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Die Erfindung betrifft einen
Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad,
das eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für
Kraftfahrzeuge bildet, umfassend zwei koaxiale Massen, die
in Umfangsrichtung im Verhältnis zueinander beweglich
entgegen umfangsmäßig wirksamen elastischen Mitteln
gelagert sind. Die Erfindung betrifft im einzelnen
eine Verbesserung einer derartigen Vorrichtung, um
eine Zwangsluftzirkulation zwischen Teilen der beiden
koaxialen Massen zu erzielen und dadurch ihre Kühlung
zu bewirken.
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Es ist ein Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs
genannten Art bekannt, umfassend eine erste Masse,
die mit einer ersten Platte zur Befestigung an einer
treibenden Welle, wie beispielsweise an der
Kurbelwelle des Motors eines Kraftfahrzeugs, versehen ist,
und eine zweite Masse, die eine ringförmige zweite
Platte und eine Scheibe umfaßt, die an dieser
gegenüber der besagten ersten Masse befestigt und so
gestaltet ist, daß sie einen Betätigungsflansch für die
zwischen den beiden Massen angeordneten umfangsmäßig
wirksamen elastischen Mittel bildet. Die erste Masse
ist mit einer Nabe gestaltet, die mit einem
Drehlager, im allgemeinen mit einem Kugellager, versehen
ist, auf dem die besagte zweite Masse gelagert ist.
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Letztere bildet eine Platte, die die
Gegenanpreßplatte einer Reibungskupplung bilden kann, die in der
axialen Verlängerung des Torsionsschwingungsdämpfers
angeordnet ist. Anhand der Kupplung kann die zweite
Masse dieses Torsionsschwingungsdämpfers wahlweise an
einer getriebenen Welle, wie beispielsweise an der
Ausgangswelle eines Getriebes, angekuppelt werden.
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Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise in der FR
2 662 760 (GB-A-2 244 543) beschrieben. Darüber
hinaus ist in einem solchen bekannten System das Lager
auf einem Durchmesser angeordnet, der kleiner als der
Verteilungsdurchmesser der Löcher für die Schrauben
zur Befestigung der besagten ersten Masse an der
treibenden Welle ist. Die zweite Masse weist
Durchgangslöcher in Übereinstimmung mit den
Verschraubungslöchern auf.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung, die vor
allem bei dem aus der FR-A-2 662 760 bekannten und
vorstehend beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfertyp
anwendbar ist und eine effiziente Kühlung dieses
Dämpfers durch eine Zwangszirkulation von Luft
ermöglicht, die zwischen bestimmten Bestandteilen der
Vorrichtung radial nach außen strömt.
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Im einzelnen betrifft die Erfindung einen
Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
umfassend zwei koaxiale Massen, die in
Umfangsrichtung im Verhältnis zueinander beweglich entgegen
umfangsmäßig wirksamen elastischen Mitteln gelagert
sind, und zwar eine erste Masse, umfassend eine erste
Platte zur Befestigung an einer treibenden Welle, und
eine zweite Masse, umfassend eine ringförmige zweite
Platte, die dazu bestimmt ist, die Gegenanpreßplatte
einer Kupplung zu bilden, wobei sie eine Reibfläche
für die Reibungskupplungsscheibe aufweist, die zu der
besagten Kupplung gehört, und eine Scheibe, die an
dieser gegenüber der besagten ersten Masse anhand von
Nieten oder ähnlichen Befestigungsmitteln befestigt
ist, wobei diese Scheibe einen Betätigungsflansch für
die besagten elastischen Mittel bildet, wobei die
besagte erste Masse mit einer Nabe gestaltet ist, die
mit einem Drehlager für die besagte zweite Masse
versehen ist, und wobei ein axiales Verstrebungsmittel
zwischen der besagten zweiten Platte und der als
Flansch ausgebildeten Scheibe um jeden Niet oder
ähnliche Befestigungsmittel herum eingefügt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die als Flansch ausgebildete
Scheibe aus tiefgezogenem Blech ausgeführt ist und
radial nach innen durch eine zylindrische Muffe
verlängert wird, daß das besagte Lager zwischen der
besagten zylindrischen Muffe und der besagten Nabe
eingebaut ist und daß ein ringförmiger Belüftungsraum
einerseits zwischen der besagten zweiten Platte und
der besagten als Flansch ausgebildeten Scheibe in
ihrem radial am weitesten innen liegenden Teil und
andererseits zwischen der besagten zweiten Platte und
der besagten ersten Masse in ihrem radial am
weitesten außen liegenden Teil vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß ergibt sich eine gute Kühlung der
zweiten Platte, die üblicherweise die
Gegenanpreßplatte einer Reibungskupplung bildet. Dadurch wird
das Lager gekühlt, da weniger Wärme zu ihm übertragen
wird.
