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Vorrichtung zur Dämpfung von Drehmomentschwankungen - Dokument DE69931723T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69931723T2 16.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000994272
Titel Vorrichtung zur Dämpfung von Drehmomentschwankungen
Anmelder Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Kamiya, Masakazu, Toyoake-shi, Aichi-ken, JP;
Sadakari, Shuji, Kariya-shi, Aichi-ken, JP;
Ebata, Masaru, Chita-shi, Aichi-ken, JP
Vertreter TBK-Patent, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69931723
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.10.1999
EP-Aktenzeichen 991205717
EP-Offenlegungsdatum 19.04.2000
EP date of grant 07.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2007
IPC-Hauptklasse F16F 15/134(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Momentenschwankungsabsorptionsgerät, das in einem Antriebssystem eines Fahrzeuges oder dergleichen eingebaut ist.

Stand der Technik

Es ist ein Momentenschwankungsabsorptionsgerät bekannt, das zwischen einer Abgabewelle einer Kraftmaschine eines Fahrzeuges und einer Eingabewelle eines Getriebes angeordnet ist. Wie dies zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-H10-132028 offenbart ist, ist ein Momentenübertragungsabschnitt bei einem antreibenden Drehelement vorgesehen, das sich einstückig mit einer Kraftmaschine dreht, während ein Momentenübertragungsabschnitt außerdem an einem angetriebenen Drehelement vorgesehen ist, das koaxial und relativ drehbar bezüglich des angetriebenen Dreheelementes angeordnet ist, und elastische Elemente wie zum Beispiel Schraubenfedern oder dergleichen, die die Übertragung eines Momentes bewirken, sind in einem Unfangsraum angebracht, der zwischen diesen Momentenübertragungselementen definiert ist, und zumindest eine Hysteresevorrichtung, die ein vorgegebenes Reibungswiderstandsmoment erzeugt, ist zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement angeordnet. Die Torsionsfunktion der Schraubenfeder (die Beziehung zwischen dem relativen Drehwinkel zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement und dem Moment) kann als eine polygonale Linie festgelegt werden, damit das Momentenschwankungsabsorptionsgerät eine günstige Momentenschwankungsabsorptionsfunktion von der niedrigen Momentenzone zu der hohen Momentenzone zeigt. Zum Minimieren der Wahrscheinlichkeit, dass derartige Schraubenfedern, die die Übertragung des Momentes zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement bewirken, mit anderen Bauelementen aufgrund einer Zentrifugalkraft in Kontakt gelangen und durch Abrasion beschädigt werden, ist zum Beispiel eine Einrichtung in der 7 der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-H10-132028 offenbart.

Bei diesem Momentenschwankungsabsorptionsgerät ist das antreibende Drehelement, das sich einstückig mit der Kraftmaschine dreht, mit einer zylindrischen Führungsfläche versehen, die in einer radialen Richtung nach innen gerichtet ist. An der Innendurchmesserseite von dieser Führungsfläche ist das angetriebene Drehelement koaxial und relativ drehbar zu dem antreibenden Drehelement angeordnet, und ein Unfangsraum ist zwischen dem Außenumfang des angetriebenen Drehelementes und der Führungsfläche ausgebildet. Das antreibende Drehelement und das angetriebene Drehelement sind jeweils mit Momentenübertragungselementen versehen, die zu der Innenseite des Raumes vorstehen. In einem Umfangsraum, der zwischen diesen Momentenübertragungsabschnitten definiert ist, sind zwei Schraubenfedern mit einer niedrigen Federlast, deren Enden durch Federsitze gestützt sind, die wiederum durch die Führungsfläche leitbar geführt sind, und fünf Schraubenfedern mit einer hohen Federlast angebracht, die größer ist als die Federlast der vorherigen Schraubenfedern mit der niedrigen Federlast. Diese Schraubenfedern sind so angeordnet, dass fünf Schraubenfedern mit der hohen Federlast in Reihe in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und dass zwei Schraubenfedern mit der niedrigen Federlast an beiden Umfangsenden des Umfangsraumes positioniert sind. Eine Torsion, die einen vorgegebenen maximalen Verdrehwinkel zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement überschreitet, wird durch die Kontaktbeziehung reguliert, die durch Zwischenschalten der Federsitze zwischen dem Momentenübertragungsabschnitt des antreibenden Drehelementes und dem Momentenübertragungsabschnitt des angetriebenen Drehelementes eingerichtet wird, und gleichzeitig kann der enge Kontakt der verschiedenen Schraubenfedern vermieden werden.

Hinsichtlich den Anforderungen des Momentenschwankungsabsorptionsgerätes sind eine lange Haltbarkeit, eine günstige Momentenabsorptionsfunktion von einer niedrigen Momentenzone zu einer hohen Momentenzone, eine stabile Momentenabsorptionsfunktion, geringer Lärm, Kompaktheit, ein leichtes Gewicht und geringe Kosten und dergleichen zu berücksichtigen.

