DE10059226C1

DE10059226C1 - Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung

Info

Publication number: DE10059226C1
Application number: DE2000159226
Authority: DE
Inventors: Winfried Ochs
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2020-11-30

Abstract

Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung, umfassend DOLLAR A einen äußeren Ring (3) und einen inneren Ring (2), die einander in radialem Abstand umschließen, um einen Ringspalt (13) zu bilden und die um eine Rotationsachse (1) relativ zueinander drehbar gelagert sind, DOLLAR A zumindest einen im Ringspalt an dem einen der Ringe festgelegten Anpresskörper (4) mit einer in Umfangsrichtung stetig vorspringenden Anschlaghälfte (14), DOLLAR A zumindest zwei, mit einem Dämpfungsmedium gefüllte, jeweils durch eine Anpressplatte (8) und eine elastische Wand (7) begrenzte, keilförmige Arbeitskammer (5, 5'), DOLLAR A die im Ringspalt an dem anderen der Ringe festgelegt und in Umfangsrichtung gesehen mit zueinander gerichteten Keilspitzen beiderseits des zumindest einen Anpresskörper so angeordnet sind, dass jede Anpressplatte (8) eine der Anschlagfläche (14) gegenüberliegende Keilfläche (11) bildet und an einem die Keilspitze bildenden Endstück (12) an dem anderen der Ringe angelenkt ist, und DOLLAR A jede Arbeitskammer (5, 5') mit einer zugeordneten Ausgleichskammer (6, 6') durch zumindest eine Überströmöffnung (9) in einer Wirkverbindung steht, so dass bei einer Relativverdrehung der Ringe (2, 3) die Anschlagfläche (14) an eine Keilfläche (11) derart anpressbar ist, dass das Dämpfungsmedium durch die Überströmöffnung (9) in die zugeordnete Ausgleichskammer (6) strömt.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung.

Stand der Technik

Drehelastische Kupplungen sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. In Kraftfahrzeugen werden drehelastische Kupplungen eingesetzt um bei der Drehmomentübertragung Torsionsschwingungen zu dämpfen, bzw. von den, von der Kurbelwelle angetriebenen Nebenaggregaten zu entkoppeln. Die Anfälligkeit für Schwingungen wird dabei durch lange Riementriebe erhöht. Da in den letzten Jahren durch die zahlreichen Neben- und Hilfsaggregate, wie Wasserpumpe, Lenkhilfepumpe, Klimakompressor und Generator, die Riementriebe bei nahezu allen Motoren immer länger geworden sind, sind diese Systeme für Resonanzen, die durch den Motor angeregt werden, anfälliger geworden. Durch die Zwischenschaltung einer drehelastischen Kupplung ist eine nahezu völlige schwingungstechnische Entkopplung des Riementriebs von der Kurbelwelle möglich.

Aus der DE 33 11 115 C1, speziell in der Ausführungsform gemäß Fig. 5, ist eine Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung bekannt, umfassend einen äußeren und einen inneren Ring, die einander im radialen Abstand umschließen, um einen Ringspalt zu bilden und die um eine Rotationsachse relativ zu einander drehbar gelagert sind, zumindest einen im Ringspalt an dem einen der Ringe festgelegten Anpresskörper mit einer in Umfangsrichtung stetig vorspringenden Anschlagfläche, zumindest zwei mit einem Dämpfungsmedium gefüllte, jeweils durch eine Anpressplatte und eine elastische Wand begrenzte, keilförmige Arbeitskammern, wobei jede Arbeitskammer mit einer zugeordneten Ausgleichskammer durch zumindest eine Überströmöffnung in einer Wirkverbindung steht.

