der in Reibeingriff sich befindlichen Bauteile 41,43,44 befinden
kann. Nach einer gewissen Betriebsdauer kann dieses Schmiermittel
aufgrund der Relativbewegungen zwischen den einzelnen Bauteile und
der auf das Schmiermittel einwirkenden Fliehkraft aus dem Reibbereich
verdrängt
werden, so daß dann
eine Trockenreibung mit einem höheren Reibwert
vorhanden ist. Bei manchen Betriebszuständen, bei denen stoßartige
Relativverdrehungen zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 auftreten,
kann es auch vorkommen, daß Fettspritzer in
die Reibeinrichtung 40 gelangen, wodurch wiederum ein geschmierter
Reibungseingriff zwischen den Bauteilen 41,43 und 44 entstehen
kann. Über
die Lebensdauer der Einrichtung betrachtet, ist also kein stabiler
Reibeingriff im Bereich der Reibeinrichtung 40 möglich, da
aufgrund des in den radial äußeren Bereichen
der Kammer 20 aufgenommenen Fettfüllung bei stoßartigen
Relativverdrehungen zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 immer wieder
eine zeitlich begrenzte Schmierung der Reibeinrichtung 40 erfolgen
kann.
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Der
in den 4 und 5 dargestellte Reibblock 141 besitzt
zwei radiale Bohrungen, welche Sacklöcher 147 bilden. Die
Sacklöcher 147 dienen, ähnlich,
wie die Nuten 47 des Reibblockes gemäß 3, zur Aufnahme eines Schmiermittels.
Die durch die Sacklöcher 147 gebildeten
beiden Kammern sind über
einen Verbindungskanal 148 miteinander verbunden. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich der Verbindungskanal 148 nur über einen
Teilbereich der Höhe
der Kammern 147. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
entspricht die Breite des Verbindungskanals 148 dem Durchmesser
der Bohrungen 147. Gemäß einer
nicht dargestellten Ausführungsform
kann dieser Verbindungskanal 148 jedoch auch eine gegenüber dem
Durchmesser der Bohrungen 147 geringere Breite aufweisen
und darüberhinaus
sich zumindest annähernd über die
Tiefe der Kammern 147 in den Reibblock 141 hineinerstrecken,
wodurch stets ein Ausgleich des Schmiermittelniveaus in den beiden Kammern 147 möglich ist.
Ausgehend von den Kammern 147 besitzt der Reibblock 141 Querdurchgänge in Form
von Bohrungen 149, über
die das in den Kammern 147 enthaltene Schmiermittel zu
den Reibflächen 150,151 des
Reibblocks 141 gefördert
werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei radial übereinander
angeordnete Bohrungen 149 vorgesehen. Anstatt Bohrungen 149 können auch
radial verlaufende Schlitze Verwendung finden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform
begrenzt, sondern kann allgemein bei Schwingungsdämpfern mit
einer Reibeinrichtung Verwendung finden. Auch sind anstelle von
einzelnen Reibblöcken 41 kreisringförmige Reibringe
denkbar. Weiterhin können
die bei dem Ausführungsbeispiel
beschriebenen Reibblöcke 41 untereinander
verbunden sein. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß auf einer
Seite der Reibblöcke 41 ein
durchgehender, in sich geschlossener Ring vorhanden ist, der einteilig
mit den Reibblöcken ausgebildet
sein kann. Eine derartige Ausführungsform
ermöglicht
eine besonders einfache Montage der Einrichtung, da durch den durchgehenden
Ring die Reibblöcke 41 eine
geschlossene Einheit bilden. Weiterhin können die Kammern durch axiale
Bohrungen bzw. Einbuchtungen, die durchgehend oder aber auch blind
sein können,
gebildet sein. Weiterhin können
die Vorratskammern für
ein Schmiermittel durch schlitzförmige
Anformungen, die sich entweder in radialer oder in Umfangsrichtung
erstrecken, gebildet sein. Auch können die Vorratskammern, anstatt
in den axial eingespannten Reibelementen, wie Reibblöcken oder
Reibringen, auch in den mit diesen zusammenwirkenden Bauteilen,
welche Gegenreibflächen
aufweisen, vorgesehen werden. So können derartige Vorratskammern
auch in den Abdeckringen bzw. Scheiben 43,44 vorhanden
sein. Derartige Vorratskammern können
beispielsweise durch Anprägungen
gebildet werden.