Bei dem Momentenschwankungsabsorptionsgerät, das in der 7 der vorstehend genannten Offenlegungsschrift gezeigt ist, kann die Torsionsfunktion der Schraubenfedern (die Beziehung zwischen dem relativen Verdrehwinkel zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement und dem Moment) als eine polygonale Linie festgelegt werden, damit das Momentenschwankungsabsorptionsgerät die günstige Momentenschwankungsabsorptionsfunktion von der niedrigen Momentenzone zu der hohen Momentenzone zeigt. Zum Minimieren der Wahrscheinlichkeit, dass derartige Schraubenfedern, die die Übertragung des Momentes zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement bewirken, aufgrund einer Zentrifugalkraft miteinander in Kontakt gelangen und durch Abrasion beschädigt werden, ist darüber hinaus das antreibende Drehelement, das sich einstückig mit der Kraftmaschine dreht, mit einer Führungsfläche versehen, die in einer radialen Richtung nach innen gerichtet ist, und an der Innendurchmesserseite von dieser Führungsfläche ist ein Abschnitt des angetriebenen Drehelementes koaxial und relativ drehbar zu dem antreibenden Drehelement angeordnet, und ein Umfangsraum ist zwischen dem Außenumfang des angetriebenen Drehelementes und der Führungsfläche ausgebildet, und das antreibende Drehelement und das angetriebene Drehelement sind jeweils mit Momentenübertragungselementen versehen, die zu der Innenseite des Raumes vorstehen, und in einem Umfangsraum, der zwischen diesen Momentenübertragungsabschnitten definiert ist, sind zwei Schraubenfedern mit einer niedrigen Federlast, deren Enden jeweils durch Federsitze aus einem Kunstharz mit niedriger Reibung gestützt sind, die durch die Führungsfläche gleitbar geführt sind, und fünf Schraubenfedern mit einer hohen Federlast, die größer ist als die der vorherigen Schraubenfedern mit der niedrigen Federlast angebracht, und diese Schraubenfedern sind so angeordnet, dass die fünf Schraubenfedern mit der hohen Federlast in Reihe in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und dass zwei Schraubenfedern mit der niedrigen Federlast an beiden Umfangsenden des Umfangsraumes positioniert sind. Dementsprechend wird die Torsion, die einen vorgegebenen maximalen Verdrehwinkel zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement überschreitet, durch die Kontaktbeziehung reguliert, die durch Zwischenschalten der Federsitze und Schwimmstoppern eingerichtet wird, die im Inneren der Schraubenfedern zwischen dem Momentenübertragungsabschnitt des antreibenden Drehelementes und dem Momentenübertragungsabschnitt des angetriebenen Drehelementes angeordnet sind, und gleichzeitig kann der enge Kontakt der verschiedenen Schraubenfedern vermieden werden.

Jedoch bestehen die Federsitze aus einem Kunstharz, und der Kunstharz zeigt eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, und somit wird Wärme, die durch eine Reibung zwischen der Führungsfläche und den Federsitzen erzeugt wird, angestaut oder in den Federsitzen gespeichert, so dass die Abrasion eines Reibungsabschnittes der Federsitze bezüglich der Führungsfläche beschleunigt wird und die Festigkeit der Federsitze verringert wird, was zu einem Abrieb der Federsitze führt und dementsprechend hinsichtlich der Haltbarkeit nicht optimal ist.

Darüber hinaus sind sieben Schraubenfedern in Reihe angeordnet, und somit wird die Länge jeder Spule ziemlich lang, so dass ein Expansionsbetrag in einer radial nach außen gerichteten Richtung aufgrund einer Zentrifugalkraft erhöht ist. Dementsprechend ist die Spannung der Schraubenfedern erhöht, was zu der Zerstörung der Schraubenfedern führt, oder die Schraubenfedern gelangen mit der Führungsfläche in Kontakt, was zu der Abrasion der Schraubenfedern führt, oder die Oberflächenrauhigkeit der Führungsfläche wird verschlechtert, wodurch die Abrasion der Federsitze beschleunigt wird. Daher sind diese Schraubenfedern und Federsitze hinsichtlich der Haltbarkeit weniger optimal. Um derartige Nachteile zu vermeiden, könnte die Anzahl der Schraubenfedern erhöht werden, Schwimmstopper können beseitigt werden oder Narbenabschnitte der Federsitze könnten geringfügig verlängert werden. Jedoch ist im Wesentlichen kein Spalt zwischen dem Außenumfang des Narbenabschnittes und der Schraubenfeder entlang der gesamten Länge des Narbenabschnittes vorhanden, und somit wird eine Zentrifugalkraft, die auf die Schraubenfeder wirkt, auf das distale Ende des Narbenabschnittes aufgebracht, was somit zu der Zerstörung der Federsitze führt.

Bei dem Momentenschwankungsabsorptionsgerät, das in der vorstehend erwähnten Offenlegungsschrift offenbart ist, sind zwei Hysteresemechanismen vorgesehen, von denen ein Hysteresemechanismus eine blockartige axiale Führung, die in einem Fensterabschnitt eingefügt ist, der in dem Abschnitt des angetriebenen Drehelementes ausgebildet ist, so dass es in einer axialen Richtung bewegbar ist, eine Axialplatte, die mit dem antreibenden Drehelement so verbunden ist, dass sie sich mit dem antreibenden Drehelement einstückig dreht aber in einer axialen Richtung bezüglich des antreibenden Drehelementes bewegbar ist und die axiale Führung von beiden axialen Seiten zusammen mit dem antreibenden Drehelement einklemmt, und eine Konusfeder aufweist, die die Axialplatte zu der axialen Führung vorspannt. Darüber hinaus ist an einer Reibfläche des antreibenden Drehelementes, die mit der axialen Führung in einen Reibungskontakt gebracht wird, ein Stufenabschnitt ausgebildet, der die Bewegung der axialen Führung in der radial nach außen gerichteten Richtung begrenzt, und ein Punkt der Axialplatte, an dem die Kraft der Konusfeder aufgebracht wird, ist an der Innendurchmesserseite von der Mitte der axialen Führung in einer radialen Richtung angeordnet.

Da jedoch die Position des Stufenabschnittes, der die Bewegung der axialen Führung in einer radial nach außen gerichteten Richtung begrenzt, von dem Kraftaufbringungspunkt der Konusfeder radial versetzt ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die axiale Führung über den Stufenabschnitt aufgrund einer Zentrifugalkraft bewegt wird und dann so heraus fällt, dass dies hinsichtlich der Haltbarkeit weniger optimal ist.

