DE3823743C2 - Schwingungsdämpfer-Schwungscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwingungsdämpfer-Schwung­ scheibe mit zwei um eine gemeinsame Achse gegeneinander verdrehbar angeordneten Teilen, nämlich einem Eingangsteil, das mit einer treibenden Welle verbunden ist, und einem Ausgangsteil und mit Federn, die zwischen den beiden Teilen eingesetzt sind, um eine Wirkung in Umfangsrichtung zu ent­ falten, wobei das Ausgangsteil eine Nabe und zwei Scheiben aufweist, die einem Momentbegrenzer angehören, der zwischen zwei ringförmigen ebenen Auflagerflächen angeordnet ist, wobei die beiden Scheiben so ausgebildet sind, daß sie be­ züglich des Momentbegrenzers radial außerhalb einen Abstand voneinander aufweisende Seitenscheiben bilden, in denen die Federn aufnehmende Öffnungen ausgearbeitet sind, und daß ein einziger zwischen den beiden Seitenscheiben eingesetz­ ter und mit den Federn zusammenwirkender ringförmiger Flansch an einer Schwungmassenplatte des Eingangsteils mit­ tels außerhalb der Federn angeordneter Montagemittel befe­ stigt ist.

Aus der DE 36 28 773 A1 ist eine gattungsgemäße Schwin­ gungsdämpfer-Schwungscheibe mit einem gegen ein Ein­ gangsteil verdrehbar angeordnetem Ausgangsteil beschrieben. Hierbei sind Reibmittel vorgesehen, die in Kontakt mit dem Eingangsteil stehen und drehfest mit dem Ausgangsteil ange­ ordnet sind, wobei mittels einer Tellerfeder die Möglich­ keit einer axialen Bewegung besteht.

Die DE 29 31 423 C2 zeigt eine elastische Wellenkopplung, die keine geteilte Schwingungsdämpfer-Schwungscheibe auf­ weist, und somit auch keine Reibmittel zwischen den beiden Teilen dieser Schwungscheibe vorsieht.

Die FR 2 571 461 A1 zeigt eine Kupplungsscheibe, die Schwingungsdämpfermittel aufweist. Auch bei dieser Anord­ nung sind keine Reibmittel vorgesehen, die einen axialen Bewegungsraum aufweisen.

Aus der GB 2 168 780 A ist eine geteilte Schwingungsdämp­ fer-Schwungscheibe bekannt, bei der Reibmittel zwischen ei­ ner Nabe und dem Ausgangsteil vorhanden sind. In der hier beschriebenen Anordnung ist keine axiale Bewegungsmöglich­ keit vorgesehen.

Aus der DE 36 24 738 A1 ist eine zweigeteilte Schwingungs­ dämpfer-Schwungscheibe bekannt, bei der Reibmittel vorgese­ hen sind, die mit einem Teil, nämlich dem Eingangsteil drehfest verbunden sind, jedoch keinen axialen Bewegungs­ raum aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäß Ober­ begriff zu vereinfachen und insbesondere die Anzahl der sie bildenden Teile und deren axialen Raumbedarf zu reduzieren.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Reib­ mittel unter Einwirkung eines Federrings in Kontakt mit der zum Eingangsteil gehörenden Schwungmassenplatte stehen und drehfest mit der zum Ausgangsteil gehörenden Nabe mit der Möglichkeit eines axialen Anschlagwegs bezüglich dieser an­ geordnet sind, wobei Haltemittel, die aus dem Federring und einem Haltering bestehen, vorgesehen sind, um den axialen Anschlagweg des Reibmittels derart zu begrenzen, daß dieses fest mit dem Teil, dem es vor dem Zusammenbau zugeordnet war, verbunden bleibt, auch nach dem Auseinanderbau der Schwingungsdämpfer-Schwungscheibe.

Die Erfindung resultiert insbesondere aus der Beobachtung, daß die Reibbeläge des Momentbegrenzers sich während der Lebensdauer der Dämpferschwungscheibe praktisch nicht ab­ nutzen und daß als Folge davon diese beiden Elemente die Feder unter allen Umständen halten, da der Abstand zwischen den beiden Scheiben als konstant angesehen werden kann. An­ dererseits resultiert aus der oben angegebenen Definition, daß der axiale Raumbedarf der Dämpferschwungscheibe redu­ ziert ist, wobei die übrigen Bauteile unverändert bleiben, da es nur ein einziger Flansch ist, der mit den Federn zu­ sammenarbeitet und der an der Schwungmassenplatte befestigt ist. Die Federsockel können einen geringeren Durchmesser aufweisen, da die rückwärtige Aushöhlung eine verkleinerte Öffnung für den Eingriff mit dem einzigen Flansch aufweist. Die Federn können somit einen kleineren Durchmesser aufwei­ sen.

