DD160072A5 - Einrichtung zum uebertragen eines drehmomentes von einem um eine drehachse drehenden antriebs-auf ein drehbares antriebselement - Google Patents

Abstract

Einem drehenden Antriebselement ist wenigstens ein Massekoerper (28) zugeordnet, der vom Antriebselement zum Umlaufen um die Drehachse des ersteren veranlasst wird. Nach Massgabe der auf den Massekoerper (28) im Zuge seiner Umlaufbewegung wirkenden Fliehkraft wird die Drehbewegung des Antriebselementes auf das Abtriebselement uebertragen. Um den herkoemmlicherweise zur Uebertragung der Drehbewegung benuetzten und nach Massgabe dieser Fliehkraft aendernden Reibschluss zwischen Antriebs- und Abtriebselement zu vermeiden und dennoch zwischen diesen beiden Elementen einen Schlupf von 0 % bis 100 % zu ermoeglichen, ist der Massekoerper (28) an einem mit dem Abtriebselement verbundenen Kurbelzapfen (27) oder Exzenter gekoppelt und es sind Mittel vorgesehen, um in einem vorbestimmten Teilbereich der relativen Verdrehungslage zwischen Antriebs- und Abtriebselement die auf den Massekoerper (28) im Zuge seiner Umlaufbewegung wirksame Fliehkraft (31) wenigstens teilweise daran zu hindern, ueber d. Kurbelzapfen (27) bzw. den Exzenter ein Drehmoment auf d. Abtriebselement auszuueben. D. Einrichtung ist insbesondere, jedoch nicht ausschliesslich zur Verwendung als Kraftuebertragungseinheit in Motorgetriebenen Fahrzeugen, vorzugsweise Automobilen gedacht.

Description

Berlin, 25- 3- 1982

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Einrichtung zum Übertragen eines Drehmomentes von einem um eine Drehachse drehenden Antriebs- auf ein drehbares Abtriebselement

.Anwendungsgebiet der .Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum übertragen eines Drehmoments von einem mn sine Drehachse drehenden Antriebs- auf ein drehbares Abt'riebselement mit wenigstens einem dem Antriebselemsnt zugeordneten Hassekörper _$ der durch das Antriebselement zum Umlaufen um die genannte Drehachse angetrieben ist«

Die srfindungsgemäfie Einrichtung ist geradezu prädestiniert, als KraftHbertragungseinheit für motorgetrieben Fahrzeuge (zu Land und zu Wasser) verwendet 3u werden« Im Automobilbau kann, sie die herkömmliches Kupplungen (oder Drehmomentwandler), Getriebe, ja sogar die Differentialgetriebe ersetzen»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ein klassisches Beispiel bekannter Einrichtungen dieser Art sind die sogenannten Fliehkraft kupplungen« Bei diesen Fliehkraftkupplungen erhöht bzw. vermindert die auf den Massekörper wirksame Fliehkraft einen Reibschluß (Kraftschluß) zwischen Antriebs- und Abtriebselement in Abhängigkeit der Umlauf zahl des Massekörpers bsw. der Drehzahl des Antriebselementes. Bei gewissen Fliehkraftkupplungen bewirkt außerdem die auf den Massekörper wirkende Fliehkraft sogar einen Formsc.hluß zwischen Antriebs- und Abtriefeselement, sobald zwischen diesen Elementen ein Gleichlauf wenigstens näherungsweise erreicht ist.

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Ein wesentlicher lachteil der bekannten Iliehkraftkupplungen ist darin zu sehen, daß die Drehmoment-Übertragung in der Regel durch einen Kraftschltxß zustande kommt. Bei einem Schlupf größer als 0 zwischen Antriebs- und Abtriebselement ^rird eins erhebliche Reibungswärme erzeugt mit den damit einhergehenden Abnützungserscheinungen. Außerdem sind die bekannten Pliehkraftkupplungen nicht in der lage, eine von der Drehzahl des Antriebselementes abhängige Verstärkung des auf das Abtriebselement übertragenen bzw. an diesem abgreifbaren" .Drehmomentes zu erzeugen.

