DE19504209C1 - Torsionsschwingungsdämpfer mit lasteinstellbaren Getriebeelementen - Google Patents
Torsionsschwingungsdämpfer mit lasteinstellbaren GetriebeelementenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Durch die DE-Gm-Schrift 94 14 314 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer insbe
sondere für Kupplungen von Kraftfahrzeugen mit einem antriebs- und abtriebssei
tigen Übertragungselement bekannt, von denen das letztgenannte an einem Hohl
rad, das als momentenübertragendes Getriebeelement eines zwischen den beiden
Übertragungselementen wirksamen Planetengetriebes dient befestigt ist. Das
Hohlrad ist seinerseits über Planetenräder mit einem Sonnenrad verbunden, das
an dem antriebsseitigen Übertragungselement befestigt ist. Die Planetenräder
sind ebenso wie das Sonnenrad als momentenübertragende Elemente des Plane
tengetriebes wirksam, die Übertragungselemente als Elemententräger für Sonnen- oder
Hohlrad.
Bei Einleitung eines einer Torsionsschwingung zugeordneten Momentes auf das
antriebsseitige Übertragungselement wird dieses Moment über das Sonnenrad
auf die Planetenräder übertragen und, nach Verzweigung durch diese, sowohl auf
das Hohlrad als auch auf beiderseits der Planetenräder angeordnete, dieselben
lagernde Planetenträger, die mit dem abtriebsseitigen Übertragungselement über
eine Federeinrichtung verbunden sind, geleitet. Die Zahnräder des Planetengetrie
bes sind demnach bei Gleichlaufschwankungen des dem Torsionsschwingungs
dämpfer vorgeschalteten Antriebes ständig in Bewegung. Sofern fertigungsbe
dingte Toleranzen vorliegen, die sich dadurch äußern können, daß die einzelnen
Zahnräder nicht exakt den richtigen Achsabstand voneinander aufweisen oder die
Achsen zumindest eines der Planetenräder gegenüber der Achse des Sonnen- oder
des Hohlrades in Umfangsrichtung winkelversetzt sind, kommt es im Be
reich der Verzahnungen zu Problemen, indem entweder die Eingriffstiefe der Zäh
ne ineinander oder die Anordnung deren Eingriffsflanken zueinander nicht in der
gewünschten Weise erfolgt. Hierdurch verändert sich die Momenten- und damit
die Lastverteilung an den einzelnen Planetenrädern, so daß es zur Überlastung
einzelner Achsen und damit zum Ausfall des Torsionsschwingungsdämpfers in
folge eines Versagens des Planetengetriebes kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Torsionsschwingungsdämpfer
mit einem Getriebe das letztgenannte so weiterzubilden, daß eine Überlastung
einzelner Getriebeelemente vermeidbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1
angegebenen Merkmale gelöst.
Hierzu wird gemäß Anspruch 1 zumindest eines der momentenübertragenden
Getriebeelemente vor Herstellung einer Verbindung mit einem jeweils zugeordne
ten Elemententräger, bei dem es sich, wie nachfolgend noch ausführlicher erläu
tert, um ein antriebs- oder abtriebsseitiges Übertragungselement für Drehmomen
te oder um einen Planetenträger handeln kann, mit Spiel wenigstens in einer vor
bestimmbaren Richtung gegenüber diesem Elemententräger angeordnet. Sodann
wird anspruchsgemäß vorzugsweise über das antriebsseitige Übertragungsele
ment ein Justiermoment eingeleitet, durch welches das antriebsseitige Übertra
gungselement um einen vorbestimmbaren Betrag gegenüber dem abtriebsseitigen
Übertragungselement winkelauslenkbar ist. Die Größe dieses Winkels, in wel
chem die beiden Übertragungselemente relativ zueinander gehalten werden, wird
vorteilhafterweise bei jedem Kupplungstyp meßtechnisch erfaßt und ist vorzugs
weise derjenige Winkel, in welchem eine statische Last auf die momentenüber
tragenden Getriebeelemente einwirkt, die zu einer bestmöglichen Ausrichtung
derjenigen Getriebeelemente, die mit Spiel behaftet sind, gegenüber den übrigen
Getriebeelementen führt. Hierbei werden, wenn die momentenübertragenden Ge