In den deutschen Patentschriften DE 40 18 596 C2, DE 44 04 311 C1 und DE 44 00 564 C1 sind beispielsweise solche drehelastische Kupplungen beansprucht, deren Dämpfungsvermögen im Wesentlichen durch ringförmig ausgebildete Federkörper aus elastomerem Werkstoff vorgegeben wird. Diese hochelastischen Elastomerteile verbinden die Kurbelwelle mit der Riemenscheibe und bewirken im gesamten Drehzahlbereich eine Entkopplung. Durch dieses "Abkoppeln" der Riemenscheibe von der Kurbelwelle verschiebt sich die Resonanzdrehzahl des Riementriebs unter die Leerlaufdrehzahl des Motors. Die Schwingungsamplituden der Nebenaggregate werden kleiner. Um diese schwingungstechnische Entkopplung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite zu erzielen, werden diese drehelastischen Kupplungen in der Regel überkritisch betrieben, d. h. zum Erreichen des Betriebszustandes muss die Resonanzdrehzahl des schwingungsfähigen Systems, gebildet aus Antrieb, Kupplung und angetriebenem Aggregat durchfahren werden. Dabei treten vergleichsweise große Schwingungsamplituden auf. Diese beeinträchtigen die Lebensdauer der betroffenen Bauteile, insbesondere die Gebrauchsdauer des Riementriebs, und verursachen ferner eine erhöhte Geräuschentwicklung des Antriebs. Man ist daher bestrebt, insbesondere im Bereich der Resonanzdrehzahl auftretende Schwingungsamplituden möglichst wirkungsvoll zu dämpfen.

Aus der Technik hydraulisch dämpfender Motorlager, beispielsweise aus DE 31 40 783 A1, DE 32 44 296 A1 sind Dämpfungseinrichtungen bekannt, deren Wirkungsweise auf ein gedrosseltes Überströmen einer Dämpfungsflüssigkeit zwischen einer Arbeitskammer und einer Ausgleichskammer beruht. Niederfrequente, lineare Schwingungsbewegungen eines Motors können durch das Hin- und Zurückströmen dieser Dämpfungsflüssigkeit wirkungsvoll gedämpft werden. Die Überströmöffnung, d. h. Länge und Durchmesser der Verbindungsrohrleitung und die fluidtechnischen Eigenschaften der Dämpfungsflüssigkeit bilden die wesentlichen Abstimmungsparameter dieser Zweikammermotorlager.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung so anzugeben, dass die schwingungsdämpfenden Eigenschaften der Kupplung, insbesondere ihr Vermögen große Schwingungsamplituden zu dämpfen, verbessert werden und eine hohe Betriebssicherheit sowie Verfügbarkeit der Kupplung bei der Drehmomentübertragung erhalten bleiben. Die Dämpfungseinrichtung soll möglichst einfach in vorhandene drehelastische Kupplungen mit ringförmigen Elastomerfederkörpern integriert werden können und sich durch geringe Kosten auszeichnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung mit den technischen Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 18 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung wird gebildet durch einen äußeren Ring und einen inneren Ring, die einander in radialem Abstand umschließen um einen Ringspalt zu bilden und die um eine Rotationsachse relativ zueinander drehbar gelagert sind, zumindest einen im Ringspalt an dem einen der Ringe festgelegten Anpresskörper mit einer in Umfangsrichtung stetig vorspringenden Anschlagfläche, zumindest zwei mit einem Dämpfungsmedium gefüllte, jeweils durch eine Anpressplatte und eine elastische Wand begrenzte, keilförmige Arbeitskammern, die im Ringspalt an dem anderen der Ringe festgelegt sind und in Umfangsrichtung gesehen mit zueinander gerichteten Keilspitzen beiderseits des zumindest einen Anpresskörpers so angeordnet sind, dass jede Anpressplatte eine der Anschlagfläche gegenüberliegende Keilfläche bildet und an einem die Keilspitze bildenden Endstück an dem anderen der Ringe angelenkt ist, und jede Arbeitskammer mit einer zugeordneten Ausgleichskammer durch zumindest eine Überströmöffnung in einer Wirkverbindung steht, so dass bei einer Relativverdrehung der Ringe die Anschlagfläche an eine Keilfläche derart anpressbar ist, dass das Dämpfungsmedium durch die Überströmöffnung in die zugeordnete Ausgleichskammer strömt. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde ein aus der Technik hydraulisch dämpfender Motorlager bekanntes Wirkprinzip bei drehelastischen Kupplungen als zusätzliche Dämpfungseinrichtung anzuwenden. Hierfür sind im Ringspalt zweier Ringe, benachbart zu einem Anpresskörper keilförmige Arbeitskammern vorgesehen. Bei einer Torsionsschwingung drückt der Anpresskörper alternierend auf Keilflächen benachbarter Arbeitskammern. Ähnlich einem Blasebalg verändern diese ihr Volumen und Dämpfungsmedium entweicht durch die Überströmöffnung in die angrenzende Ausgleichskammer. Die für das Überströmen aufgewendete hydraulische Energie wird der Torsionsschwingung entzogen. Die Drehschwingung wird gedämpft. Beim Durchfahren der Resonanz unterliegen die Bauteile des Antriebssystems einer vergleichsweise geringeren Beanspruchung. Dies erhöht die Lebensdauer und reduziert die Geräuschentwicklung des Antriebssystems.