Ziel der Erfindung

Es ist daher Siel der Erfindimg, eine Einrichtung der genasinten Art zu schaffen, bei der unabhängig vom Schlupf zwischen Antriebs- und Abtriebseleinent (abgesehen von La-gerrsibung) praktisch keine Reibungsverluste auftreten, bei der ferner ein Pormschluß zmsehen Antriebs- und Abtriebselement praktisch nicht vorkamt und bei der das am Abtriebselement abgreifbare Drehmoment praktisch mit dem Quadrat der Drehzahl des Antrieb se lenient es zunimmt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß das am Abtriebselement abgreifbare Drehmoment direkt und nicht über den tfciweg eines Kraft- oder Reibschlusses von dsr auf dan Massekörper im Zuge seiner Umlaufbewegung einwirkenden Fliehkraft bzw« von einer Komponente derselben erzeugt wird,

Diese Aufgabe ist im weitesten Sinne bei der vorgeschlagenen Einrichtung dadurch gelöst, daß der Massekörper an

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einen mit dem Abtriebselement' verbundenen Kurbelzapfen oder Exzenter gekoppelt ist. wobei Mittel vorgesehen sind, um in einem bestimmten Teilbereich der relativen Verdrehungslage zwischen Antriebs- und Abtriebselement .die auf den Massekörper.im Zuge seiner Umlaufbewegung wirksame Fliehkraft wenigstens teilweise daran zu hindern, über den Kurbelzapfen bzw. den Exzenter ein Drehmoment auf das Ab= triebselement auszuüben«

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Massekörper durch eine mit dem Antriebselement mitdrehende und im wesentlichen quer zu dessen Drehachse verlaufende Führung verschiebbar geführt ist» Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch, wenn der Massekorper an wenigstens einen mit diesem umlaufenden und in einer ?erdrängerkammer verschiebbaren Verdrängerkörper gekoppelt ist, wobei Mittel vorgesehen sind,um-die Verschiebung des Verdrängerkörpers in der Verdrängerkammer in der einen Sichtung zu hemmen» Vorzugsweise ist die Führung des Massekörpers durch Wände dsr Verdrängerkammer gebildet. Zweckmäßig ist ebenfalls, wenn der Verdrängerkörper über eine Pleuelstange an den Kurbelzapfen gekoppelt ist. Vorteilhafterweise ist die Verdrängerkammer in einem mit einer · Hydraulikflüssigkeit gefüllten Gehäuseteil angeordnet oder mit einer eine Hydraulikflüssigkeit enthaltenden Vorratskammer verbunden. Zweckmäßigerweise ist hierbei das Gehäuseteil zugleich das Antriebselement,

Im Sinne der Erfindung ist weiterhin, daß der Verdrängerkörper in der Art eines Kolbens ausgebildet ist, wobei ein in Abhängigkeit der relativen Verdrehungslage zwischen Antriebselement und Abtriebselement gesteuerter Durchlaß vorgesehen ist, der die Bewegung des Kolbens hemmt bzw. freigibt.

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Der Durchlas ist dabei im Kolben selbst ausgebildet, wobei der in bezug auf den Kolben beschränkt beweglich angeordnete Massekörper zugleich ein Schließteil für den genannten Durchlaß bildet. Zweckmäßig ist hierbei weiterhin, daß dar Massekörper im Inneren des Kolbens angeordnet ist, in dessen Boden der Durchlaß ausgebildet ist.