Bei der vorstehend erwähnten Hysteresevorrichtung des herkömmlichen Momentenschwankungsabsorptionsgerätes wird darüber hinaus die Position der Konusfeder in einer radialen Richtung durch Innenumfangsflächen einer Vielzahl gebogener Klauenabschnitte bestimmt, die an den Axialplatten und der Außenumfangsfläche der Konusfeder ausgebildet sind. Da jedoch ein unvermeidlicher Spalt vorhanden ist, der zwischen den Klauenabschnitten und der Außenumfangsfläche der Konusfeder definiert ist, ist die Position der Konusfeder so versetzt, dass eine Versatzlast auf die axiale Führung aufgebracht wird, wodurch eine Versatzabrasion beschleunigt wird und das Herausfallen der axialen Führung gefördert wird. Dementsprechend ist dies hinsichtlich der Haltbarkeit weniger optimal.

Bei der vorstehend beschriebenen Hysteresevorrichtung des herkömmlichen Momentenschwankungsabsorptionsgerätes gelangt zu der Zeit einer relativen Drehung zwischen dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement die axiale Führung mit dem angetriebenen Drehelement direkt in Kontakt, und somit tritt ein hörbares Schlaggeräusch auf, falls ein Material mit einer hohen Härte als ein Material der axialen Führung verwendet wird, um die Abrasion und den Widerstand der axialen Führung zu verbessern, und dementsprechend ist dies hinsichtlich der Geräusche weniger optimal.

Da darüber hinaus die vorstehend beschriebene Hysteresevorrichtung des herkömmlichen Momentenschwankungsabsorptionsgerätes eine trockene Bauart ist, ändert sich das Reibwiderstandsmoment stark, wenn es in einer langen Zeit verwendet wird, und somit ist dies hinsichtlich der Momentenschwankungsabsorptionsfunktion und der Haltbarkeit weniger optimal.

Damit das herkömmliche Schwankungsabsorptionsgerät eine geringe Größe und ein leichtes Gewicht aufweist, und zum Herstellen desselben unter geringen Kosten, hat das angetriebene Drehelement darüber hinaus eine angetriebene Scheibe, die einen Teil des angetriebenen Drehelementes bildet, und ein Schwungrad, das an das angetriebene Drehelement mittels einer großen Anzahl an Schrauben gefügt ist, und diese Schrauben sind in Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet, und die Kopfabschnitte von diesen Schrauben sind an der entgegengesetzten Seite des Schwungrades hinsichtlich des angetriebenen Drehelementes angeordnet, während eine große Anzahl an Löchern zum Befestigen der Schrauben in dem angetriebenen Drehelement ausgebildet ist.

Jedoch dringt Staub oder dergleichen in das Innere von der Außenseite durch die große Anzahl der Löcher zum Befestigen der Schrauben ein und bewirkt eine Fehlfunktion, und somit ist dies hinsichtlich der Haltbarkeit weniger optimal. Darüber hinaus ist das Intervall zwischen den Schrauben auf der Grundlage des Abschnittes bestimmt, auf dem eine hohe Last aufgebracht wird, wobei die Anzahl der Schrauben erhöht ist, und dies ist hinsichtlich eines leicht wiegenden Momentenschwankungsabsorptionsgerätes und der Herstellung des Gerätes unter geringen Kosten weniger optimal.

Damit die herkömmlichen Momementenschwankungsabsorptionsgeräte eine geringe Größe und ein leichtes Gewicht aufweisen, und um dieselben unter geringen Kosten herzustellen, hat das antreibende Drehelement darüber hinaus eine erste Antriebsplatte und eine zweite Antriebsplatte, deren Außenumfangsabschnitte durch einen Laser aneinander geschweißt sind. Jedoch ist der Strahlungsbereich des Lasers eng, er muss genau an dem Fügeabschnitt fokussiert werden, und wahrscheinlich werden Ausschussprodukte erzeugt, und somit ist dies hinsichtlich der Absenkung der Herstellungskosten weniger optimal.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Haltbarkeit der Federsitze zu verbessern.

Kurzfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch ein Gerät gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung richtet sich auf das Momentenschwankungsabsorptionsgerät, das so aufgebaut ist, dass eine Führungsfläche, die in einer radial nach innen gerichteten Richtung gerichtet ist, an einem antreibenden Drehelement ausgebildet ist, das sich einstückig mit einer Kraftmaschine dreht, wobei ein Abschnitt des angetriebenen Drehelementes, der koaxial und relativ drehbar zu dem antreibenden Drehelement angeordnet ist, an der Innendurchmesserseite der Führungsfläche angeordnet ist, um so einen Umfangsraum zwischen dem Außenumfang des Abschnittes und der Führungsfläche zu definieren, wobei Momentenübertragungselemente, die in den Raum hineinragen, jeweils an dem antreibenden Drehelement und dem angetriebenen Drehelement angebracht sind, Schraubenfedern, deren beide Enden durch Federsitze gestützt sind, die durch die Führungsfläche gleitbar geführt sind, in einem Umfangsraum angebracht sind, der zwischen beiden Momentenübertragungsabschnitten definiert ist, und wobei eine Verbesserung dadurch charakterisiert ist, dass die Federsitze jeweils aus Gleitelementen aus einem Kunstharz bestehen, die mit der Führungsfläche in Kontakt gebracht sind, und Sitzelemente, die aus einem Metall mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als ein Kunstharzmaterial des Gleitelementes bestehen, und die Enden der Schraubenfedern stützen und mit dem Gleitelement in einen thermischen Kontakt gebracht sind.

Gemäß diesem Momentenschwankungsabsorptionsgerät wird die Wärme, die durch die Reibung zwischen dem Gleitelement aus dem Kunstharz und des Federsitzes und der Führungsfläche erzeugt wird, zu den Sitzelementen übertragen, die aus einem Metall mit einer günstigen Wärmeleitfähigkeit wie z.B. eine Aluminiumlegierung bestehen, und sie wird ausgestrahlt, und somit ist der Abrasionswiderstand des Gleitelementes verbessert, und die Beschädigung der Gleitelemente und der Sitzelemente kann vermieden werden.