triebeelemente durch Zahnräder gebildet sind, die zwischen deren Verzahnungen
in radialer sowie in Umfangsrichtung wirksamen Kräfte genutzt, um zumindest
eines der Zahnräder, das gemäß Anspruch 2 in Radialrichtung mit Spiel gegen
über dem jeweiligen Elemententräger angeordnet ist, auszurichten, wobei der
Ausrichtweg maximal dem zwischen dem spielbehafteten Getriebeelement und
dem zugeordneten Elemententräger vorgesehenen Spiel entspricht. Durch Aus
richtung des spielbehafteten Zahnrades gegenüber den mit diesem in Eingriff tre
tenden übrigen Zahnrädern in Radialrichtung sind die Achsabstände der einzelnen
Zahnräder zueinander korregierbar, während durch eine Bewegung des spielbe
hafteten Zahnrades relativ zu den anderen Zahnrädern in Umfangsrichtung eine
Korrektur des Winkelversatzes der Zahnradachsen zueinander in Umfangsrichtung
erfolgen kann. Diese Ausrichtung erfolgt, wie bereits erwähnt, bei Auslenkung
der beiden Übertragungselemente zueinander selbsttätig aufgrund des eingeleite
ten Justiermomentes und wird fixiert, indem das spielbehaftete Getriebeelement
bei weiterhin ausgelenkter Stellung der beiden Übertragungselemente durch Her
stellen einer Verbindung zu dem zugeordneten Elemententräger gegenüber die
sem festgelegt wird. So kann beispielsweise bei einem Sonnenrad als Getriebee
lement, sofern dieses mit Spiel auf einer Nabe des antriebsseitigen Übertragungs
elementes angeordnet ist, an dem letztgenannten befestigt werden, so daß hier
das antriebsseitige Übertragungselement als Elemententräger wirksam ist. Ebenso
kann, bei Ausführung des Planetengetriebes der eingangs zitierten DE-Gm-Schrift
94 14 314, mit einem am abtriebsseitigen Übertragungselement befestigbaren
Hohlrad das letztgenannte mit Spiel zu diesem Übertragungselement ausgeführt
sein. Weiterhin ist denkbar, die Planetenräder eines Planetengetriebes spielbehaf
tet in einem Planetenträger zu lagern. Unabhängig davon, ob nun eines der Über
tragungselemente oder ein Planetenträger als Elemententräger für das jeweilige
Zahnrad wirksam ist, wird, wie bereits ausgeführt, das jeweils spielbehaftet ge
lagerte Zahnrad nach Ausrichtung gegenüber den anderen Zahnrädern am zuge
ordneten Elemententräger festgelegt und damit gegen Bewegungen zumindest in
Radialrichtung gesichert.
Die Sicherung des spielbehafteten Getriebeelementes gemäß Anspruch 3 am zu
geordneten Elemententräger gegen Bewegungen in denjenigen Richtungen, in de
nen das Spiel vorliegt, kann entweder nach Anspruch 4 dadurch erfolgen, daß
zwischen dem Getriebeelement und dem Elemententräger ein Kraftschluß her
stellbar ist, oder es wird gemäß Anspruch 5 ein Stoffschluß zwischen den beiden
Elementen, beispielsweise durch Verschweißen, hergestellt.
Sobald das spielbehaftete Getriebeelement in seiner unter der Wirkung des Ju
stiermomentes eingenommenen Ausrichtstellung am zugeordneten Elemententrä
ger befestigt ist, wird die Einleitung des Justiermomentes in den Torsions
schwingungsdämpfer aufgehoben, woraufhin die beiden Übertragungselemente in
ihre Ausgangsstellung zurückschwingen können. Das spielbehaftete Getriebeele
ment bleibt bei dieser Rückbewegung selbstverständlich in seiner Ausrichtstel
lung.
In Anspruch 6 ist eine vorteilhafte Ausführung angegeben, auf die allerdings zu
vor schon Bezug genommen worden ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem zwischen zwei Über
tragungselementen wirkenden Planetengetriebe im Schnitt.
In Fig. 1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer dargestellt, der an seiner linken
Seite eine Schwungmasse 1 aufweist, die zur Einleitung einer Antriebsbewegung
dient und im Umfangsbereich mit einem Zahnkranz 2 für ein nicht gezeigtes Star
territzel wirksam ist. Die Schwungmasse 1 ist als antriebsseitiges Übertragungse
lement 3 wirksam.