Als vorteilhaft hat es sich ebenfalls gezeigt, wenn der Kolben rohrförmig ausgebildet ist, wobei der Massekörper das der YerdrängerksimEer abgekehrte Ende des rohrförmigen Kolbens mit Axialspiel übergreift„ Im lahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen daß die Ye r dränge rkamraer mit dem Yerdrängerkörper bezüglich der Drehachse des Antriebselementes radial auf der gleichen Seite wie der Massekörper angeordnet ist, wobei die Yerdrängerkamraer iibex· ein zu deren Innenraum hin öffnendes Rückschlagventil mit dem übrigen Innenraum des Gehäuseteiles verbunden ist. Srfindungsgemäß ist ebenfalls, daß die Yerdrängerkasnaer mit dem Yerdrängerkörper bezüglich der Drehachse des Antriebselementes im wesentlichen diametral dem Massekörper gegenüber angeordnet ist,, wobei die Yerdrängerkammer über ein zu deren Innenraum hin schließendes Rückschlagventil mit dem übrigen Innenraum des Gehäuseteiles verbunden ist. Zweckmäßig ist in diesem Zusammenhang, daß der Massekörpez⁴ und, der Yerdrängerkörper fest miteinander verbunden sind und über eine Pleuelstange an den Kurbelzapfen "bzw* dem Exzenter des Abtriebselementes gekoppelt ist. Die Yerdrängerkammer ist dabei zusätzlich über eine Drosselstelle mit dem übrigen Innenraum des Gehäuseteiles verbunden, wobei die Drosselstelle im Schließteil des Rückschlagventiles ausgebildet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, daß mehrere, je durch eine Führung verschiebbar geführte

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Massekörper vorgesehen-sind» wobei die Führungen in gleichmäßigen finkelabständen um. die Drehachse des Antriebselementes verteilt angeordnet sind» Zweckmäßigerweise sind dabei die Masaekörper an einen gemeinsamen, mit dem Abtriebselement verbundenen Kurbelzapfen oder Exzenter gekoppelt» Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang ebenfalls, daß die Massekörper gruppenweise an je einem mit dem Abtriebselement verbundenen Kurbelzapfen gekoppelt aind_? wobei die Kurbelarme der Kurbelzapfen zwischen sich gleichmäßige Winkelabstände, bezogen auf die Drehachse des Abtriebselementes, aufweisen,

Mn weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Massekörper über zwei teleskopisch ineinander verschiebbare Teile an das Abtriebselement gekoppelt sind, wobei das eine feil gelenkig mit dem Massekörper verbunden ist, während das..andere Teil den Kurbelzapfen trägt, der seinerseits drehbar in einer Zapfenhülse gelagert ist, die axial abstehend am freien Ende eines vom Abtriebselement ausgehenden Kurbelarmes befestigt ist, Torteilhaft ist hierbei, daß das eine Teil ein L-förmiges Kopplungsstück ist, das mit seinem zur Antriebswelle parallelen Schenkel verschwenkbar im Massekörper gelagert istj während sein zum erstgenannten Schenkel recht-, winklig stehender zweiter Schenkel in der Art eines Tauchkolbens in ein einerends offenes, das andere Teil bildende Hülsenstück greift, welches die Terdrängerkammer beinhaltet» Zweckmäßigerweise weist das Hülsenstück an dem seinem offenen Ende gegenüberliegenden Ende einen aus der Terdrängerkammer heraus in einen Kanal führender Durchlaß auf, wobei der Kanal in einem in der Uähe des Kurbelzapfens angeordneten Einlaß endet, der seinerseits durch eine an der Zapfenhülse befestigte Schließscheibe gesteuert ist.

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Weiterhin ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß der Massekörper pendelfähig auf einem zur Drehachse des Antriebselementes parallelen, zu dieser jedoch exzentrisch angeordneten Zapfen gelagert ist. Als zweckmäßig hat es sich weiterhin.erwiesen, wenn der Massekörper mit einem Mitnehmer versehen ist_s der in eine im wesentlichen halbkreisförmige, zum Abtriebselement exzentrische und mit diesem fest verbundene Kurve oder Kulisee eingreift,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläiitert werden. In der zugehörigen Zeichnung · zeigen: .

Pig* 1:. einen schematischen Querschnitt durch eine erste, einfache Ausführungsform längs der Linie I - I der Pig* 2,

Pig* 2: einen Axialschnitt längs der Linie II - II der Pig. 1,

Pig, 3: einen schematischen Querschnitt durch eine von der Ausführungsform der Pig» 1 hergeleitete, zureite AusführungsVariante mit drei Massekörpern,

Pig, 4: einen Axialschnitt etwa längs der Linie IT-IY der Pig, 3,

Pig, 5: einen schematisehen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsvariaiite,

Pig. 6: einen vereinfachten Schnitt längs der Linie VI der Pig. 5»

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Pig, 7: einen Teil eines Querschnittes analog zu Pig. 5, jedoch in einer anderen relativen Yerdrehungslage zwischen Antriebs« und Abtriebselement,

Pig* 8; einen schematischen Querschnitt durch die Augführungsform der Pig» 5» bei der jedoch dia relative Lage zwischen Antriebs- und Abtriebselement im Vergleich zu Pig. 5 um 180° verdreht ist,

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Fig. 9 einen schematisehen Axiälschnitt durch eine vierte Ausführungsform.