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Außerdem wird die zweite Platte vereinfacht, wobei
die Scheibe auf einfache und wirtschaftliche Weise
mehrere Funktionen erfüllt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht den Einbau
von Trockenreibungsmitteln zwischen der ersten Masse
und der als Flansch ausgebildeten Scheibe. Diese
Scheibe hat eine gewundene Form, um den Bauraumbedarf
zu verringern.
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Die Erfindung kommt vorteilhafterweise bei einem
Torsionsschwingungsdämpfer der vorgenannten Art zur
Anwendung, bei dem die besagte erste Masse eine Scheibe
umfaßt, die am äußeren Umfang der ersten Platte
befestigt ist und sich radial nach innen erstreckt, um
zusammen mit dieser Platte eine ringförmige Aufnahme
zu begrenzen, die die besagten elastischen Mittel
enthält.
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Der Flansch der zweiten Masse ist so gestaltet, daß
er in diese ringförmige Aufnahme eingreift, die
anhand von Dichtungsfederscheiben dicht verschlossen
ist, wobei eine zwischen der ersten Platte und dem
Flansch angebracht ist, während die andere zwischen
dem Flansch und der am äußeren Umfang der besagten
ersten Platte befestigten Scheibe angebracht ist.
Eine solche ringförmige Aufnahme wird teilweise mit
Schmierfett befüllt, um die Federn der vorerwähnten
umfangsmäßig wirksamen elastischen Mittel zu
schmieren. Da die zweite Platte gekühlt wird, erwärmt sich
das Schmierfett in geringerem Maße.
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In einer solchen Ausführungsart wird der radial am
weitesten außen liegende Teil des ringförmigen
Belüftungsraums zwischen der Scheibe der ersten Masse und
der besagten zweiten Platte gebildet. Letztere kann
vorteilhafterweise Aussparungen an ihrem inneren
Umfang umfassen, die so gestaltet sind, daß sie die
Luftzirkulation in dem besagten ringförmigen
Belüftungsdurchgang radial nach außen erzwingt. Der
Zusammenbau zwischen der besagten zweiten Platte und ihrer
als Flansch ausgebildeten Scheibe erfolgt durch Niete
oder ähnliche Befestigungsmittel, und, um in diesem
Fall die Durchgängigkeit des ringförmigen
Belüftungsraums aufrechtzuerhalten, wird um jeden Niet herum
ein axiales Verstrebungsmittel zwischen der besagten
zweiten Platte und ihrer Scheibe eingefügt. Dieses
Verstrebungsmittel kann aus einem Vorsprung der als
Flansch ausgebildeten Scheibe bestehen, der durch
Tiefziehen um das für den Durchgang des
entsprechenden Niets in die Scheibe eingearbeitete Loch herum
ausgeführt ist.
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Das Verständnis der Erfindung und ihrer weiteren
Vorteile wird durch die nachstehende Beschreibung eines
Torsionsschwingungsdämpfers erleichtert, der eine
Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß dem
Erfindungsprinzip bildet. Diese Beschreibung wird
ausschließlich als Beispiel und unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen angeführt. Darin zeigt:
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- die einzige Figur eine axiale Teilschnittansicht
eines erfindungsgemäßen
Zweimassen-Dämpfungsschwungrads.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung dargestellt,
die ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad 11 für
Kraftfahrzeuge bildet, umfassend zwei koaxiale Massen 12,
14, die in Umfangsrichtung im Verhältnis zueinander
beweglich um eine gemeinsame Drehachse XX entgegen
umfangsmäßig wirksamen elastischen Dämpfungsmitteln
14 gelagert sind, die aus mehreren Gruppen von
umfangsmäßig verteilten Schraubenfedern bestehen.