Im Ringspalt können natürlich mehrere blasebalgartige Kammern mit jeweils zugeordnetem Anpresskörper angeordnet sein. Entscheidend ist hierbei lediglich, dass jeder Anpresskörper und die mit ihm zusammenwirkende Arbeitskammer jeweils an unterschiedlichen Ringen befestigt sind, so dass bei Einleitung einer Drehschwingung je nach Drehrichtung jeweils eine der benachbarten Kammern eine Volumenverringerung erfährt. Die Anordnung der Dämpfungsbauteile im Ringspalt zweier Ringe begünstigt die Integration der Dämpfungseinrichtung in bekannte Bauformen drehelastischer Kupplungen, die aus konzentrisch gelagerten Ringen aufgebaut sind. Die Begrenzung des Relativverdrehwinkels der Relativverdrehung kann durch die drehelastische Kupplung oder durch Anschläge erfolgen. Die Dämpfungseinrichtung wird zwischen der Antriebs- und Abtriebsseite der Kupplung eingebaut. Da sie an der Drehmomentenübertragung nicht beteiligt ist, wird die Betriebssicherheit der Kupplung hinsichtlich der Momentenübertragung durch dieses zusätzliche Bauteil nicht beeinträchtigt. Im Dämpfungsbetrieb drückt die Nockenfläche des Anpresskörpers im Rhythmus der Schwingungsfrequenz gegen Anpressplatten benachbarter Arbeitskammern. Es kommt zur Gleitreibung zwischen der Anschlagfläche des Anpresskörpers und den Keilflächen gegenüberliegender Anpressplatten.

Wie bereits oben erwähnt sind die Arbeitskammern ähnlich einem Blasebalg ausgebildet. Sie bestehen jeweils aus einem flexiblen Teil, dem Balg, und einer Andruckplatte. Der Balg verbindet die Andruckplatte mit einem der Ringe. Im Wirkzustand der Schwingungsdämpfung drückt der Anpresskörper also nicht direkt auf die elastische Wand, sondern auf eine zäheharte Andruckplatte, was die Lebensdauer der Dämpfungseinrichtung begünstigt. Ein technisch einfacher Aufbau ergibt sich durch einen Faltenbalg, der an der Anpressplatte und an einem Trägerblech, das an dem anderen der Ringe festgelegt ist, abgestützt und dichtend befestigt ist. Für die Fertigung der Dämpfungseinrichtung kann es günstig sein, wenn der Faltenbalg direkt an dem anderen der Ringe festgelegt und dort dichtend befestigt ist.

Auf technisch einfache Weise kann die Überströmöffnung zwischen einer Arbeitskammer und einer ihr zugeordneten Ausgleichskammer durch eine Nut in dem Ring gebildet werden an dem die Kammern festgelegt sind. Je nach gewünschtem Dämpfungsverhalten kann es von Vorteil sein, wenn die Anschlagfläche eines jeden Anpresskörpers mit benachbarten Keilflächen jeweils einen Umfangsabstand einschließt, oder diese benachbarten Gegenflächen berührt. Wenn im Betriebszustand, d. h. bei Übertragung eines bestimmten Betriebsdrehmomentes dieser Umfangsabstand zu benachbarten Teilflächen gleich groß gewählt wird, setzt die Dämpfungswirkung in beiden Schwingungsrichtungen erst nach Überschreiten dieser Grenzamplitude ein. Die Dämpfungseinrichtung kann dadurch optimal für verschiedene Anwendungen angepasst werden.

Technisch einfach kann der Anpresskörper durch einen Nocken gebildet werden, dessen Nockenflanke jeweils an eine Keilfläche der Anpressplatte andrückbar ist.