Die Schwungmasse 1 ist an einer Nabe 4, die auf einer nicht dargestellten Kur
belwelle einer Brennkraftmaschine anordenbar ist, durch Nieten 5 gemeinsam mit
einem ebenfalls auf der Nabe 4 angeordneten Sonnenrad 7 eines Planetengetrie
bes 102, einem Distanzstück 103, und einem Flansch 8 befestigt. Das Sonnen
rad 7 ist gegenüber der Nabe 4 mit größerem Innendurchmesser ausgebildet und
weist Durchgangsöffnungen 104 für die Nieten 5 auf, wobei die Innendurchmes
ser der Durchgangsöffnungen 104 größer als der jeweilige Außendurchmesser
des Niets 5 ist. Zwischen der Nabe 4 und dem Innendurchmesser des Sonnenra
des 7 besteht demnach ein erster Bereich mit Spiel 110 in Radialrichtung, wäh
rend zwischen den Durchgangsöffnungen 104 und dem jeweiligen Niet 5 ein
zweiter Bereich mit Spiel 112 in dieser Richtung vorliegt. Durch Aufnahme des
Sonnenrades 7 am Übertragungselement 3 ist dieses als Elemententräger wirk
sam. Das Planetengetriebe 102 weist zwei beiderseits des Sonnenrades 7 ange
ordnete Planetenträger 9 auf, von denen der in Fig. 1 linke bis an die Nabe 4
nach radial innen reicht, während der rechte Planetenträger mit seinem radial in
neren Ende an einem ein Lager 60 umgreifenden Schild 61 zur Anlage kommt,
das nach radial innen bis zum inneren Lagerring greifende Arme 62 aufweist zur
Gewährleistung einer Dichtfunktion gegenüber einer nachfolgend ausführlicher
beschriebenen, mit Fett zumindest teilweise befüllten Kammer 44 sowie gegen
über dem die Wälzkörper des Lagers 60 umgebenden, gefetteten Bereich.
Die beiden Planetenträger 9 sind mit einer Mehrzahl von auf gleichen Durchmes
sern angeordneten Lagerungen 18, beispielsweise Nadellagern, auf denen jeweils
ein zwischen den beiden Planetenträgern 9 angeordnetes Planetenrad 20 gelagert
ist, versehen, in axialer Richtung durch Hülsen 105 in festem Abstand zueinander
gehalten und werden durch in den Hülsen 105 angeordnete Nieten 21 fest gegen
die beiden Enden der jeweiligen Hülse 105 gezogen. Die Nieten 21 verbinden
weiterhin eine Scheibe 22 drehfest mit dem von der Primärschwungmasse 1 ab
gewandten Planetenträger 9, wobei eine an der Scheibe 22 angeformte Schul
ter 23 an der vom Planetenträger 9 abgewandten Seite am Schild 61 zur Anlage
kommt. Die Planetenträger 9 dienen durch Aufnahme der Planetenräder 20 als
Elemententräger.
Die Planetenräder 20 sind einerseits mit dem Sonnenrad 7 in Eingriff und käm
men andererseits mit einem ebenfalls zwischen den beiden Planetenträgern 9 an
geordneten, als Zwischenmasse 50 wirkenden Hohlrad 24. Dieses weist radial
außerhalb seines Zahneingriffs mit den Planetenrädern 20 mit vorbestimmten
Winkelabständen zueinander ausgebildete, nicht gezeigte Ausnehmungen auf, in
denen jeweils eine Federeinrichtung 28 eingesetzt ist, die eine Mehrzahl von Fe
dern 30 aufweist, die untereinander in durch die DE 41 28 868 A1 bekannter
Weise durch Gleitschuhe 33 miteinander verbunden sind. Die Federeinrichtung 28
stützt sich einerends am Hohlrad, anderenends an dem Planetenträger 9 ab, und
zwar jeweils über nicht gezeigte Ansteuermittel.
Die Federeinrichtung 28 befindet sich in axialer Richtung zwischen den beiden
Planetenträgern 9, die im radial äußeren Bereich untereinander sowie mit einem
Schwungrad 38 einer zweiten Schwungmasse 45 fest verbunden sind. Die Plane
tenträger 9 begrenzen die bereits genannte Kammer 44, die Teil der Schwung
masse 45 ist, die Zahnräder 7, 20 und 24 sowie die Federeinrichtung 28 auf
nimmt und mit pastenförmigen Medium zumindest teilweise befüllt ist. Durch die
Planetenträger 9 wird eine Sicherung der Zahnräder 20 und 24 in axialer Rich
tung bewirkt. Die weitere Schwungmasse 45 dient als abtriebsseitiges Übertra
gungselement 46, das in nicht gezeigter Weise zur Aufnahme einer reib- oder
formschlüssigen Kupplung vorgesehen ist.