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Im dargestellten Beispiel umfaßt jede Gruppe zwei
Schraubenfedern 16, 17 mit unterschiedlichen
Durchmessern und Steifigkeiten, wobei die Durchmesser so
bemessen sind, daß die Feder 17 im Innern der Feder
16 eingesetzt ist. Die Achse XX ist auch die
Drehachse einer treibenden Welle 19 - hier der Kurbelwelle
eines Verbrennungsmotors - einer Reibungskupplung,
deren Reibungskupplungsscheibe 20 dargestellt ist,
und einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle.
Die erste umlaufende Masse 12 ist mit der treibenden
Welle 19 durch Schrauben 22 verbunden, die in der
Nähe ihres inneren Umfangs angeordnet sind. Sie umfaßt
eine Platte aus Gußeisen, die im folgenden als erste
Platte 23 bezeichnet wird. Die zweite umlaufende
Mas
se 14 ist ausrückbar, über einen Kupplungsmechanismus
und die Reibungskupplungsscheibe 20, mit einer
getriebenen Welle, hier mit der Eingangswelle des
Getriebes, verbunden. Die zweite Masse 14 ist drehbar
auf eine mittigen rohrförmigen Nabe 24 der ersten
Masse gelagert, was über ein Drehlager 26 erfolgt,
das hier aus einem Kugellager besteht. Die zweite
Masse 14 umfaßt eine ringförmige Platte, die im
folgenden als zweite Platte 27 bezeichnet wird, und eine
Scheibe 28, die an dieser gegenüber der besagten
ersten Masse befestigt ist. Die Platte 27 bildet auf an
sich bekannte Weise die Gegenanpreßplatte einer
Reibungskupplung, wobei sie eine Reibfläche für den
betreffenden Reibbelag der Reibungskupplungsscheibe 20
aufweist. Die Scheibe 28 bildet einen
Betätigungsflansch für die besagten elastischen Mittel.
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Sie umfaßt Ansätze 28a an ihrem äußeren Umfang, die
bei einer relativen Drehung zwischen den besagten
ersten und zweiten Massen die Federn an deren Enden
beaufschlagen können. An ihren anderen Enden kommen die
Federn auf nicht dargestellten Anschlägen zur
Auflage, die fest mit der besagten ersten Masse verbunden
sind. Die besagte erste Platte 23 umfaßt einen
ringförmigen radialen Teil 23a, der an seinem äußeren
Umfang durch eine axiale zylindrische Einfassung 23b
verlängert wird, an deren freiem Ende eine Scheibe 32
aus tiefgezogenem Blech anhand von Schrauben
befestigt ist. An seinem inneren Umfang wird der Teil 23a
durch die Nabe 24 in einstückiger Ausführung mit
dieser verlängert.
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Wie dies in der Zeichnung zu erkennen ist, umfaßt die
Scheibe 32, die am äußeren Umfang der ersten Platte
23 befestigt ist, von außen nach innen einen
ringförmigen radialen Teil 32a, der an das Ende der
Einfassung 23b aus Gußeisen angedrückt ist, einen
zylindrischen Teil 32b, der sich entlang der Innenseite der
Einfassung erstreckt, und einen in etwa radialen Teil
32c, der sich nach innen erstreckt, um zusammen mit
dem ringförmigen Teil 23a der ersten Platte und der
besagten Einfassung 23b den größten Teil einer
ringförmigen Aufnahme 36 zu begrenzen, die die
elastischen Mittel 15 sowie die Ansätze 28a der Scheibe 28
aufnimmt. Der Teil 32c ist örtlich eingetieft, um
eine Auflage für die Enden der Federn 16, 17 zu bilden,
wobei der Teil 23a gegenüber den besagten
Eintiefungen und den Ansätzen 28a Vorsprünge aufweist,
beispielsweise in Form von angefügten Teilen, um eine
Auflage für die Umfangsenden der Federn 16, 17 zu
bilden. Die besagten Eintiefungen und die besagten
Vorsprünge sind beispielsweise in der WO-A-95/17617
(Fig. 1) dargestellt, auf die an dieser Stelle
verwiesen werden kann. Die ringförmige Aufnahme 36 ist
radial nach innen durch zwei Dichtungsscheiben 38, 39
dicht verschlossen, die axial zwischen der als
Flansch ausgebildeten Scheibe 28 und den Elementen
der besagten ersten Masse 12 zusammengedrückt sind.