Fig. IG einen Teil eines Schnittes längs der Linie X-X der Fig. 9,

Fig, 11 einen Schnitt analog zu Fig. 10, jedoch bei einer anderen relativen Verdrehungslage zwischen Antriebs- und Abtriebselement,

Fig, 12 einen stark vereinfachten Axialschnitt durch eine fünfte Ausführungsform, bei der jedoch mehrere Bestandteile der besseren Uebersichtlichkeit wegen weggelassen sind,

Fig, 13 einen ebenfalls vereinfachten Axialschnitt durch eine sechste Ausführungsvariante,

Fig. 14 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie XlV - XIV der Fig. 12,

Fig. 15 sehr schematisch die Ausführungsform der Fig. 12 in axialer Blickrichtung,

Fig. 16 einen schematischen Querschnitt durch eine siebente Ausführungsform entlang der Linie XVI - XVI der Fig. 17,

Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie XVII - XVII der Fig. 16,

Fig. 18 einen schematischen Querschnitt durch eine achte Ausführungsform längs der Linie XVIII - XVIII der Fig. 19,

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Fig. 19 einen schematischen Axialschnitt durch die Ausführungsform der Fig. 18,

Fig. 20 einen schematischen Querschnitt durch eine neunte Ausführungsform, etwa längs der Linie XX - XX der Fig. 21, und

Fig. 21 einen schematischen Axialschnitt der Ausführungsform der Fig. 20.

Es sei zunächst auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen.

Die in diesen Fig. 1 und 2 dargestellte Einrichtung 10 besitzt als Antriebselement eine Antriebswelle 11 und als Abtriebselement eine Abtriebswelle 12, die gleichachsig zueinander angeordnet sind. Mit der Antriebswelle 11 fest verbunden ist ein Gehäuseteil 13 in der Form.einer flachen, zylindrischen Dose. An der Abtriebswelle 12 ist eine runde Kurbeischeibe 14 befestigt, auf deren Aussenumfang das Gehäuseteil 13 bei 15 drehbar gelagert ist. Im Inneren des mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten

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Gehäuseteiles 13 sind zwei parallel zueinander und von der peripheren Aussenwand 15 bis beinahe zum Umfang der Kurbelscheibe 14 führende Trenn- oder Führungswände 16, 17 eingebaut. Diese Trenn- oder Führungswände 16, 17 trennen vom Innenraum 18 des Gehäuseteiles 13 eine Verdrängerkammer 19 ab. Diese Verdrängerkammer 19 ist über ein nur schematisch angegebenes, in der Trennwand 16 (oder 17) ausgebildetes Rückschlagventil 20 mit dem Innenraum 18 verbunden, wobei dieses Rückschlagventil nach der Verdrängerkammer 19 hin öffnet.

Zwischen den Trenn- oder Führungswänden 16 und 17 und den ebenen Stirnseiten 21, 22 des Gehäuseteiles 13, also in der Verdrängerkammer 19 ist ein in der Art eines KoI-bens ausgebildeter Verdrängerkörper 2 3 mit gegengleichem Aussenquerschnitt verschiebbar gelagert.

Der hohl ausgebildete Verdrängerkörper 23 besitzt in seiner Stirnseite einen Durchschlass 24 und ist an seinem dem Durchlass 24 gegenüberliegenden Ende über einen Kolbenbolzen 25 gelenkig an eine Pleuelstange 26 gekoppelt. Das andere Ende der Pleuelstange 26 ist an einen Kurbelzapfen

27 angelenkt, der sich von der dem Innenraum 18 zugekehrten Flachseite der Kurbeischeibe 14 parallel zur Abtriebswelle 12 nach innen erstreckt.