Die an die Kurbelwelle des Motors angebaute Schwungmassen­ platte wird in Abhängigkeit der Charakteristika dieses Mo­ tors gewählt. Es ist daher wünschenswert, daß man sie unab­ hängig vom Rest der Dämpferschwungscheibe montieren kann, da es manchmal notwendig ist, den Motor abgekuppelt von der kinematischen Kette und mit lediglich dieser Schwungmasse ausgerüstet zu testen. Dies war bisher wegen der Komplexi­ tät des eigentlichen Dämpfermechanismus, der Federn, Reib­ mittel und den Momentbegrenzer umfaßt, nicht möglich. Es bestand die Gefahr, daß verschiedene dieser Elemente verlo­ rengingen oder vorher während der Montage beschädigt wür­ den. Die Erfindung gestattet es, auch diesen Nachteil zu überwinden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer-Schwungscheibe kann darin bestehen, daß sie eine an der Schwungmassenplatte befestigte Unterbau­ gruppe aufweist, die insbesondere den Flansch, die Federn, die Nabe und den Momentbegrenzer mit zwei Scheiben und der Gegendruckplatte umfaßt. Diese Unterbaugruppe, die Bauele­ mente aufweist, die sowohl dem genannten ersten Teil ange­ hören, als auch solche, die dem genannten zweiten Teil zu­ geordnet sind, ist derart ausgebildet, daß die Gesamtheit seiner sie bildenden Elemente nicht leicht voneinander ge­ löst werden können. Später kann man die Gegendruckplatte nach der Montage der Unterbaugruppe wechseln.

In den weiteren Unteransprüchen sind ebenfalls günstige Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Axialschnitts durch eine Dämpferschwungscheibe,

Fig. 2 bis 4 jeweils Detailansichten von Reibmitteln, jeweils unterschiedlicher Ausführungsformen.

Die in Fig. 1 dargestellte Schwingungsdämpfer- Schwungscheibe 11 besteht im wesentlichen aus zwei Teilen 12, 13, die um eine gemeinsame Achse x'x gegeneinander ver­ drehbar montiert sind. Man unterscheidet ein Eingangsteil 12, der unmittelbar an einer treibenden (nicht dargestell­ ten) Welle, insbesondere die Kurbelwelle eines Verbren­ nungsmotors, befestigt ist und ein Ausgangsteil 13, der mit einer die Gegendruckplatte einer Kuplung bildenden massiven Scheibe 14 ausgestattet ist. Das Eingangsteil wird haupt­ sächlich von einer in Form einer Scheibe ausgebildeten Schwungmassenplatte 16, die den Anlasserkranz 17 trägt, und von einem einheitlichen ringförmigen Flansch 19 gebildet. Das Ausgangsteil weist außer der Scheibe 14 eine Nabe 22 und zwei Scheiben 23, 24 auf, die Teil eines Momentbe­ grenzers sind, dessen Elemente axial zwischen einem ersten planen ringförmigen Auflager 25, einer Schürze der Nabe 22 und einem zweiten ringförmigen ebenen Auflager 26 der Scheibe 14 eingespannt sind. Genauer gesagt, weist der Mo­ mentenbegrenzer eine Axialschichtanordnung auf, die gebil­ det wird von einer ersten ebenen Reibbelaggarnitur 27a, die mit der ringförmigen Auflagerfläche 25 der Scheibe 23 zu­ sammenwirkt, zwei Federn 28, 29, die axial wirken und im vorliegenden Fall als Belleville-Ringe ausgebildet sind, einer Scheibe 24 und einer zweiten ebenen Reibbelaggarnitur 27b, die mit der ringförmigen Auflagerfläche 26 zusammen­ wirkt. Die zweite Reibbelaggarnitur 27b ist an der Scheibe derart angeklebt, daß das Ausbauen oder Ersetzen der Schei­ be 14 ohne die Gefahr eines Verlustes dieser Scheiben durchgeführt werden kann. Die Scheibe 14, die eine Gegen­ druckplatte bildet, ist mittels Schrauben 32 an der Nabe 22 befestigt. Diese Nabe ist am Außenring eines Kugellagers 34 festgelegt, dessen Innenring von einem Schulterring 35 ge­ tragen wird, der seinerseits koaxial an der Schwungmassen­ platte 16 mittels Schrauben 36 befestigt ist. Die Scheiben 23, 24 sind so ausgebildet, daß sie, bezüglich des Drehmo­ mentbegrenzers, radial außerhalb (d. h. im Bezug auf die schichtweise Anordnung der oben beschriebenen Elemente) zwei im Abstand voneinander angeordnete Seitenscheiben 23a, 24a bilden können. In diesem sind Öffnungen 38 zur Aufnahme von Federn 39 ausgearbeitet, die ihre Wirkungen in Umfangs­ richtung zwischen dem Eingangsteil 12 und dem Ausgangsteil 13 ausüben.