Im einzelnen ist eine Dichtungsscheibe 38 axial
zusammengedrückt zwischen einer konischen Auflagefläche
der ersten Platte 23 und einem ringförmigen Absatz
der als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 angebracht,
während eine Dichtungsscheibe 39 axial
zusammengedrückt zwischen einem ringförmigen Absatz der als
Flansch ausgebildeten Scheibe 28, auf deren anderer
Seite, und einem an der kreisförmigen Innenkante der
Scheibe 32 der besagten ersten Masse eingearbeiteten
ringförmigen Absatz angebracht ist. Zwischen dem Ende
der Einfassung 23b und der an dieser befestigten
Scheibe 32 ist eine ringförmige Dichtung 35
eingefügt. Dank dieser dichten Montage kann die
ringförmige Aufnahme 36 mit Schmierfett befüllt werden, um die
Federn der umfangsmäßig wirksamen elastischen Mittel
zu schmieren.
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Die Befestigung der als Flansch ausgebildeten Scheibe
28 an der zweiten Platte 27 erfolgt durch Niete 42,
die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und in
Löcher 43 der Scheibe sowie in Löcher 44 zweiten
Platte 27 eingesetzt sind.
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Wie dargestellt, bildet diese Platte die
Gegenanpreßplatte für die Reibungskupplungsscheibe 20.
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Die Niete 42 sind hier radial in Höhe der Reibfläche
angeordnet, die die zweite Platte 27 für den
betreffenden Reibbelag 20 der Reibungskupplungsscheibe
aufweist.
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Ein als Anlaßzahnkranz bezeichneter Zahnkranz 45, der
für die Mitnahme durch einen nicht dargestellten
Anlasser vorgesehen ist, wird am äußeren Umfang der
ersten Masse befestigt, und zwar in Höhe der Verbindung
zwischen der besagten ersten Platte 23a und der
Einfassung 23b, die sie außen verlängert.
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Die erste Masse weist natürlich (nicht durch
Bezugsnummern bezeichnete) Löcher in Übereinstimmung mit
den Löchern 44 auf, um die Befestigung der Scheibe 28
zu ermöglichen.
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Nach einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird die
als Flansch ausgebildete Scheibe 28 aus tiefgezogenem
Blech radial nach innen bis deutlich vor die Niete 42
verlängert, durch die sie fest mit der besagten
zweiten Platte 27 verbunden ist, so daß das Drehlager 26
(das vorerwähnte Kugellager) praktisch zwischen der
Nabe 24 der besagten ersten Platte, die zur ersten
Masse gehört, und einer zylindrischen Muffe 44
eingebaut ist, die die als Flansch ausgebildete Scheibe 28
an ihrem inneren Umfang aufweist. Die Muffe 44 umgibt
das freie Ende der Nabe 24. Diese Muffe 44 ist mit
einer Schulter versehen und weist eine Auskehlung
auf, die zum Einsetzen eines Sicherungsrings dient,
um den Außenring des Kugellagers 26 zu sichern.