Im Inneren des Verdrängerkörpers 23 ist ein Massekörper

28 gefangen, der bezüglich des Verdrängerkörpers 2 3 beschränkt verschiebbar ist und zugleich ein Schliessteil für den Durchlass 24 bildet.- Der Massekörper 28 kann ein gewisses seitliches Spiel zur Innenwand des Verdrängerkörpers 2 3 aufweisen, oder aber er kann - wie angedeutet, einen in seiner Mantelfläche ausgebildeten Kanal 29 mit geringem Durchlassvermögen aufweisen.

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Zur Beschreibung der Funktionsweise sei insbesondere auf Fig. 1 verwiesen, in der mit gestrichelten Linien verschiedene relative Verdrehungslagen der mit dem Gehäuseteil 13 mitdrehenden bzw. mitumlaufenden Teile in bezug auf die blockiert gedachte Abtriebswelle 12 dargestellt sind. Es sei angenommen, dass die Antriebswelle 11 und damit das Gehäuseteil 13 sich in Richtung des Pfeiles 30 drehen, und zwar mit der Drehzahl n. Es sei ferner angenommen, dass die Masse des Verdrängerkörpers 2 3 und jene der Pleuelstange 26 vernachlässigbar klein im Vergleich zu jener des Massekörpers 28 sei.

Durch die Drehung des Gehäuseteiles 13 wird der Verdrän-. gerkörper 2 3 und mit ihm der Massekörper 28 zum Umlaufen um die Drehachse der Antriebswelle 11 veranlasst. Dadurch ist der Massekörper 28 stets einer Fliehkraft ausgesetzt, die proportional zum Quadrat der ümiaufzahl η und proportional zum Abstand des Schwerpunktes des Massekörpers 28 zur Achse der Antriebswelle 11 ist. Diese Fliehkraft ist stets radial in bezug auf die· Achse der Antriebswelle 11 gerichtet.

In der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellten Relativlage bewirkt diese Fliehkraft lediglich, dass der Massekörper 28 mit einer relativ hohen Schliesskraft-den Durchlass 24 verschlossen hält. Dis auf den Massekörper 28 wirkende Fliehkraft wird vom Verdrängerkörper 2 3 aufgenommen und vo11umfänglich auf die Pleuelstange 26 übertragen, die ihrerseits radial gerichtet ist. In dieser relativen Verdrehungslage wird daher von der Pleuelstange 26 über den Kurbelzapfen 27 noch kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 ausgeübt. Der Verdrängerkörper ist in seiner äussersten Totpunktlage.

Betrachtet man in Fig. 1 die im Uhrzeigersinn nächst-

folgende relative Verdrehungslage zwischen Antriebswelle 11 und Abtriebswelle 12, dann erkennt man, dass der (stillstehend angenommene) Kurbelzapfen 27 über die Pleuelstange 26 den Verdrängerkörper 23 und den darin gefangenen Massekörper 28 veranlasst hat, sich in der Verdrängerkammer 19 radial nach innen zu verschieben. Dies ist dank dem zur Verdrängerkammer 19 hin öffnenden Rückschlagventil 20 ohne weiteres möglich'. Noch immer wirkt die Fliehkraft (hier mit dem Pfeil 31 bezeichnet) auf den Massekörper 2S₇ so dass dieser den Durchlass 24 weiterhin verschlossen hält und diese Fliehkraft damit auf den Verdrängerkcrper 23 überträgt. Die Pleuelstange 26 dagegen ist nicht mehr radial gerichtet. Sie kann nur jene Komponente der Fliehkraft 31 aufnehmen, die zu' ihr gleichgerichtet und mit dem Pfeil 32 bezeichnet ist. Die Trenn- oder Führungswände 16, 17 nehmen dagegen die rechtwinklig auf ihnen stehende Komponente 33 der Fliehkraft 31 auf.