Bei einer Ausbildung des Anpresskörpers als Wälzkörper erzielt man eine weitere Verbesserung der Lebensdauer der Dämpfungseinrichtung. Von Vorteil ist, wenn jede Arbeitskammer und/oder jede Ausgleichskammer mit einer verschließbaren Öffnung zum Befüllen oder Entlüften versehen ist. Dies erleichtert die Herstellung und den Betrieb der Dämpfungseinrichtung.

Bevorzugt ist, wenn die Wand jeder Arbeitskammer mit einer Elastizität derart ausgebildet ist, dass das Dämpfungsmedium bei nichtangepresstem Anpresskörper durch die elastische Rückbildung der Wand aus der Ausgleichskammer durch die Überströmöffnung in die Arbeitskammer rückförderbar ist. Diese eigenständige Rückformation der Wand der Arbeitskammer bewirkt, dass das beim Dämpfungsvorgang verdrängte Dämpfungsmedium nach einer Anpressung wieder zurück in die Arbeitskammer gefördert wird. Die Ausgleichskammer kann dadurch als drucklos Volumen aufnehmend ausgebildet werden. Das Dämpfungsverhalten wird dann im wesentlichen durch die strömungstechnische Bemessung der als Drosselstrecke wirkenden Nut vorgegeben.

Als Dämpfungsmedium kommen verschiedene Stoffe in Frage. Je nach fluidtechnischen Eigenschaften dieser Materialien kann die Dämpfungswirkung in weiten Grenzen vorgegeben werden. Das Dämpfungsmedium kann mit Vorteil beispielsweise ein Gas, eine hydraulische Flüssigkeit, ein Schmierstoff oder ein Schmierstoff mit einem Feststoff feiner Körnung sein. Besonders bevorzugt wird ein Hydrauliköl, ein Glykol-Wassergemisch oder ein Silikonöl.

Hinsichtlich der Herstellungskosten ist es günstig, wenn jede Ausgleichskammer durch einen an dem anderen der Ringe festgelegten Faltenbalg begrenzt wird. Um beim Durchfahren des Resonanzbereichs große Schwingungsamplituden bei einer drehelastischen Kupplung wirkungsvoll zu unterdrücken, kann es von Vorteil sein, wenn mehrere Dämpfungseinrichtungen in einer funktionstechnischen Parallelschaltung zu einem Federkörper der drehelastischen Kupplung angeordnet sind.

Im Betrieb auftretende Torsionsschwingungen oszillieren um einen Betriebs- bzw. Belastungspunkt der Kupplung, dh. die Schwingungsauslenkung erfolgt in beiden Drehrichtungen. Es sind aber auch Bauformen von drehelastischen Kupplungen bekannt, bei denen durch einen mechanischen Anschlag eine elastische Auslenkung nur in einer der beiden Drehrichtungen zugelassen ist. Für diese Bauformen von Kupplungen und für ähnlich gelagerte Anwendungsfälle umfasst die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung einen äußeren und einen inneren Ring, die einander in radialem Abstand umschließen um einen Ringspalt zu bilden und die um eine Rotationsachse relativ zueinander drehbar gelagert sind, zumindest einen im Ringspalt an dem einen der Ringe festgelegten Anpresskörper mit einer in Umfangsrichtung vorspringenden Anschlagfläche, zumindest eine, mit einem Dämpfungsmedium gefüllte, durch eine elastische Wand mit einer Anpressfläche begrenzte Arbeitskammer, die im Ringspalt an dem anderen der Ringe festgelegt ist, wobei die Anpressfläche benachbart zur Anschlagfläche des zumindest einen Anpresskörpers angeordnet ist, und die Arbeitskammer mit einer zugeordneten Ausgleichskammer durch zumindest eine Überströmöffnung in einer Wirkverbindung steht, so dass durch eine Relativverdrehung der Ringe die Anschlagfläche an die Anpressfläche derart anpressbar ist, dass das Dämpfungsmedium durch die Überströmöffnung in die zugeordnete Ausgleichskammer strömt. Auch hier bewirkt das Überströmen des Dämpfungsmediums im Überströmkanal eine Dissipation der Schwingungsenergie. Der energieverzehrende Strömungsvorgang, der für die Dämpfungswirkung bestimmend ist, kann also bei dieser Bauform von Kupplung bzw. bei ähnlich gelagerten Anwendungsfällen bereits durch eine Anordnung bestehend aus nur einer Kammer und einem Anpresskörper erzielt werden. Damit ist auf technisch einfache Weise eine wirkungsvolle Dämpfung bzw. Begrenzung von Amplituden in nur einer Schwingungsrichtung möglich. Denkbar ist ferner, die Anschlagfläche des Anpresskörpers und die Anpressfläche der elastischen Kammerwand durch einen elastischen Körper, beispielsweise durch ein anvulkanisiertes Elastomer zu verbinden. Auf diese Weise können sowohl Druck- als auch Zugkräfte auf die Wand der Arbeitskammer übertragen werden und der Dämpfungseffekt stellt sich in beiden Schwingungsrichtungen ein.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in deren Figuren verschiedene Ausführungsformen und die Anordnung der Dämpfungseinrichtung in einer drehelastischen Kupplung schematisch dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform in einer Teildarstellung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Arbeitskammer einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 1 gemäß der Linie A-A,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Wälzkörper in einer Teildarstellung,