Das Planetengetriebe 102 ist als die beiden Übertragungselemente 3 und 46
verbindendes Getriebe 100 wirksam, bei welchem die Planetenräder 20 ebenso
wie das Sonnenrad 7 und das Hohlrad 24 als momentenübertragende Getriebee
lemente 101 wirksam sind, wobei durch die Planetenräder 20 die Drehrichtung
des Hohlrades 24 gegenüber derjenigen des Sonnenrades 7 umkehrbar ist.
Die Ausrichtung der einzelnen Getriebeelemente 101 zueinander arbeitet wir
folgt:
Die Schwungmasse 1 wird ebenso wie das Sonnenrad 7 und das Distanz stück 103 auf die Nabe 4 geschoben und, nach Aufsetzen des Flansches 8, in Achsrichtung gegen ein Lösen in nicht näher bezeichneter Weise vorläufig gesi chert. Anschließend wird die Schwungmasse 1 gegenüber der Schwung masse 45 um einen vorbestimmten, zuvor für diesen Kupplungstyp meßtechnisch ermittelten Winkel ausgelenkt, was durch Einleitung eines Justiermomentes in die Nabe 4 erfolgt. Unter der Wirkung dieses Justiermomentes rollen die Planeten räder 20 auf dem Sonnenrad 7 ab und lenken hierbei das Hohlrad 24 einerseits und die Planetenträger 9 andererseits aus, und zwar in zueinander unterschiedli cher Richtung. Aufgrund der Bewegung der Zahnräder zueinander wird das einge leitete Justiermoment über die Planetenräder auf das Hohlrad sowie auf die Pla netenträger 9 verzweigt. Bei der Übertragung des Justiermomentes wirkt durch das Ineingrifftreten der Zahnräder über die Verzahnungen eine gegenseitige Last, die eine Bewegung des Sonnenrades in Radialrichtung verursacht, bis sich an diesem über die Mehrzahl von Zahneingriffen mit den unterschiedlichen Planeten rädern ein Kräftegleichgewicht einstellt, das gegenüber dem anfänglichen Zu stand eine Verschiebung des Sonnenrades 7 in Radialrichtung bewirkt, wobei der Verschiebeweg maximal dem Spiel 110 zwischen dem Innendurchmesser des Sonnenrades 7 und der Nabe 4 beträgt. Da über den gesamten Umfangswinkel des Sonnenrades 7 eine Radialverstellbarkeit gegeben ist, kann sich dieses auch in Umfangsrichtung geringfügig drehen. Durch die Bewegung des Sonnenrades 7 während der Auslenkung der Schwungmassen 1 und 45 zueinander in diese Ausrichtstellung wird, durch radiale Verlagerung des Sonnenrades, eine Anpas sung des Achsabstandes desselben gegenüber den Achsen der Planetenräder 20 vorgenommen, während durch die Bewegung des Sonnenrades 7 in Umfangsrich tung eine Korrektur des Umfangswinkels zwischen der Sonnenradachse und den Achsen der Planetenräder 20 erfolgt ist. In dieser Ausrichtstellung wird nun eine Verbindung des Sonnenrades 7 zu dem als Elemententräger wirksamen an triebsseitigen Übertragungselement 3 hergestellt, indem die Nieten 5 in die ent sprechenden Öffnungen der Teile 1, 4, 7, 103 und 8 geschoben und derart vernie tet werden, daß das Sonnenrad 7 über seine Stirnseiten kraftschlüssig zwischen der Nabe 4 und dem Distanzstück 103 in Anlage gehalten werden, die ihrerseits wiederum kraftschlüssig an der Primärschwungmasse 1 bzw. dem Flansch 8 auf genommen sind. Hierdurch wird aufgrund der Nieten 5 eine Sicherung des spiel behafteten Sonnenrades 7 in seiner Ausrichtstellung geschaffen. Das Einschieben der Nieten 5 in die hierfür vorgesehenen Öffnungen der Teile 1, 4, 7, 103 und 8 bleibt bei seine Ausrichtstellung einnehmenden Sonnenrad 7 durch das vorhan dene Spiel 112 