Da die Pleuelstange 26 nicht mehr radial gerichtet ist, besitzt sie einen mit r bezeichneten Abstand von der Achse der Abtriebswelie 12. Daher hat in dieser relativen Verdrehungslage die auf den Massekörper 28 wirkende Fliehkraft 31 zur Folge, dass über den Kurbelzapfen 27 auf die Abtriebswelle 12 ein Dx-ehmoment ausgeübt wird, das gleich dem Produkt von r mit der Komponente 3 2 ist, die ihrerseits von der Masse des Massekörpers und von der Drehzahl der Antriebsweile abhängig ist.

Ein solches Drehmoment entsteht (allerdings in Abhängigkeit der relativen Verdrehungslage) bis der Verdrängerkörper 23 seine innerste Totpunktlage erreicht hat, wie in Fig. 1 gestrichelt nach unten weisend dargestellt ist. Die Verdrängerkammer 19 hat nun ihren grössten Rauminhalt erreicht und ist mit Hydraulikflüssigkeit, die über das

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(geöffnete) Rückschlagventil 20 zugeflossen ist, gefüllt. Die Pleuelstange ist wieder radial, jedoch nach innen gerichtet. In dieser Verdrehungslage wird wiederum kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 ausgeübt.

Eilt nun das Gehäuseteil 13 der Abtriebswelle 12 weiter vor, wird eine relative Verdrehungslage erreicht, wie sie beispielsweise in Fig. 1 links nach unten weisend dargestellt ist. Die am (stillstehend gedachten) Kurbelzapfen 27 angelenkte Pleuelstange 26 drängt nun den Verdrängerkörper 23 in der Verdrängerkammer 19 radial nach aussen. Das nun geschlossene Rückschlagventil 20 lässt die Hydraulikflüssigkeit nicht aus der Verdrängerkammer 19 entweichen. Der sich aufbauende Druck wirkt durch den Durchlass 24 hindurch auf den Massekörper 28 ein, und zwar in genau entgegengesetzter Richtung zur Fliehkraft. Der Massekörper 28 hebt sich dadurch vom Durchlass 24 ab, so dass die Hydraulikflüssigkeit die Möglichkeit hat, durch den Durchlass 24 hindurch und am Massekörper 28 vorbei (Kanal 29) aus der Verdrängerkammer 19 zurück in den Innenraum 18 zu fliessen (Pfeil 34), und dies bis der Verdrängerkörper 23 wieder seine äusserste Totpunktlage erreicht hat. Selbstverständlich trägt der genannte, sich in der Verdrängerkainmer 19 aufbauende Druck dazu bei, ein zur Drehrichtung 30"gleichsinniges Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 zu erzeugen. -Vernachlässigt man aber die Wirkung dieses sich aufbauenden Druckes, kann man zeigen, dass in den relativen Verdrehungslagen, in dene_n die Antriebswelle 11 der Abtriebswelle 12 um zwischen 0 und 180 voreilt, von der Fliehkraft 31 bzw. von deren Komponente 32 allein ein an der Abtriebswelle 12 abgreifbares Drehmoment erzeugt wird, das von 0 (Voreilwinkel 0 ) auf ein Maximum zunimmt, um dann beim Voreilwinkel 18 0 wieder auf 0 abzusinken.

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Bei der Ausführungsform der Fig. 1 wird somit - solange kein Gleichlauf zwischen Antriebs- und Abtriebswelle erreicht ist - auf letztere ein Drehmoment stossweise ausgeübt, wobei die Frequenz dieser "Drehmomentstösse" proportional zur Drehzahldifferenz zwischen Antriebs- und Abtriebswelle ist.

Um diese stossweise Drehmomentübertragung bzw. - Erzeugung zu mildern, kann beispielsweise die in Fig. 3 und dargestellte Lösung gewählt v/erden. Hier sind im Gehäuseteil 13 in gleichmässigen Winkelabständen von 120 um die Achse der Antriebswelle verteilt drei Verdrängerkammern 19, 19', 19" vorgesehen, die je einen Verdrängerkörper 23, 23', 23" mit darin "gefangenen" Massekörpern enthalten, Die an den Verdrängerkörpern 23, 23', 23" angelenkten Pleuelstangen 26, 26', 26" sind alle an denselben Kurbelzapfen 27 der Kurbelscheibe 14 angelenkt.