Die Erfindung gemäß Anspruch 2 der vorliegenden Anmeldung richtet sich auf das Momentenschwankungsabsorptionsgerät des Momentenschwankungsabsorptionsgerätes gemäß Anspruch 1, und es ist dadurch charakterisiert, dass eine Fläche des Gleitelementes und eine Fläche des Sitzelementes radial einander zugewandt sind, und ein Vorsprung und ein Aussparungsabschnitt, die an der erstgenannten Fläche bzw. der letztgenannten Fläche ausgebildet sind, sind miteinander in einem Passeingriff, um so das Gleitelement und das Sitzelement zu verbinden. Bei einem derartigen Momentenschwankungsabsorptionsgerät kann der Verbindungsvorgang des Gleitelementes und des Sitzelementes erleichtert werden, und darüber hinaus kann ein günstiger thermischer Kontakt erreicht werden.

Die Erfindung gemäß Anspruch 3 der vorliegenden Anmeldung richtet sich auf das Momentenschwankungsabsorptionsgerät des Momentenschwankungsabsorptionsgerätes gemäß Anspruch 2, und es ist dadurch charakterisiert, dass der an dem Gleitelement ausgebildete Vorsprung und die in dem Sitzelement ausgebildete Aussparung in einen Passeingriff miteinander gebracht sind, und zwar mittels eines Klebemittels, um so das Gleitelement und das Sitzelement zu verbinden.

Bei einem derartigen Momentenschwankungsabsorptionsgerät sind das Gleitelement und das Sitzelement verbunden und miteinander in einem engen Kontakt, und zwar mittels des Klebemittels, und somit sind das Gleitelement und das Sitzelement fest und einstückig vereinigt, wodurch die Wärmeleitfähigkeit von dem Gleitelement zu dem Sitzelement verbessert ist. Das Klebemittel kann vorzugsweise eine günstige Wärmeleitfähigkeit aufweisen, und es kann z.B. jenes Klebemittel als das Klebemittel verwendet werden, in dem eine Aluminiumlegierung in einer Pulverform gemischt ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 zeigt eine Längsschnittansicht des ersten Ausführungsbeispieles des Momentenschwankungsabsorptionsgerätes der vorliegenden Erfindung.

2 zeigt eine Vorderansicht, wobei ein Teil herausgebrochen ist, und zwar bei Betrachtung der rechten Seite gemäß der 1.

3 zeigt eine ausschnittartig vergrößerte Ansicht gemäß der 2.

4 zeigt eine ausschnittartig vergrößerte Ansicht gemäß der 1.

5 zeigt eine Vorderansicht einer angetriebenen Platte gemäß der 1.

6 zeigt eine Ansicht der Torsionscharakteristika des Momentenschwankungsabsorptionsgerätes, das in den 1 bis 5 gezeigt ist.

7 zeigt eine Ansicht einer Abwandlung einer ersten Hysteresevorrichtung 80, die in der 4 gezeigt ist.

8 zeigt eine Ansicht einer Abwandlung eines Narbenabschnittes Bb eines Sitzelementes B, das in der 3 gezeigt ist.

9 zeigt eine Ansicht einer Abwandlung einer Struktur mit Löchern zum Befestigen von Schrauben.

Die vorliegende Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Zeichnungen klar ersichtlich.

Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die 1 bis 5 zeigen das erste Ausführungsbeispiel eines Momentenschwankungsabsorptionsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die 1 eine Längsschnittansicht zeigt, die 2 eine Vorderansicht mit einem Teil zeigt, der herausgebrochen ist, und zwar bei Betrachtung von der rechten Seite gemäß der 1, die 3 eine ausschnittartig vergrößerte Ansicht der 2 zeigt, die 4 eine ausschnittartig vergrößerte Ansicht der 1 zeigt und die 5 eine Vorderansicht einer angetriebenen Scheibe gemäß der 1 zeigt. In den 1 und 2 ist eine Schraffur zum Darstellen des Querschnittes weggelassen, um das Verständnis der Zeichnungen zu erleichtern.

Wie dies in den 1 bis 5 gezeigt ist, hat ein Momentenschwankungsabsorptionsgerät 10 ein antreibendes Drehelement 20 und ein angetriebenes Drehelement 30. Das antreibende Drehelement 20 hat eine erste Antriebsplatte 21, eine zweite Antriebsplatte 22, ein Hohlrad 23, einen Trägheitsring 24, eine innere Platte 25 und Abstandsstücke 26, 27 als Bestandteile. Ein zylindrischer Abschnitt 21b, der einen Außenumfangsabschnitt der ersten Antriebsplatte 21 ausbildet, definiert eine Führungsfläche 21a an seinem Innenumfang. Die erste Antriebsplatte 21, die zweite Antriebsplatte 22 und die Trägheitsplatte 24 haben aneinander verschweißte Außenumfangsabschnitte, während das Hohlrad 23 an die erste Antriebsplatte 21 geschweißt ist. Zum Schweißen der ersten Antriebsplatte 21, der zweiten Antriebsplatte 22 und der Trägheitsplatte 24 wird ein Plasmaschweißen angewendet, so dass das Schweißen fehlerfrei durchgeführt werden kann, auch wenn die Position der Fügefläche geringfügig versetzt ist. Zum Schweißen des Hohlrades 23 und der ersten Antriebsplatte 21 wird ein Lichtbogenschweißen angewendet. Die erste Antriebsplatte 21, die innere Platte 25 und die Abstandsstücke 26, 27 sind durch Nieten gefügt. Diese Elemente sind an eine Kraftmaschine mittels Schrauben (in den Zeichnungen nicht gezeigt) gefügt, die durch Axiallöcher hindurchtreten, die in diesen Bauelementen ausgebildet sind, und die an eine Abgabewelle (in den Zeichnungen nicht gezeigt) der Kraftmaschine geschraubt sind.