Diese Federn sind jeweils zwischen zwei Sockeln 40 einge­ setzt, die auf den Rändern der Öffnungen 38 schwenken kön­ nen. Der einzige Flansch 19 ist zwischen den beiden Schei­ ben eingestzt und festgelegt. Er weist Finger auf, die mit den Federn unter Zwischenschaltung der Sockel Zusammenwir­ ken, und ist auf der Schwungmassenplatte 16 mittels bezüg­ lich der Federn 39 außerhalb angeordneter Schrauben 41 be­ festigt. Diese Schrauben sind in Gewindebohrungen 40' der Schwungmassenplatte 16 eingeschraubt.

Aufgrund der Tatsache, daß der Flansch 19 nur einfach vor­ handen ist, kann man die Öffnungen der Sockel, mit denen sie zusammenarbeiten und demzufolge auch die Durchmesser der Federn 39, wie auch den axialen Raumbedarf der Schwungscheibe reduzieren.

Aus dem bisher Gesagten geht hervor, daß die Dämpfer­ schwung-scheibe ausgelegt ist, eine Unterbaugruppe zu um­ fassen, die an der Schwungscheibenplatte befestigt ist und eine Einheit bildet, die unabhängig von dieser Schwungmas­ senplatte herstellbar und montierbar ist. Insbesondere die Montage der Schwungmassenplatte und die Montage dieser Un­ terbaugruppe kann an unterschiedlichen Stellen erfolgen, mit der Möglichkeit, die Schwungmassenplatte unabhängig von der kinematischen Kette, in der sie eingebaut werden soll, zu testen. Diese Unterbaugruppe, deren Bestandteile sich nicht unabeabsichtigt voneinander lösen können, besteht aus dem Flansch 19, den Federn 39 und den Sockeln 40, der Nabe 22, dem Drehmomentbegrenzer, der die beiden Scheiben 23, 24 einschließt und eventuell dem Kugellager 34. An dem Flansch 19 sind Haltelaschen 42 befestigt und so ausgebildet, daß sie das axiale Entweichen der Scheibe 24 (d. h. der Scheibe, die der Schwungmasseplatte 16 am weitesten entfernt ist) während der Montage der Anordnung oder im Laufe einer Ope­ ration, die die Demontage der die Gegendruckplatte bilden­ den Scheibe 14 bewirkt, verhindern kann.

Diese Laschen 42 können einfach dadurch montiert sein, daß sie zwischen dem Flansch 19 und den Köpfen verschiedener Schrauben 41 eingespannt sind. Vorzugsweise sind sie unmit­ telbar an dem Flansch durch Schweißen oder Vernieten befe­ stigt. Die Montage der oben definierten Unterbaugruppe kann erleichtert werden, wenn der Flansch 19 mit Zentrierstiften (in den Zeichnungen nicht sichtbar) ausgerüstet ist, die parallel zur Ache x'x laufen und in entsprechende Bohrungen der Schwungmassenplatte 16 eingreifen.