gewährleistet. Die Sicherung des Sonnenrades 7 in seiner Aus richtstellung kann ebenso dadurch erfolgen, daß es an der mit 115 bezeichneten Stelle mit der Nabe 4 verschweißt wird. Sobald das Sonnenrad 7 in seiner Aus richtstellung am antriebsseitigen Übertragungselement 3 festgelegt ist, wird die Einleitung des Justiermomentes aufgehoben, so daß die Übertragungselemente 1 und 46 in ihre anfängliche Ruhelage zurückkehren können. Der Torsionsschwin gungsdämpfer kann nun zur Aufnahme seiner Funktion über nicht gezeigte Schrauben an der Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs befestigt werden. Er wirkt sodann wie folgt:
Bei Einleitung eines Drehmomentes, dem bei Verwendung eines Verbrennungs motors als Antrieb Torsionsschwingungen überlagert sind, auf die Schwung masse 1 wird die hierdurch ausgelöste Bewegung auf das Sonnenrad 7 geleitet, das aufgrund seiner Verzahnung mit den Planetenrädern 20 dieselben antreibt. Während das Drehmoment über die Planetenräder 20 auf den Planetenträger 9 und damit auf das ausgangsseitige Übertragungselement 46 ohne eine Änderung der Drehrichtung weitergeleitet wird, sorgt der Torsionsschwingungsdämpfer für eine betragsmäßige Reduzierung der mit dem Drehmoment eingebrachten Torsi onsschwingungen. Hierbei wird, da der Planetenträger 9 aufgrund seiner Trägheit zunächst noch drehfest wirkt, die Bewegung des Sonnenrades 7 in eine Drehung der Planetenräder 20 um die jeweilige Lagerung 18 sowie in eine Bewegung der Lagerung 18 selbst sowie des Hohlrades 24 um die Drehachse 54 umgesetzt. Dadurch wird das der Torsionsschwingung zugeordnete Moment verzweigt, und zwar in ein erstes Teilmoment, das über die Planetenräder 20 auf die Planeten träger 9 gelangt und in ein zweites Teilmoment, das auf das als Zwischenmasse 50 wirksame Hohlrad 24 übertragen wird. Ist das der am Sonnenrad 7 eingeleite ten Torsionsschwingung zugeordnete Moment beispielsweise gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn orientiert, dann bewirkt über die Drehung der Planetenräder 20 ein im Gegenuhrzeigersinn wirksames erstes Teilmoment eine Auslenkung des Hohl rades 24 aus seiner Ruhestellung, während die Planetenträger 9 durch ein im Uhrzeigersinn wirksames zweites Teilmoment angetrieben werden. Hierdurch kommt es zu einer Relativbewegung zwischen den Planetenträgern 9 und dem Hohlrad 24, wobei die sich an den nicht gezeigten Ansteuermitteln von Hohl rad 24 und Planetenträger 9 abstützende Federeinrichtung 28 eine Verformung der Federn 30 und, dadurch bedingt, eine Bewegung der Gleitschuhe 33 entlang ihrer Führungsbahn erfährt. Der Betrag des Verformungsweges der Federeinrich tung 28 ist verständlicherweise von der Übersetzung des Planetengetriebes 102 und damit vom Verhältnis der Zähnezahlen von Sonnenrad 7 und Hohlrad 24 ab hängig. Vorgegeben durch diese Übersetzung, können die einander entgegenwir kenden Teilmomente an Hohlrad 24 und Planetenträger 9 größer als das an triebsseitige Moment sein, jedoch ergibt sich bei Überlagerung miteinander ein dem antriebsseitigen Moment entsprechendes abtriebsseitiges Moment. Das letztgenannte ist allerdings im Gegensatz zum antriebsseitigen aufgrund der zuvor beschriebenen Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers weitgehend befreit von den antriebsseitigen Gleichlaufschwankungen.