Das angetriebene Drehelement 30 hat eine angetriebene Scheibe 31, die zwischen der ersten Antriebsplatte 21 und der zweiten Antriebsplatte 22 in einer axialen Richtung positioniert ist, und ein Schwungrad 33, mit dem die angetriebene Scheibe 31 mittels acht Schrauben 32 verbunden ist, die in Umfangsrichtung von einander beabstandet angeordnet sind. Das Schwungrad 33 ist an der inneren Platte 25 mittels eines Kugellagers 40 drehbar gestützt. Das Schwungrad 33 hat eine Reibfläche 33a für eine Reibungskupplung (in den Zeichnungen nicht gezeigt), die zum Bewirken oder zum Stoppen der Übertragung eines Momentes zwischen der Kraftmaschine und einer Getriebevorrichtung (in den Zeichnungen nicht gezeigt) vorgesehen ist.

Wie dies in der 1 gezeigt ist, sind Köpfe der Schrauben 32 zwischen der ersten Antriebsplatte 21 und der angetriebenen Scheibe 31 in einer axialen Richtung angeordnet. Zum Befestigen von diesen Schrauben 32 sind acht Löcher 21c in der ersten Antriebsplatte 21 ausgebildet. Um das Eintreten von Staub oder dergleichen, der in der Außenseite des Momentenschwankungsabsorptionsgerätes 10 vorhanden ist, in das Innere durch diese Löcher 21c zu verhindern, ist ein Klebeband 41, das die Löcher 21c von der Außenseite der ersten Antriebsplatte 21 abdeckt, an eine Außenfläche der ersten Antriebsplatte 21 geklebt. Das Material des Klebebandes 41 ist Polyester.

Zwischen der Führungsfläche 21a der ersten Antriebsplatte 21 und den Außenumfang der angetriebenen Scheibe 31 ist ein Umfangsraum 50 definiert. In diesem Raum 50 sind ein Paar Momentenübertragungselemente 28, 29 und ein Momentenübertragungsabschnitt 31a an zwei Positionen angebracht, die in Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander versetzt sind, wobei ein Paar Momentenübertragungselemente 28, 29 an den Antriebsplatten 21, 22 mittels Nieten gesichert ist, während der Momentenübertragungsabschnitt 31a an dem Außenumfang der angetriebenen Scheibe 31 ausgebildet ist und zwischen den Momentenübertragungselementen 28, 29 positioniert ist.

In den beiden verschiedenen Umfangsräumen, die zwischen den Momentenübertragungselementen 28, 29 und dem Momentenübertragungsabschnitt 31a definiert sind, die um 180 Grad voneinander versetzt sind, sind drei Schraubenfedern 70 bis 72 mit einer niedrigen Federlast, zwei Schraubenfedern 73, 74 mit einer mittleren Federlast und drei Schraubenfedern 75, 76, 77 mit einer hohen Federlast in Umfangsrichtung und in Reihe angeordnet, wobei die jeweiligen beiden Enden von diesen Schraubenfedern 70 bis 77 durch neun Federsitze 60 bis 68 gestützt sind, die durch die Gleitfläche 21a der ersten Antriebsplatte 21 gleitbar geführt sind.

Wie dies in der 3 gezeigt ist, sind gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Federsitze 60 bis 68 dadurch ausgebildet, dass ein Gleitelement A aus einem Kunstharz, das an der Führungsfläche 21a gleitbar ist, und ein Sitzelement B aus einer Aluminiumlegierung, das die Enden der Schraubenfedern stützt und eine günstige Wärmeleitfähigkeit aufweist, derart kombiniert werden, dass sie miteinander in einen Wärmekontakt gebracht werden. Aufgrund einer derartigen Konstruktion wird Wärme, die durch die Reibung zwischen dem Gleitelement A und der Führungsfläche 21a erzeugt wird, von dem Gleitelement A zu dem Sitzelement B übertragen und in wirksamer Weise von dem Sitzelement B ausgestrahlt. Dem entsprechend kann die Verschlechterung des Abrasionwiderstandes und der Festigkeit verhindert werden, was durch Stauen oder Speichern der Wärme in dem Gleitelement A verursacht werden würde. Wie dies in der 3 gezeigt ist, wird die Verbindung zwischen dem Gleitelement A und dem Sitzelement B dadurch erreicht, dass die Fläche des Gleitelementes A in einer radialen Richtung gegenüberliegend zu dem Sitzelement B angeordnet wird, und dass ein Vorsprung Aa, der an der Fläche des Gleitelementes A ausgebildet ist, in eine entsprechende Aussparung Ba eingepasst wird, die in dem Sitzelement B ausgebildet ist, während dazwischen ein Klebemittel aufgebracht wird. Eine Aluminiumlegierung mit einer Pulverform wird in das Klebemittel gemischt, um die Wärmeleitfähigkeit des Klebemittels zu verbessern.

Wie dies in der 2 und in der 3 gezeigt ist, ist jedes Sitzelement B mit Nabenabschnitten Bb versehen, die sich zu den Innenumfangsseiten der Schraubenfedern erstrecken. Der Nabenabschnitt Bb ist so abgeschrägt, dass sich sein Durchmesser zu seinen entfernten Enden allmählich reduziert, und der Außendurchmesser des körpernahen Abschnittes des Nabenabschnittes Bb ist im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Schraubenfeder. Da die beiden Enden der Schraubenfedern 70 bis 77 jeweils durch die Federsitze 60 bis 68 gestützt sind, die durch die Führungsfläche 21a geführt ist, wird verhindert, dass die jeweiligen Schraubenfedern 70 bis 77 mit der Führungsfläche 21a der ersten Antriebsplatte 21 in Kontakt gelangen, auch wenn eine Zentrifugalkraft aufgebracht wird, so dass eine Abrasion und Beschädigung der Schraubenfedern 70 bis 77 verhindert wird. Darüber hinaus ist ein Ausweichraum oder ein Spiel C zwischen dem Außenumfang des Nabenabschnittes Bb und dem Innenumfang der Schraubenfeder vorhanden, mit Ausnahme des körpernahen Abschnittes des Nabenabschnittes Bb, und somit wird keine Zentrifugalkraft auf den entfernten Endabschnitt oder dergleichen des Nabenabschnittes Bb aufgebracht, auch wenn die Zentrifugalkraft, die auf die Schraubenfeder wirkt, auf den körpernahen Abschnitt des Nabenabschnittes Bb aufgebracht wird. Dem entsprechend kann die Erzeugung einer übermäßigen Spannung an dem körpernahen Abschnitt des Nabenabschnittes Bb so beschränkt werden, dass eine Beschädigung des Sitzelementes B vermieden wird. Darüber hinaus gelangen die beiden gegenüberliegenden Nabenabschnitte Bb der Sitzelemente B, die sich an beiden Enden der Schraubenfeder befinden, näher aneinander entsprechend der Erhöhung des Auslenkungsbetrages der Schraubenfeder, und dann gelangen sie so miteinander in Kontakt, dass der Auslenkungsbetrag der Schraubenfeder beschränkt wird, wodurch ein enger Kontaktzustand der Schraubenfeder verhindert wird. Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung offensichtlich ist, wird die Federlast der Schraubenfedern 70 bis 77 entsprechend den Auslenkungsbeträgen der Schraubenfedern geändert. Der maximale Verdrehwinkel zwischen dem antreibenden Drehelement 20 und dem angetriebenen Drehelement 30 wird so bestimmt, dass die Momentenübertragungselemente 28, 29 und der Momentenübertragungsabschnitt 31a in eine Kontaktbeziehung durch die Federsitze 60 bis 68 gelangen.