Die Scheibe 14, die die Gegendruckplatte der Kupplung bil­ det, muß nicht notwendigerweise Teil der oben beschriebenen Unterbaugruppe sein (sie könnte bei der Montage dieser Un­ terbaugruppe hinderlich sein). Sie ist meist mittels der Schrauben 32 nach dem Zusammenbau der Unterbaugruppe an der Schwungmassenplatte 16 befestigt. Aus diesem Grund kann die Gegendruckplatte ohne Nachteil aus Gründen einer Beschädi­ gung oder Abnutzung später ausgewechselt werden. Trockene Reibmittel 48 sind ebenfalls Teil der oben beschriebenen Unterbaugruppe. Diese Reibmittel, die während des Winkelfe­ derwegs zwischen den beiden Teilen der Dämpferschwungschei­ be wirken, sind zwischen der Nabe 22 und der Schwungmassen­ platte 16 angeordnet. Sie umfassen einen durchgehenden Rei­ bring 49 aus Kunststoffmaterial und eine Feder 50, die im vorliegenden Fall eine Belleville-Feder ist. In einer ring­ förmigen Nut, die in einer zylindrischen Oberfläche der Na­ be 22 ausgebildet ist, ist ein Haltering 60 eingesetzt. Der Reibring 49 ist axial verschiebbar an der zylindrischen Fläche 64 der Nabe 22 geführt, wobei der Haltering 60 mit einer geneigten Fläche des Rings 49 zusammenwirkt. Diese geneigte Fläche verhindert, daß der Ring 60 unter der Wir­ kung des Rings 50 vor der Montage der Unterbaugruppe auf die Schwungmassenplatte 16 aus seiner Nut herausgedrängt werden kann. Es ist zu bemerken, daß dank des Rings 60, der als Anschlag dient, die Reibmittel 49 sicher in der Unter­ baugruppe festgelegt sind, wobei der Ring 50 zwischen dem Ring 49 und einer Fläche 51 der Nabe eingeschlossen ist und Finger 55 besitzt, die in einem nicht mit einem Gewinde versehenen Abschnitt zumindest bestimmter der Bohrungen 58 axial verschiebbar eingesetzt sind, in denen die Schrauben 32 aufgenommen sind.

In einer in Fig. 2 dargestellten anderen Ausführungsform weist der Ring 49 eine weiche und durch Gießen erhaltene Lippe 68 auf, die in einer Nut 62a der Nabe 22 eingesetzt ist. Vor der Montage kommt die Lippe 68 in Anlage gegen die Schulter 69, wohingegen während der Montage diese Lippe 68 sich beim Durchgang des abgeschrägten Abschnitts 67 zurück­ zieht, um sich hinter der Schulter wieder gerade zu rich­ ten. Der Reibring 49 ist dadurch untrennbar mit der Nabe 22 verbunden.

In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante können die Reibmittel an der Schwungmassenplatte 16 befestigt sein, weshalb der Ring 49b Finger 55 aufweist, die ver­ schiebbar in Bohrungen 70 der Platte 16 eingesetzt sind. Der Belleville-Ring 50 oder in einer Variante ein gewellter Ring, ist zwischen der Platte 16 und dem Ring 49b einge­ setzt, während ein Ring 71, der in einer Nut 72 in einem axialen Ansatz der Platte 16 eingesetzt ist, durch Koopera­ tion mit einem abgeschrägten Anschlag 73 als Haltemittel dient.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform kann der Haltering 60 teilweise in einer Nut 62 der Nabe und teil­ weise in einer Nut 66 des Rings 49 eingesetzt sein. Während der Montage wird er in Kontakt mit der Auflagerfläche 67 gebracht und zieht sich in der Nut 66 zusammen, um sich da­ nach wieder auszudehnen. In jedem Fall sind Haltemittel 56, 60 angeordnet, um den axialen Anschlag der Reibmittel der­ art zu begrenzen, daß diese fest mit dem Teil verbunden werden, mit dem sie vor dem Zusammenbau verbunden waren; sie bleiben auch nach dem Auseinanderbau dieser beiden Tei­ le mit dem entsprechenden Teil verbunden.

Um Inkrustationserscheinungen der Federn 39 an den Flächen der Flansche 19 zu vermeiden, sind diese letzteren vorteil­ hafterweise einem Härteprozeß zumindest in den Zonen, die neben den Federn gelegen sind, ausgesetzt worden. Eine sol­ che Behandlung kann beispielsweise aus einer Karbonitrie­ rung oder aus einem örtlichen Hochfrequenzabschrecken be­ stehen. Es ist insbesondere darauf hinzuweisen, daß der einheitliche Flansch eine einfache Form ohne jegliche Ein­ pressungen aufweist.