Fig. 5 die Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer drehelastischen Kupplung.

Ausführung der Erfindung

Eine Ausführungsform der Erfindung bei der der Anpresskörper 4 als Nocken 18 ausgebildet ist, ist in Fig. 1 gezeigt. Die Dämpfungseinrichtung umfasst einen äußeren Ring 3 und einen inneren Ring 2 die einander in radialem Abstand umschließen um einen Ringspalt 13 zu bilden. Die beiden Ringe 2, 3 sind konzentrisch angeordnet und um eine Rotationsachse 1 relativ zueinander drehbar. An dem einen der Ringe, in der Darstellung der Fig. 1 ist es der innere Ring 2, ist der Anpresskörper 4 festgelegt. Der Anpresskörper kann materialeinheitlich mit dem Ring 2 ausgebildet sein, oder an diesem befestigt sein. Der Anpresskörper 4 weist eine stetig vorspringende Anschlagfläche 14 auf. Die Anschlagfläche 14 berührt beiderseits des Anpresskörpers angeordnete und gegenüberliegende Keilflächen 11, 11' der Andruckplatten 8, 8'. Die Andruckplatten 8, 8' begrenzen in Verbindung mit der als Faltenbalg 22 ausgebildeten elastischen Wand 7 die Arbeitskammern 5, 5'. Jede dieser Arbeitskammern 5, 5' ist mit einem Dämpfungsmedium gefüllt. Eine Überströmöffnung 9 bildet eine fluidtechnische Wirkverbindung zwischen der Arbeitskammer 5 bzw. 5' und einer jeweils zugeordneten Ausgleichskammer 6 bzw. 6'. Jede der Ausgleichskammern 6, 6' ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als Faltenbalg ausgebildet, der drucklos Volumen aufnehmen kann. Sowohl die Arbeitskammern 5, 5' als auch die Ausgleichskammern 6, 6' sind an dem äußeren der Ringe 3 festgelegt. Wie aus Fig. 1 leicht erkennbar, sind die Arbeitskammern 5, 5' keilförmig gestaltet und Keilspitzen sind zueinander gerichtet. Die elastische Wand 7 des Faltenbalgs 22 ist an einem an dem Ring 3 festgelegten Trägerblech 16 und an der Anpressplatte 8 abgestützt und jeweils dichtend befestigt. Ein Endstück 12 beziehungsweise 12', der Anpressplatte 8 beziehungsweise 8' ist am äußeren der Ringe 3 angelenkt. Die Anlenkung kann beispielsweise durch ein am Ring 3 anvulkanisiertes Elastomer realisiert sein. Bei Einleitung einer Torsionsschwingung kommt es zu einer Relativverdrehung der Ringe 2, 3, die in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 27 angezeigt ist. Die Nockenflanke 23 des Anpresskörpers 4 drückt dann je nach Richtung des Pfeils 27 auf die Keilfläche 11 bzw. 11', der Anpressplatte 8, beziehungsweise 8'.