Die Drehrichtung der Kraftmaschine ist eine Richtung einer normalen Drehung F, die durch einen Pfeil in der 2 gezeigt ist, und die Richtung des Kraftmaschinenantriebsmomentes, das zwischen dem antreibenden Drehelement 20 und dem angetriebenen Drehelement 30 wirkt, stimmt mit der Richtung der normalen Drehung F überein. Darüber hinaus stimmt die Richtung des Kraftmaschinenbremsmomentes, das zwischen dem antreibenden Drehelement 20 und dem angetriebenen Drehelement 30 wirkt, mit der Drehung einer negativen Richtung R überein, was durch einen Pfeil in der 2 gezeigt ist.

Die Schraubenfedern 70 und 77 sind in der Reihenfolge der Schraubenfedern 75, 76 mit der hohen Federlast, der Schraubenfeder 73 mit der mittleren Federlast, der Schraubenfedern 70, 71, 72 mit der niedrigen Federlast, der Schraubenfeder 74 mit der mittleren Federlast und der Schraubenfeder 77 mit der hohen Federlast von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt in der Richtung F der normalen Drehung in dem Umfangsraum angeordnet. Die maximalen Werte der verschiedenen Federlasten der Schraubenfedern 75 bis 77 mit der hohen Federlast sind auf Werte festgelegt, die größer als Werte sind, die zum Übertragen des maximalen Antriebsmomentes der Kraftmaschine erforderlich sind. Die minimale Federlast (die Federlast zur Zeit der Festlegung der Feder) der Schraubenfeder 75 ist auf einem Wert festgelegt, der kleiner ist als der Wert, der zum Übertragen des maximalen Antriebsmomentes der Kraftmaschine erforderlich ist.

Der maximale Wert der Federlast der Feder 77 ist auf einen Wert festgelegt, der größer ist als der Wert, der zum Übertragen des maximalen Bremsmomentes der Kraftmaschine erforderlich ist. Die minimale Federlast (Federlast zur Zeit der Festlegung der Feder) der Schraubenfeder 77 ist auf einen Wert festgelegt, der kleiner ist als der Wert, der zum Übertragen des maximalen Bremsmomentes der Kraftmaschine erforderlich ist.

Wie dies in der 5 gezeigt ist, hat die angetriebene Scheibe 31 acht Löcher 31b bis 31b, damit die Schrauben 32 hindurch treten können. In einer Umfangsrichtung ist der Umfangsabstand oder ein Intervall zwischen den Löchern 31b bis 31b in der Nähe des Momentenübertragungsabschnittes 31a eng festgelegt, und er ist an einer Position breit festgelegt, die von dem Momentenübertragungsabschnitt 31a entfernt ist. Es sind nämlich acht Schrauben 32 derart günstig angeordnet, dass der Umfangsabstand oder das Intervall zwischen den Schrauben 32 an dem Abschnitt mit einer großen Last eng festgelegt ist, während der Umfangsabstand oder das Intervall zwischen den Schrauben 32 an dem Abschnitt mit einer niedrigen Last breit festgelegt ist.

Wie dies in der 2 und in der 4 gezeigt ist, sind zwischen dem antreibenden Drehelement 20 und dem angetriebenen Drehelement 30 Hysteresevorrichtungen 80, 90 angeordnet, die ein vorgegebenes Reibungswiderstandmoment entgegen ihrer relativen Drehung erzeugen, d. h. eine Torsion.

Wie dies in der 4 und in der 5 gezeigt ist, hat die Hysteresevorrichtung 80 sechs blockartige axiale Führungen 81 bis 81, die in sechs in Umfangsrichtung längliche Fensterabschnitte 31c bis 31c bewegbar eingefügt sind, die in der angetriebenen Scheibe 31 ausgebildet sind, eine ringartige Axialplatte 82, die mit der zweiten Antriebsplatte 22 so verbunden ist, dass die Axialplatte 82 sich einstückig mit der zweiten Antriebsplatte 22 dreht, aber in einer axialen Richtung bezüglich der zweiten Antriebsplatte 22 bewegbar ist und die axialen Führungen 81 bis 81 zusammen mit der ersten Antriebsplatte 21 von beiden axialen Seiten einklemmt, und eine Konusfeder 83, die die Axialplatten 82 zu den axialen Führungen vorspannt. Die Verbindung zwischen der zweiten Antriebsplatte 22 und der Axialplatte 82 wird dadurch erreicht, dass drei oder mehrere gebogene Klauenabschnitte 82a, die an dem Außenumfang der Axialplatte 82 ausgebildet sind, in rechteckige Löcher 22a eingefügt, die in der zweiten Antriebsplatte 22 ausgebildet sind. Verschiedene gebogene Klauenabschnitte 82a sind ebenfalls in entsprechende ausgesparten Abschnitte 83a eingepasst, die in dem Außenumfang der Konusfeder 83 ausgebildet sind. Da ein derartiger Passeingriff zwischen dem ausgesparten Abschnitt 83a und dem gebogenen Klauenabschnitt 82a an drei oder mehreren Stellen in der Umfangsrichtung vorhanden ist, wird die Konusfeder 83 aufgrund eines Kontaktes zwischen den beiden Umfangsenden der gebogenen Klauenabschnitte 82a und der Antriebsplatte 22 genau zentriert und positioniert. Dem entsprechend kann eine Versatzwirkung, die auf die axialen Führungen 81 wirkt, beseitigt werden, wodurch das Auftreten einer Abrasion der axialen Führungen 81 verhindert wird.