Die Schwungmasse 1 wird ebenso wie das Sonnenrad 7 und das Distanz stück 103 auf die Nabe 4 geschoben und, nach Aufsetzen des Flansches 8, in Achsrichtung gegen ein Lösen in nicht näher bezeichneter Weise vorläufig gesi chert. Anschließend wird die Schwungmasse 1 gegenüber der Schwung masse 45 um einen vorbestimmten, zuvor für diesen Kupplungstyp meßtechnisch ermittelten Winkel ausgelenkt, was durch Einleitung eines Justiermomentes in die Nabe 4 erfolgt. Unter der Wirkung dieses Justiermomentes rollen die Planeten räder 20 auf dem Sonnenrad 7 ab und lenken hierbei das Hohlrad 24 einerseits und die Planetenträger 9 andererseits aus, und zwar in zueinander unterschiedli cher Richtung. Aufgrund der Bewegung der Zahnräder zueinander wird das einge leitete Justiermoment über die Planetenräder auf das Hohlrad sowie auf die Pla netenträger 9 verzweigt. Bei der Übertragung des Justiermomentes wirkt durch das Ineingrifftreten der Zahnräder über die Verzahnungen eine gegenseitige Last, die eine Bewegung des Sonnenrades in Radialrichtung verursacht, bis sich an diesem über die Mehrzahl von Zahneingriffen mit den unterschiedlichen Planeten rädern ein Kräftegleichgewicht einstellt, das gegenüber dem anfänglichen Zu stand eine Verschiebung des Sonnenrades 7 in Radialrichtung bewirkt, wobei der Verschiebeweg maximal dem Spiel 110 zwischen dem Innendurchmesser des Sonnenrades 7 und der Nabe 4 beträgt. Da über den gesamten Umfangswinkel des Sonnenrades 7 eine Radialverstellbarkeit gegeben ist, kann sich dieses auch in Umfangsrichtung geringfügig drehen. Durch die Bewegung des Sonnenrades 7 während der Auslenkung der Schwungmassen 1 und 45 zueinander in diese Ausrichtstellung wird, durch radiale Verlagerung des Sonnenrades, eine Anpas sung des Achsabstandes desselben gegenüber den Achsen der Planetenräder 20 vorgenommen, während durch die Bewegung des Sonnenrades 7 in Umfangsrich tung eine Korrektur des Umfangswinkels zwischen der Sonnenradachse und den Achsen der Planetenräder 20 erfolgt ist. In dieser Ausrichtstellung wird nun eine Verbindung des Sonnenrades 7 zu dem als Elemententräger wirksamen an triebsseitigen Übertragungselement 3 hergestellt, indem die Nieten 5 in die ent sprechenden Öffnungen der Teile 1, 4, 7, 103 und 8 geschoben und derart vernie tet werden, daß das Sonnenrad 7 über seine Stirnseiten kraftschlüssig zwischen der Nabe 4 und dem Distanzstück 103 in Anlage gehalten werden, die ihrerseits wiederum kraftschlüssig an der Primärschwungmasse 1 bzw. dem Flansch 8 auf genommen sind. Hierdurch wird aufgrund der Nieten 5 eine Sicherung des spiel behafteten Sonnenrades 7 in seiner Ausrichtstellung geschaffen. Das Einschieben der Nieten 5 in die hierfür vorgesehenen Öffnungen der Teile 1, 4, 7, 103 und 8 bleibt bei seine Ausrichtstellung einnehmenden Sonnenrad 7 durch das vorhan dene Spiel 112 gewährleistet. Die Sicherung des Sonnenrades 7 in seiner Aus richtstellung kann ebenso dadurch erfolgen, daß es an der mit 115 bezeichneten Stelle mit der Nabe 4 verschweißt wird. Sobald das Sonnenrad 7 in seiner Aus richtstellung am antriebsseitigen Übertragungselement 3 festgelegt ist, wird die Einleitung des Justiermomentes aufgehoben, so daß die Übertragungselemente 1 und 46 in ihre anfängliche Ruhelage zurückkehren können. Der Torsionsschwin gungsdämpfer kann nun zur Aufnahme seiner Funktion über nicht gezeigte Schrauben an der Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs befestigt werden. Er wirkt sodann wie folgt:
Bei Einleitung eines Drehmomentes, dem bei Verwendung eines Verbrennungs motors als Antrieb Torsionsschwingungen überlagert sind, auf die Schwung masse 1 wird die hierdurch ausgelöste Bewegung auf das Sonnenrad 7 geleitet, das aufgrund seiner Verzahnung mit den Planetenrädern 20 dieselben antreibt. Während das Drehmoment über die Planetenräder 20 auf den Planetenträger 9 und damit auf das ausgangsseitige Übertragungselement 46 ohne eine Änderung der Drehrichtung weitergeleitet wird, sorgt der Torsionsschwingungsdämpfer für eine betragsmäßige Reduzierung der mit dem Drehmoment eingebrachten Torsi onsschwingungen. Hierbei wird, da der Planetenträger 9 aufgrund seiner Trägheit zunächst noch drehfest wirkt, die Bewegung des Sonnenrades 7 in eine Drehung der Planetenräder 20 um die jeweilige Lagerung 18 sowie in eine Bewegung der Lagerung 18 selbst sowie des Hohlrades 24 um die Drehachse 54 umgesetzt. Dadurch wird das der Torsionsschwingung zugeordnete Moment verzweigt, und zwar in ein erstes Teilmoment, das über die Planetenräder 20 auf die Planeten träger 9 gelangt und in ein zweites Teilmoment, das auf das als Zwischenmasse 50 wirksame Hohlrad 24 übertragen wird. Ist das der am Sonnenrad 7 eingeleite ten Torsionsschwingung zugeordnete Moment beispielsweise gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn orientiert, dann bewirkt über die Drehung der Planetenräder 20 ein im Gegenuhrzeigersinn wirksames erstes Teilmoment eine Auslenkung des Hohl rades 24 aus seiner Ruhestellung, während die Planetenträger 9 durch ein im Uhrzeigersinn wirksames zweites Teilmoment angetrieben werden. Hierdurch kommt es zu einer Relativbewegung zwischen den Planetenträgern 9 und dem Hohlrad 24, wobei die sich an den nicht gezeigten Ansteuermitteln von Hohl rad 24 und Planetenträger 9 abstützende Federeinrichtung 28 eine Verformung der Federn 30 und, dadurch bedingt, eine Bewegung der Gleitschuhe 33 entlang ihrer Führungsbahn erfährt. Der Betrag des Verformungsweges der Federeinrich tung 28 ist verständlicherweise von der Übersetzung des Planetengetriebes 102 und damit vom Verhältnis der Zähnezahlen von Sonnenrad 7 und Hohlrad 24 ab hängig. Vorgegeben durch diese Übersetzung, können die einander entgegenwir kenden Teilmomente an Hohlrad 24 und Planetenträger 9 größer als das an triebsseitige Moment sein, jedoch ergibt sich bei Überlagerung miteinander ein dem antriebsseitigen Moment entsprechendes abtriebsseitiges Moment. Das letztgenannte ist allerdings im Gegensatz zum antriebsseitigen aufgrund der zuvor beschriebenen Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers weitgehend befreit von den antriebsseitigen Gleichlaufschwankungen.
Da die Kammer 44 in der abtriebsseitigen Schwungmasse 45 mit pastenförmi
gem Medium gefüllt ist, wird bei der besagten Abrollbewegung der Planetenrä
der 20 zwischen Sonnenrad 7 und Hohlrad 24 sowie bei der Verformung der Fe
dereinrichtung 28 das pastenförmige Medium verdrängt, wobei dieses im Bereich
der Verzahnungen beim Ineingrifftreten von Zähnen in axialer Richtung verdrängt
wird, wo es auf die Innenseiten der Planetenträger 9 trifft und, bedingt durch die
Drehbewegung des Torsionsschwingungsdämpfers, nach radial außen wegge
führt wird. Bei Verformung der Federn 30 und der dadurch bedingten Annähe
rung der Gleitschuhe 33 aneinander, wird das pastenförmige Medium ebenfalls in
Richtung zu den Innenseiten der Planetenträger 9 herausgedrückt. Bei zunehmen
der Auslenkgeschwindigkeit der Planetenträger 9 erhöht sich auch die Verdrän
gungsgeschwindigkeit des pastenförmigen Mediums sowohl zwischen den Ver
zahnungen als auch im Bereich der Federeinrichtung 28, wodurch allerdings auch
der Widerstand, den das Medium dieser Verdrängung entgegensetzt, ansteigt.
Hierdurch ist die durch das Medium hervorgerufenen Dämpfung von der jeweili
gen Winkelgeschwindigkeit, mit der die Planetenträger 9 relativ zu dem Hohl
rad 24 bewegt werden, abhängig.