Die Wirkungsweise der Dämpfungseinrichtung ergibt sich nun daraus, dass eine der Arbeitskammern 5, 5' durch Anpressung eine Volumenverringerung erfährt und dabei das Dämpfungsmedium durch die als Drosselstrecke ausgebildete Überströmöffnung 9 strömt. Dieser Strömungsvorgang ist dissipativ. Für die Dämpfungswirkung sind fluidtechnische Eigenschaften des Mediums und die Bemessung des Kanals 9 ausschlaggebend, da jede der Ausgleichskammern 6, 6' das Dämpfungsmedium drucklos aufnimmt. Die Energie, die für das Überströmen in der Drosselstrecke aufgewendete wird, wird der Torsionsschwingung entzogen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 berührt die Anpressfläche 14 jeweils eine Keilfläche 11, 11', dh. die Dämpfungswirkung setzt unmittelbar ein. Wenn die Schwingungsdämpfung erst nach Überschreiten einer Grenzamplitude einsetzen soll, ist von Vorteil, wenn die Anpressfläche 14 von der jeweiligen Keilfläche 11, 11' durch einen Umfangsabstand beabstandet ist. Fig. 4 zeigt dies in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem der Anpresskörper 4 durch einen Wälzkörper 19 gebildet ist. Im Betriebszustand der Dämpfung berührt die Anpressfläche 14 eine der Keilflächen 11 bzw. 11' und es kommt zu einer Abwälzbewegung, welche nur einen vergleichsweise geringen Verschleiß verursacht. Dies gewährleistet einen störungsfreien Betrieb und eine lange Gebrauchsdauer der Dämpfungseinrichtung.

In Fig. 4 ist der Umfangsabstand 15 zu benachbarten Keilflächen 11 bzw. 11' gleich groß dargestellt. Ein gleich großer Umfangsabstand bedeutet im Betriebszustand der Kupplung, dass die Dämpfungswirkung jeweils in einer der beiden Schwingungsrichtungen erst nach Durchlaufen dieser Freistrecke einsetzt. Es kann natürlich in bestimmten Anwendungsgebieten auch gewünscht sein, dass der Dämpfungseffekt in einer Richtung früher, in der anderen Drehrichtung hingegen später einsetzen soll. Je nach konstruktiver Auslegung der Kupplung kann der Betriebspunkt so gelegt werden, dass unterschiedliche große Freistrecken durchlaufen werden und die Amplitudenbegrenzung erst dann wirksam wird.

In den Darstellungen der Fig. 1 und Fig. 4 ist jeweils ein Anpresskörper 4 mit benachbart angeordneten Arbeitskammern dargestellt. Selbstverständlich können im Ringspalt 13 mehrere dieser Funktionseinheiten vorgesehen sein. Es ist auch möglich, - in den Figuren aber nicht dargestellt -, dass der Anpresskörper 4 an dem äußeren der Ringe 3 und die Arbeitskammern 5, 5' an dem inneren der Ringe, dem Ring 2, festgelegt sind.

Vorstellbar ist auch, dass im Ringspalt ein Anpresskörper auf zwei Arbeitskammern wirkt, bzw. zwei Anpresskörper alternierend eine Arbeitskammer betätigen.

Entscheidend ist bei allen Ausführungsvarianten lediglich der durch die Relativverdrehung eingeleitete energieverzehrende Überströmvorgang. Für die Konstruktion der Dämpfungseinrichtung bedeutet dies, dass der Anpresskörper 4 an dem einen und die mit ihm zusammenwirkende(n) Arbeitskammer(n) an dem anderen der Ringe festgelegt sind, bzw. vice versa.

Die elastische Wand 7 weist vorteilhaft eine Elastizität auf, so dass die Kammer eine Rückfedereigenschaft aufweist durch die bei nichtangepresstem Anpresskörper das Dämpfungsmedium aus der Ausgleichskammer durch die Überströmöffnung in die zugeordnete Arbeitskammer rückförderbar ist. Diese Rückformation der Wand kann beispielsweise durch geeignete Wahl des Werkstoffs der elastischen Wand bzw. der Formgebung des Faltenbalgs 22 erfolgen und/oder durch eine Federkraft unterstützt sein.