Wie dies in der 4 gezeigt ist, ist ein Stufenabschnitt 21d an einer Reibfläche der ersten Antriebsplatte 21 ausgebildet, um sicher zu verhindern, dass die axialen Führungen 81 aufgrund der Zentrifugalkraft herausfallen. Ein Kraftaufbringungspunkt der Konusfeder 83 auf die Axialplatte 82 befindet sich an der Außendurchmesserseite von der Mitte der axialen Führungen 81 in einer radialen Richtung.

Um eine Änderung des Reibungswiderstandsmomentes zu beschränken, das durch die Hysteresevorrichtung 80 erzeugt wird, die im Laufe der Zeit auftritt, ist ein Fett an den Reibabschnitten der axialen Führung 81, der Antriebsplatte 21 und der Axialplatte 82 aufgetragen. Um die Schmierwirkung des Fettes für eine lange Zeit aufrechtzuerhalten, ist ein ausgehöhlter Fettabschnitt 81a in der Reibfläche der axialen Führung 81 ausgebildet (siehe 2).

Um darüber hinaus die Schlaggeräusche zu beseitigen, die für das Ohr hörbar sind, die dann erzeugt werden, wenn die axialen Führungen 81 in einen direkten Kontakt mit der angetriebenen Scheibe 31 gelangen, wie dies in der 5 gezeigt ist, sind Gummielemente 84 an beiden Umfangsenden der jeweiligen Fensterabschnitte 31c der angetriebenen Scheibe 31 so angebracht, dass die axialen Führungen 81 die Kontaktbeziehung mit der angetriebenen Scheibe 31 mittels der Gummielemente 84 einrichten. Das Anbringen der verschiedenen Gummielemente 84 an die Fensterabschnitte 31c wird dadurch erreicht, dass das Gummielement 84 in Abschnitten 31d mit vergrößerter Breite eingepasst werden, die an den Umfangsenden der Fensterabschnitte 31c ausgebildet sind, und zwar nach dem Bewirken einer Kompression des Gummielementes 84 im Voraus, oder dass Vorsprünge zum Halten der Gummielemente an beiden Umfangsenden der Fensterabschnitte 31c der angetriebenen Scheibe 31 vorgesehen werden.

Wie dies in der 1 gezeigt ist, hat die zweite Hysteresevorrichtung 90 eine Axialplatte 91, die mit der inneren Platte 25 so verbunden ist, dass sie bezüglich der inneren Platte 25 nicht drehbar ist, aber bezüglich der inneren Platte 25 axial bewegbar ist, axiale Führungen 92, die durch diese Axialplatte 91 und das Sprungrad 33 von beiden axialen Seiten eingeklemmt sind und mit der Axialplatte 91 so verbunden sind, dass die axialen Führungen 92 bezüglich der Axialplatte 91 nicht drehbar sind, und eine Konusfeder 93, die die Axialplatte 91 zu den axialen Führungen 92 vorspannt. Fett ist ebenfalls an den Reibabschnitten der Hysteresevorrichtung 90 aufgetragen.

Die 6 zeigt eine Ansicht der Torsionsfunktion des Momentenschwankungsabsorptionsgerätes, das in den 1 bis 5 gezeigt ist. Die 2 zeigt das Momentenschwankungsabsorptionsgerät in einem Zustand, bei dem der Verdrehwinkel null beträgt, wobei zwischen den verschiedenen Momentenübertragungsabschnitten 31a und den Federsitzen, die neben den Momentenübertragungsabschnitten 31a angeordnet sind, verschiedene Spalte definiert sind. Diese Spalte werden beseitigt, wenn der Verdrehwinkel den Verdrehwinkel &thgr;1 oder –&thgr;1 erreicht, wie dies in der 6 gezeigt ist. Wenn der Verdrehwinkel in dem Bereich des Verdrehwinkels &thgr;1 ~ &thgr;2; –&thgr;1 ~ –&thgr;2 ist, wie dies in der 6 gezeigt ist, dann werden die Schraubenfedern 70 bis 77 geschrumpft oder verlängert. Wenn der Verdrehwinkel den Verdrehwinkel &thgr;2 oder –&thgr;2 erreicht, wie dies in der 6 gezeigt ist, dann werden die Schraubenfedern 70 bis 72 mit einer niedrigen Federlast vollständig geschrumpft, und wenn der Verdrehwinkel in dem Bereich des Drehwinkels &thgr;2 ~ &thgr;3, –&thgr;2 ~ &thgr;3 ist, wie dies in der 6 gezeigt ist, dann werden die Schraubenfedern 73 bis 77 geschrumpft oder verlängert. Wenn der Verdrehwinkel den Verdrehwinkel &thgr;3 oder –&thgr;3 erreicht, wie dies in der 6 gezeigt ist, dann werden die Schraubenfedern 74, 75 auch vollständig geschrumpft, und wenn der Verdrehwinkel in den Bereich des Drehwinkels &thgr;3 ~ &thgr;4, –&thgr;3 ~ –&thgr;4 ist, wie dies in der 6 gezeigt ist, dann werden die Schraubenfedern 75 bis 77 mit einer hohen Federlast geschrumpft oder verlängert. Ein Hysteresemoment H2, das in der 6 gezeigt ist, wird durch die Hysteresevorrichtung 80 vorgegeben, und ein Hysteresemoment H1, das in der 6 gezeigt ist, wird durch die Hysteresevorrichtung 90 vorgegeben.