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Außerdem ist ein ringförmiger Belüftungsraum 48
einerseits zwischen der besagten zweiten Platte 27, die
zu der besagten zweiten Masse 14 gehört, und der
besagten als Flansch ausgebildeten Scheibe 28 in ihrem
radial am weitesten innen liegenden Teil und
andererseits zwischen ebendieser zweiten Platte 27 und der
besagten ersten Masse 12 in ihrem radial am weitesten
außen liegenden Teil vorgesehen. Bei diesem hier
beschriebenen besonderen Torsionsschwingungsdämpfertyp
mit einer dichten ringförmigen Aufnahme 36, die die
elastischen Mittel enthält, ist der ringförmige
Belüftungsraum 48 im einzelnen zwischen der Scheibe 32
der besagten ersten Masse und der besagten zweiten
Platte 27 ausgebildet. Außerdem ist festzustellen,
daß die Dichtungsscheibe 39 eine Abtrennung des
ringförmigen Belüftungsraums 48 von der ringförmigen
Aufnahme 36 ermöglicht. Darüber hinaus umfaßt die
besagte zweite Platte 27 Aussparungen 49 an ihrem inneren
Umfang, die so gestaltet sind, daß eine
Luftzirkulation im ringförmigen Belüftungsraum 48, radial zu
dessen Außenseite hin, erzeugt wird. Die Aussparungen
49 erstrecken sich radial unterhalb der Reibbeläge
der Scheibe 20, das heißt unterhalb der Reibfläche
der Platte 27. Um die Durchgängigkeit des
ringförmigen Belüftungsraums von innen nach außen
aufrechtzuerhalten, ist ein axiales Verstrebungsmittel zwischen
der besagten zweiten Platte 27 und ihrer Scheibe 28
um jeden Niet 42 herum eingefügt. Diese axialen
Verstrebungsmittel erstrecken sich ebenso wie die Niete
42 radial unterhalb der Dichtungsscheiben 38, 39 und
der Aufnähme 36, wobei die Niete 42 oder ähnliche
Befestigungsmittel insgesamt unterhalb des mittleren
Durchmessers der Reibbeläge der Scheibe 20 angeordnet
sind.
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Im dargestellten Beispiel besteht dieses
Verstrebungsmittel aus einem Vorsprung 50 der als Flansch
ausgebildeten Scheibe 28 der besagten zweiten Masse.
Dieser Vorsprung wird durch Tiefziehen um das Loch 43
herum gebildet, das für den Durchgang des
entsprechenden Niets 42 eingearbeitet ist. Als Variante kann
der Vorsprung einstückig an der Gegenanpreßplatte 27
angeformt sein. In einer anderen Variante kann die
Verstrebung ein unabhängiges Teil sein,
beispielsweise eine wärmeisolierende Scheibe, die am Niet
angebracht ist und durch die sich die Temperatur im
Bereich des Kugellagers 26 und des Hohlraums 36 noch
weiter absenken läßt.
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Anderseits sind Trockenreibungsmittel 46 zwischen der
besagten ersten Platte 23, die zu der besagten ersten
Masse gehört, und der besagten als Flansch
ausgebildeten Scheibe 28 eingefügt.
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Eine solche Anordnung wird in der FR 2 687 749
beschrieben.
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Als Variante können die Reibungsmittel in der Art der
Mittel ausgeführt sein, die in der vorerwähnten WO-A-
95/17617 beschrieben werden, und eine Reibscheibe,
die an einer Anpreßscheibe mit durchgehenden axialen
Ansätzen verklebt ist, sowie eine Federscheibe,
beispielsweise in der Ausführung als gewölbte
Federscheibe, umfassen.
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Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß die
Montageschrauben 22 des Torsionsschwingungsdämpfers zwar in
Löcher 54 der ersten Platte, die zu der besagten
ersten Masse gehört, eingesetzt sind, wobei sie jedoch
zwischen dieser ersten Platte 23 und der als Flansch
ausgebildeten Scheibe 28 in einem Bereich
festgehalten werden, der radial zwischen dem Lager und dem
inneren Umfang der zweiten Platte 27 enthalten ist.