Bei der Herstellung der Dämpfungseinrichtung erhält man eine kostengünstige Konstruktion in dem der Faltenbalg 22 an einem Trägerblech 16 dichtend befestigt ist und andererseits an der Andruckplatte 8 anvulkanisiert ist. Diese besonders bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 3 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Bei der Herstellung kann es aber auch günstig sein, den Faltenbalg 22 direkt am Außenumfang des Innenrings 2 abzustützen und durch einen Bördel dichtend festzulegen. Diese Ausführungsform ist in der Schnittdarstellung der Fig. 2 gezeigt. Die Überströmöffnung 9 wird bei beiden Ausführungsbeispielen durch eine Nut 17 gebildet, welche die Arbeitskammern 5 bzw. 5' jeweils mit einer zugeordneten Ausgleichskammer 6 bzw. 6' verbindet. Die elastische Wand 7 kann beispielsweise durch ein Elastomer hergestellt sein, das an der zäheharten Anpressplatte 8 einerseits und andererseits an dem Trägerblech 16 anvulkanisiert ist. Die auf diese Weise auf dem ringförmigen Trägerblech 16 vorgefertigten Kammern sind dann in einfacher Weise an der Außenumfangsseite des Rings 2 beziehungsweise an der Innenumfangsseite des Rings 3 beispielsweise durch eine Umbördelung festlegbar. Dies erleichtert die Montage.

Die Fig. 5 zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung 10 in einer drehelastischen Kupplung 20. Bei der dargestellten Ausführungsform der drehelastischen Kupplung 20 erfolgt die Drehmomentübertragung und die Abkopplung der Riemenscheibe 24 vom innenliegenden Nabenring 25 jeweils durch gummielastische Federkörper 21, 21'. Sämtliche dargestellten Ringe der drehelastischen Kupplung sind konzentrisch zur Drehachse 1 angeordnet. Der Z-förmige Mittelring der drehelastischen Kupplung stützt mittels eines Gleitlagers die Riemenscheibe 24. Innenumfangsseitig ist er an einem Zwischenring festgelegt, der mittels des Elastomerkörpers 21 die drehelastische Verbindung mit dem Nabenring 25 herstellt. Um die beim Durchfahren der Resonanz auftretenden großen Schwingungsamplituden zu begrenzen, ist gemäß der Erfindung die Dämpfungseinrichtung 10 dem elastomeren Federkörper 21 funktionstechnisch parallel geschaltet.

In der dargestellten Ausführungsform ist der innere Ring 2 der Dämpfungseinrichtung 10 am Z-förmigen Mittelring der Kupplung innenseitig festgelegt und der äußere Ring 3 drehfest mit der Riemenscheibe 24. Selbstverständlich ist es auch möglich, bei einer drehelastischen Kupplung 20 axial mehrere Dämpfungseinrichtungen 10 anzuordnen. Die Gesamtdämpfungswirkung ergibt sich dann aus dieser funktionstechnischen Parallelschaltung in Verbindung mit der dämpfenden Eigenschaft des Elastomerkörpers 21.

Die Übertragung des Drehmoments zwischen Nabenring 25 und Riemenscheibe 24 erfolgt durch die elastische Auslenkung der Federkörper 21 und 21'. Die Dämpfungseinrichtung 10 wirkt als Amplitudenbegrenzer zwischen dem die Trägheitsmasse bildenden Z-förmigen Mittelring und der Riemenscheibe 24.

Claims

1. Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung, umfassend
einen äußeren Ring (3) und einen inneren Ring (2), die einander in radialem Abstand umschließen um einen Ringspalt (13) zu bilden und die um eine Rotationsachse (1) relativ zueinander drehbar gelagert sind,
zumindest einen im Ringspalt an dem einen der Ringe festgelegten Anpresskörper (4) mit einer in Umfangsrichtung stetig vorspringenden Anschlagfläche (14),
zumindest zwei, mit einem Dämpfungsmedium gefüllte, jeweils durch eine Anpressplatte (8) und eine elastische Wand (7) begrenzte, keilförmige Arbeitskammern (5, 5'),
die im Ringspalt an dem anderen der Ringe festgelegt und in Umfangsrichtung gesehen mit zueinander gerichteten Keilspitzen beiderseits des zumindest einen Anpresskörpers so angeordnet sind,
dass jede Anpressplatte (8) eine der Anschlagfläche (14) gegenüberliegende Keilfläche (11, 11') bildet und an einem die Keilspitze bildenden Endstück (12) an dem anderen der Ringe angelenkt ist, und
jede Arbeitskammer (5, 5') mit einer zugeordneten Ausgleichskammer (6, 6') durch zumindest eine Überströmöffnung (9) in einer Wirkverbindung steht,
so dass bei einer Relativverdrehung der Ringe (2, 3) die Anschlagfläche (14) an eine Keilfläche (11) derart anpressbar ist, dass das Dämpfungsmedium durch die Überströmöffnung (9) in die zugeordnete Ausgleichskammer (6) strömt.