Um das Herausfallen der axialen Führungen 81 durch eine Zentrifugalkraft noch sicherer zu verhindern, sind Stufenabschnitte 21d und 82b an der Reibfläche der ersten Antriebsplatte 21 bzw. der Reibfläche der Axialplatte 82 ausgebildet, wie dies in der 7 gezeigt ist. Dann kann ein Kraftaufbringungspunkt der Konusfeder 83 auf die Axialplatte 82 an der Außendurchmesserseite von der Mitte der axialen Führungen 81 in einer radialen Richtung angeordnet sein.

Darüber hinaus kann das Spiel C, das zum Verhindern einer Wirkung der Zentrifugalkraft, die auf die Schraubenfedern aufgebracht wird, auf einen anderen Abschnitt als das körpernahe Ende der Nabe Bb des entsprechenden Sitzelementes B der Federsitze 60 bis 68 vorgesehen ist, seine Funktion so lange bewirken, so lange das Spiel C an der Innenseite des Nabenabschnittes Bb in einer radialen Richtung ausgebildet ist.

Dem entsprechend kann das Spiel C dadurch ausgebildet werden, dass ein Stufenabschnitt Bc an der radial inneren Seite des Nabenabschnittes Bb ausgebildet wird, wie dies in der 8 gezeigt ist.

Darüber hinaus können Löcher 21c zum Befestigen von Schrauben, die in der ersten Antriebsplatte 21 ausgebildet sind, durch eine Platte 42 abgedeckt und verschlossen werden, die zwischen der ersten Antriebsplatte 21 und dem Abstandsstück 26 eingeklemmt ist.

Die Momentenschwankungsabsorptionsvorrichtung verbessert den Abrasionswiderstand der Federsitze, und sie verhindert eine Beschädigung von diesen. Federsitze 60 bis 68, die jeweilige Enden von Schraubenfedern 70 bis 77 stützen, sind in einem Umfangsraum angeordnet, der zwischen den Momentenübertragungsabschnitten 28, 29 des antreibenden Drehelementes und dem Momentenübertragungselement 31a des angetriebenen Drehelementes definiert ist, die in einer Umfangsrichtung um 180 Grad versetzt sind. Verschiedene Federsitze 60 bis 68 sind aus einem Gleitelement A aus Kunstharz gebildet, das an der Führungsfläche 21a des antreibenden Drehelementes gleitbar ist, und sie bestehen aus dem Sitzelement B aus der Aluminiumlegierung, und somit wird Wärme, die durch die Gleitbewegung zwischen dem Gleitelement A und der Führungsfläche 21a erzeugt wird, von dem Gleitelement A zu dem Sitzelement B übertragen und von dem Sitzelement B ausgestrahlt. Dem entsprechend wird keine Wärme in dem Gleitelement A angestaut, so dass eine Verringerung des Abrasionswiderstandes und eine Verringerung der Festigkeit wirksam verhindert werden können, was durch Wärme verursacht werden würde.


Anspruch[de]
Gerät zum Absorbieren von Momentenschwankungen, das so aufgebaut, dass eine Führungsfläche (21a), die in einer radial nach Innen gerichteten Richtung gewandt ist, an einem antreibenden Drehelement (20) so ausgebildet ist, dass sie sich einstückig mit einer Kraftmaschine dreht, dass ein Abschnitt (31) eines angetriebenen Drehelementes (30), das koaxial und zu dem antreibenden Drehelement (20) relativ drehbar angeordnet ist, an der Innendurchmesserseite der Führungsfläche (21a) angeordnet ist, um so einen Umfangsraum (50) zwischen dem Außenumfang des Abschnittes (31) und der Führungsfläche (21a) zu definieren, dass Momentenübertragungselemente (28, 29, 31a), die in dem Raum vorstehen, an dem antreibenden Drehelement (20) bzw. dem angetriebenen Drehelement (30) angebracht sind, dass Schraubenfedern (70 bis 77), deren beide Enden durch Federsitze (60 bis 68) gestützt sind, die gleitbar durch die Führungsfläche (21a) geführt sind, in einem Umfangsraum (50) angebracht sind, der zwischen beiden Momentenübertragungselementen (20, 30) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der entsprechende Federsitz (60 bis 68) aus einem Kunstharz-Gleitelement (A), das in einen Kontakt mit der Führungsfläche (21a) gebracht ist, und aus einem Sitzelement (B) besteht, das aus einem Metall mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als das Kunstharzmaterial des Gleitelementes (A) besteht, und das Enden der Schraubenfedern (70 bis 77) stützt und mit dem Gleitelement (A) thermisch in Kontakt gebracht ist. Gerät zum Absorbieren von Momentenschwankungen gemäß Anspruch 1, wobei eine Fläche des Gleitelementes (A) und eine Fläche des Sitzelementes (B) radial einander gegenüberliegen, und wobei ein Vorsprung und ein Aussparungsabschnitt, die an der erstgenannten Fläche bzw. an der letztgenannten Fläche ausgebildet sind, miteinander in einen Passeingriff so gebracht sind, dass das Gleitelement (A) mit dem Sitzelement (B) verbunden ist. Gerät zum Absorbieren von Momentenschwankungen gemäß Anspruch 2, wobei der Vorsprung, der an dem Gleitelement (A) ausgebildet ist, und der Aussparungsabschnitt, der in dem Sitzelement (B) ausgebildet ist, miteinander in den Passeingriff durch ein Klebemittel gebracht sind, so dass das Gleitelement (A) mit dem Sitzelement (B) verbunden ist.






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