Dazu umfaßt die besagte als Flansch ausgebildete
Scheibe 28 vertiefte Bereiche 56 für die Aufnahme der
Schraubenköpfe 22. Diese Bereiche enthalten Löcher 58
gegenüber den Anbringungsstellen der Schraubenköpfe
(wenn die beiden Massen nicht auf Drehung zueinander
beansprucht werden), durch die ein Werkzeug für die
Befestigung des Dämpfungsschwungrads an der
Kurbelwelle eingeführt werden kann, wobei sich das
Drehlager 26 auf einem Durchmesser befindet, der kleiner
als der Durchmesser der Schrauben 22 ist, während die
Löcher 58 in axialer Übereinstimmung mit den
Verschraubungslöchern 54 für die Schrauben 22 angeordnet
sind.
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Des weiteren ist zu beachten, daß die Scheibe 20 eine
Nabe aufweist, die in die Muffe 24 eindringt. Die
Nabe ist innen genutet, um die drehfeste Verbindung mit
der vorgenannten Getriebeeingangswelle
herbeizuführen. Die Nabe wird einstückig durch einen Flansch
verlängert, der mit einer Mehrzahl von Löchern in
Übereinstimmung mit den Löchern 54, 58 versehen ist.
An seinem äußeren Umfang wird dieser Flansch durch
eine Tragscheibe verlängert, die durch Aufnieten am
Flansch befestigt ist und die auf jeder ihrer Seiten
befestigte Reibbeläge trägt, die auf an sich bekannte
Weise ausrückbar zwischen der Gegenanpreßplatte 27
und einer (nicht dargestellten) Druckplatte
eingespannt werden können, die mit ihrem Deckel an der
Gegenanpreßplatte 27 angefügt ist, die erhebliche
Temperaturen erreichen kann. Der Flansch der Scheibe 20
kann Rippen aufweisen, um die Belüftung zu
verbessern.
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Wenn die Baueinheit des Dämpfungsschwungrads drehend
angetrieben wird, ergibt sich im Lichte der
vorstehenden Beschreibung mit hinreichender Deutlichkeit,
daß eine Zwangsluftzirkulation radial von innen nach
außen in dem vorstehend definierten ringförmigen
Belüftungsraum 48 erzeugt wird. Diese Luftzirkulation
ermöglicht eine effiziente Kühlung der Elemente des
Torsionsdämpfungsschwungrads, insbesondere der
Gegenanpreßplatte 27.
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Außerdem ist festzustellen, daß die Belüftung auch
durch die vertieften Bereiche 56 und die Löcher 58
begünstigt wird. Die vorliegende Erfindung ist
natürlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
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So können beispielsweise die Niete 42 durch Schrauben
oder Rohrniete ersetzt werden, die in ein Sackloch
eingesetzt sind, das in die Gegenanpreßplatte 27
eingearbeitet ist, wie dies in Fig. 1 der FR-A-2 662
760 offenbart wird.
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Als Variante kann es sich um Stifte mit einem Kopf
handeln, die in Sacklöcher der Gegenanpreßplatte 27
eingesetzt sind, deren Reibfläche dann durchgehend
ausgeführt ist.
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Die als Flansch ausgebildete Scheibe 28 wird dann an
der Gegenanpreßplatte 27 durch Niete 42 oder ähnliche
Befestigungsmittel befestigt.
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Darüber hinaus kann das Lager 26 ein Gleitlager oder
ein Kugellager mit zwei Kugelreihen sein.
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Außerdem ist festzustellen, daß die Scheibe 28 eine
gewundene Form hat. Diese Scheibe 28 weist oberhalb
der Vorsprünge 50 einen geneigten Bereich auf, der
die Vorspannung der Dichtungsscheiben 38, 39 und
einen axialen Versatz der Federn 16, 17 ermöglicht, um
den axialen Bauraumbedarf des
Torsionsschwingungsdämpfers zu verringern.
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Die vertieften Bereiche 56 und die Ansätze 28a
erstrecken sich axial beiderseits der Vorsprünge 50.
Dadurch kann die Gegenanpreßplatte 27 vereinfacht
werden. Die Aussparungen 49 erstrecken sich natürlich
radial oberhalb der vertieften Bereiche 56, wobei sie
hier radial auf die besagten Bereiche 56 ausgerichtet
sind.