2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Wand (7) als Faltenbalg (22) ausgebildet ist der an der Anpressplatte (8) und an einem Trägerblech (16), das an dem anderen der Ringe festgelegt ist, abgestützt und dichtend befestigt ist.

3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Wand (7) als Faltenbalg (22) ausgebildet ist der an der Anpressplatte (8) und an dem anderen der Ringe festgelegt und dichtend befestigt ist.

4. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmöffnung (9) durch eine Nut (17) in dem anderen der Ringe gebildet ist die sich zwischen einer Arbeitskammer (5, 5') und einer ihr jeweils zugeordneten Ausgleichskammer (6, 6') erstreckt.

5. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (14) des oder eines jeden Anpresskörpers (4) mit benachbarten Keilflächen (11, 11') jeweils einen Umfangsabstand (15) einschließt.

6. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (14) des oder eines jeden Anpresskörpers (4) jeweils eine benachbart liegende Keilfläche (11, 11') berührt.

7. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpresskörper (4) durch einen Nocken (18) gebildet wird und jede Nockenflanke (23) jeweils an eine Keilfläche (11; 11') anpressbar ist.

8. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpresskörper (4) durch einen Wälzkörper (19) gebildet wird.

9. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Arbeitskammer (5, 5') und/oder jede Ausgleichskammer (6, 6') mit einer verschließbaren Öffnung (26) zum Befüllen oder Entlüften versehen ist.

10. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (7) jeder Arbeitskammer (5, 5') mit einer Elastizität derart ausgebildet ist, durch die das Dämpfungsmedium bei nichtangepresstem Anpresskörper (4) durch die elastische Rückbildung der Wand (7) aus der Ausgleichskammer (6, 6') durch die Überstromöffnung (9) in die Arbeitskammer (5, 5') rückförderbar ist.

11. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium ein Gas ist.

12. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium eine hydraulische Dämpfungsflüssigkeit ist.

13. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium ein Schmierstoff ist.

14. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoff Feststoffe feiner Körnung enthält.

15. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ausgleichskammer (6, 6') durch einen an dem anderen der Ringe festgelegten Faltenbalg (22) begrenzt wird.

16. Drehelastische Kupplung, bei der eine Dämpfungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 15 vorgesehen ist.

17. Drehelastische Kupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich in einer funktionstechnischen Parallelschaltung ein aus einem Federkörper (21) bestehender Dämpfer angeordnet ist.

18. Dämpfungseinrichtung für eine drehelastische Kupplung, umfassend
einen äußeren Ring (3) und einen inneren Ring (2), die einander in radialem Abstand umschließen um einen Ringspalt (13) zu bilden und die um eine Rotationsachse (1) relativ zueinander drehbar gelagert sind,
zumindest einen im Ringspalt an dem einen der Ringe festgelegten Anpresskörper (4) mit einer in Umfangsrichtung vorspringenden Anschlagfläche (14),
zumindest eine, mit einem Dämpfungsmedium gefüllte, durch eine elastische Wand (7) mit einer Anpressfläche (11; 11') begrenzte, Arbeitskammer (5; 5),
die im Ringspalt an dem anderen der Ringe festgelegt ist, wobei die Anpressfläche (11; 11') benachbart zur Anschlagfläche (14) des zumindest einen Anpresskörpers angeordnet ist, und
die Arbeitskammer (5; 5') mit einer zugeordneten Ausgleichskammer (6; 6') durch zumindest eine Überströmöffnung (9) in einer Wirkverbindung steht,
so dass durch eine Relativverdrehung der Ringe (2, 3) die Anschlagfläche (14) an die Anpressfläche (11, 11') derart anpressbar ist,
dass das Dämpfungsmedium durch die Überströmöffnung (9) in die zugeordnete Ausgleichskammer (6; 6') strömt.

19. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Arbeitskammer (5; 5') keilförmig ausgebildet ist und ein Abschnitt der elastischen Wand (7) durch eine Anpressplatte (8) gebildet wird welche die Anpressfläche (11, 11') bildet.

20. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressfläche (11; 11') mit der Anschlagfläche (14) durch einen Federkörper verbunden ist.

21. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper aus einem Elastomer gebildet ist.