Claims (8)

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 eine Wirkung in Umfangsrichtung zu entfalten, wobei das Ausgangsteil eine Nabe und zwei Scheiben (23, 24) aufweist, die einem Momentbe­ grenzer angehören, der zwischen zwei ringförmigen ebenen Aufla­ gerflächen (25, 26) angeordnet ist, wobei die beiden Scheiben (23, 24) so ausgebildet sind, daß sie bezüglich des Momentbe­ grenzers radial außerhalb einen Abstand voneinander aufweisende Seitenscheiben (23a, 24a) bilden, in denen die Federn aufneh­ mende Öffnungen ausgearbeitet sind, und daß ein einziger zwi­ schen den beiden Seitenscheiben eingesetzter und mit den Federn zusammenwirkender ringförmiger Flansch (19) an einer Schwung­ massenplatte (16) des Eingangsteils mittels außerhalb der Fe­ dern angeordneter Montagemittel (41) befestigt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Reibmittel (48) unter Einwirkung eines Feder­ rings (50) in Kontakt mit der zum Eingangsteil (12) gehörenden Schwungmassenplatte (16) stehen und drehfest mit der zum Aus­ gangsteil (13) gehörenden Nabe (22) mit der Möglichkeit eines axialen Anschlagwegs bezüglich dieser angeordnet sind, wobei Haltemittel, die aus dem Federring (50) und einem Haltering (60) bestehen, vorgesehen sind, um den axialen Anschlagweg des Reibmittels (48) derart zu begrenzen, daß dieses fest mit dem Teil, dem es vor dem Zusammenbau zugeordnet war, verbunden bleibt, auch nach dem Auseinanderbau der Schwingungsdämpfer- Schwungscheibe.

2. Dämpferschwungscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine Unterbaugruppe (19, 23, 24, 39, 22) aufweist, die an der Schwungmassenplatte (16) befestigt ist und insbesondere den Flansch (19), die Federn (39), die Nabe (22), den Momentbegrenzer mit den beiden Schei­ ben (23, 24) und eine Platte aufweist.

3. Dämpferschwungscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte eine Gegendruckplatte (14) ei­ ner Kupplung ist, die beispielsweise mittels Schrauben (32) auf der Nabe der Unterbaugruppe befestigt ist.

4. Dämpferschwungscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Momentbegrenzer aus einer axialen Schichtanordnung besteht, die zwischen einer ersten ringförmigen, an der Nabe festangeordneten Auflagerflä­ che (25) und einer zweiten, auf der Gegendruckplatte (14) definierten Auflagerfläche (26) eine erste Reib­ belaggarnitur (27a), eine der Scheiben (23), zumindest ein elastisches, in axialer Richtung wirkendes Federmit­ tel, beispielsweise ein Belleville-Ring, die andere Scheibe (24) und eine zweite Reibbelaggarnitur (27b) aufweist.

5. Dämpferschwungscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Reibbelaggarnitur (27b) an der ihr benachbarten Scheibe (24) befestigt ist, beispiels­ weise durch Verkleben.

6. Dämpferschungscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Haltelaschen (42) an dem Flansch (19) befestigt und ausgebildet sind, um ein Entfernen in axialer Richtung der Scheibe (24), die axial am weitesten von der Schwungmassenplatte (16) entfernt ist, zu verhindern.

7. Dämpferschwungscheibe nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (19) einer Härtebehandlung unterworfen wird, zumindest in seinen Bereichen, die zu den Federn (39) benachbart sind.

8. Dämpferschwungscheibe nach mindestens einem der vorange­ gangenen Ansprüche, wobei erste Reibmittel (48) unter Einwir­ kung von Federmitteln (50) in Kontakt mit dem einen der Teile stehen und drehfest mit dem anderen Teile mit der Möglichkeit eines axialen Anschlagwegs bezüglich diesem verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel (56, 60) vorgesehen sind, um den axialen Anschlagweg der Reibmittel derart zu be­ grenzen, daß diese fest mit dem Teil, dem sie vor dem Zusam­ menbau zugeordnet waren, verbunden bleiben, auch nach dem Auseinanderbau der beiden Teile.