Claims (7)
1. Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für Kupplungen von Kraftfahrzeu
gen mit einem antriebs- und einem abtriebsseitigen Übertragungselement, von
denen zumindest eines vorzugsweise über eine Federeinrichtung mit wenig
stens einem momentenübertragenden Element eines zwischen den beiden
Übertragungselementen wirksamen Getriebes verbunden ist, wobei zumindest
eines der Übertragungselemente als Elemententräger für wenigstens eines der
momentenübertragenden Elemente des Getriebes vorsehbar ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest eines der Getriebeelemente (7, 20, 24) vor Her
stellung einer Verbindung mit einem jeweils zugeordneten Elemententrä
ger (3, 9, 46) mit Spiel (110) wenigstens in einer vorbestimmbaren Richtung
gegenüber diesem Elemententräger (3, 9, 46) anordenbar und, nach Beaufschla
gung des Getriebes (100) mit einem eine kraftbedingte Ausrichtung dieses Ge
triebeelementes (7, 20, 24) gegenüber den übrigen momentenübertragenden
Getriebeelementen (7, 20, 24) durch Überführen der beiden Übertragungsele
mente (3, 46) in eine vorbestimmbare Relativlage bewirkenden Justiermoment,
mit einer das Getriebeelement (7, 20, 24) in seiner kraftbedingten Ausrichtstel
lung fixierenden Verbindung zum Elemententräger (3, 9, 46) versehbar ist.
2. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 mit einem Getriebe in Form
eines Planetengetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrä
der (Sonnenrad, Planetenrad, Hohlrad) des Planetengetriebes (102) als mo
mentenübertragende Getriebeelemente (7, 20, 24) wirksam sind, von denen
zumindest eines (7) auf seinem Lagersitz mit Spiel (110) wenigstens in Radial
richtung anordenbar ist und, bei Auslenkung der Übertragungselemente (3, 46)
in eine vorbestimmte Relativlage, unter der Wirkung des Justiermomentes über
seine Verzahnung mit zumindest einem anderen Zahnrad (Getriebeelement 20)
einer statischen Krafteinwirkung unterworfen ist, die über sowohl in Radialrich
tung als auch in Umfangsrichtung wirksame Kräfte eine Verlagerung des spiel
behafteten Zahnrades (Getriebeelement 7) maximal im Rahmen der Spielgröße
verursacht.
3. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das in seine Ausrichtstellung überführbare Getriebeelement (7, 20, 24)
durch Verbindung mit dem jeweils zugeordneten Elemententräger (3, 9, 46) ge
gen Bewegungen in Radialrichtung sicherbar ist.
4. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung bei Verwendung von Zahnrädern als Getriebeelemen
te (7, 20, 24) durch Erzeugung eines Kraftschlusses zwischen zumindest einer
der Stirnseiten des Zahnrades und einem dem entsprechenden Elemententrä
ger (3, 46) zugeordneten Anlagebereich herstellbar ist.
5. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung mittels eines Stoffschlusses zwischen zumindest einer der
Stirnseiten des Zahnrades und einem den entsprechenden Elemententrä
ger (3, 46) zugeordneten Anlagebereich erzeugbar ist.
6. Torsionsschwingungsdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß eines der Zahnräder über seine Mittenbohrung mit Spiel (110) in Ra
dialrichtung auf einem Lagerelement der Elemententräger (3, 9, 46) angeordnet
ist.
7. Verfahren zum kräftemäßigen Ausrichten von momentenübertragenden Ele
menten eines zwischen einem antriebs- und einem abtriebsseitigen Übertra
gungselement eines Torsionsschwingungsdämpfers, insbesondere für Kupp
lungen von Kraftfahrzeugen, wirksamen Getriebes zueinander, gekennzeichnet
durch folgende Schritte:
- a) Einsetzen zumindest eines der momentenübertragenden Getriebeelemen te (7, 20, 24) vor Herstellung einer Verbindung an einem jeweils zugeordne ten Elemententräger (3, 9, 46) mit Spiel (110) wenigstens in einer vorbe stimmbaren Richtung;
- b) Einleiten eines Justiermomentes in das Getriebe (100) zur kraftbedingten Ausrichtung dieses Getriebeelementes (7, 20, 24) gegenüber den übrigen Getriebeelementen in eine dem Justiermoment zugeordnete Relativlage der beiden Übertragungselemente (3, 46) zueinander;
- c) Festhalten der Übertragungselemente (3, 46) in der vorbestimmbaren Re lativlage;
- d) Befestigen des spielbehafteten Getriebeelementes (7, 20, 24) an dem zuge ordneten Elemententräger (3, 9, 46) zur Beibehaltung der kraftbedingten Ausrichtung des Getriebeelementes;
- e) Aufheben des Justiermomentes zugunsten einer Rückbewegung der Über tragungselemente (3, 46) in deren Ausgangsstellung unter der Wirkung ei ner bei Einleitung des Justiermomentes verformten Federeinrichtung (28).
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