Durch diese Anordnung befindet sich mit Sicherheit stets mindestens einer der Verdrängerkörper mit seinem Massekörper in einer Lage bezüglich der Kurbelscheibe 14, die als zwischen 0 und 180 der Abtriebswelle 12 voreilend bezeichnet werden kann, also in einer solchen Lage, wo die auf den betreffenden Massekörper einwirkende Fliehkraft direkt ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 ' ausübt. Während in Fig. 3 und 4 eine Ausführung gezeigt. ist, bei der drei Verdrängerkammern mit je einem Verdrängerkörper und einem Massekörper vorgesehen ist, versteht es sich von selbst, dass in ein und demselben Gehäuseteil sich auch vier oder mehr gleichartig aufgebaute Verdrängerkammern anordnen lassen.

Der Ausführungsform der Fig. 5, 6, 7 und 8 liegt das Bestreben zugrunde, bei im wesentlichen gleichen Aussenabmessungen des Gehäusetelies 13 erstens die Masse des

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Massekörpers zu vergrössern (Vergrösserung der Fliehkraft) und zweitens die Länge sowohl des Kurbelarmes des Kurbelzapfens 27 (Abstand der Achse des Kurbelzapfens von der Achse der Abtriebswelle 12) als auch die Länge der Pleuelstange 26 zu vergrössern.

Im Unterschied zu den Ausführungsformen der Fig. 1, 2 und 3, 4 ist.bei der Ausführungsform der Fig. 5-8 der Massekörper 28 starr mit dem massiv ausgebildeten Ver-.' drängerkörper 23 verbunden. Die Verdrängerkammer 19 ist - bezogen auf die Achse der Antriebswelle 11 - auf der gegenüberliegenden Seite des Massekörpers 28 angeordnet. Dementsprechend ist das Rückschlagventil 20 derart ausgebildet, dass es zur Verdrängerkammer 19 hin schliesst.

Das Schliessteil 35 des Rückschlagventils 20 weist ausserdem einen Durchlass 36 mit geringem Durchlassvermögen auf, dem die Aufgabe zukommt, einen gedrosselten Strom der Hydraulikflüssigkeit vom Innenraum 18 in die Verdrängerkammer 19 zuzulassen, während die Strömung aus der Verdrängerkammer 19 heraus praktisch ungehindert verlaufen kann.

Der Massekörper 2 8 ist bei der Ausführungsform der Fig. 5-8 nicht nur über den starr mit ihm verbundenen Verdrängerkörper 23 und die Führungswände 16, 17 verschiebbar geführt, sondern auch über zwei an ihm angeformten Seitenlappen 37, 38, die entlang ebenen Aussenwandteilen 39, 40 des Gehäuseteiles 13 gleiten können und ausserdem zur Masse des Massekörpers 28 beitragen.

Zur Wirkungsweise der Ausführungsform der Fig. 5-8: In Fig. 5 ist die Einrichtung in der Stellung gezeigt, in der das Gehäuseteil 13 und mithin der Massekörper 28, die Verdrängerkammer 19 mit dem Verdrängerkörper 23 dem Kurbelzapfen 27 bzw. der Abtriebswelle 12 nicht voreilen

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(Voreilwinkel 0 ). Die Pleuelstange 26 ist gleich gerichtet wie ein von der Achse der Abtriebswelle 12 ausgehender Radius. Die fliehkraft, dem der Massekörper 28 ausgesetzt ist, übt, da gleich gerichtet wie der genannte Radius, auf die Abtriebswelle 12 kein Drehmoment aus. Der Massekörper 28 befindet sich in seiner äussersten, der Verdrängerkörper 23 dagegen in seiner innersten Totpunkt lage.

Eilt nun das Gehäuseteil 13 der Abtriebswelle 12 vor, z.B. um 9G , ergibt sich die in Fig. 7 dargestellte Situation. Die Pleuelstange 26 hat den Massekörper 28 veranlasst, sich der Achse zu nähern und gleichzeitig den . Verdrängerkörper 23 weiter in die. Verdrängerkammer 19 einzudringen. Dies geschieht praktisch ohne Widerstand, weil das nun offene Rückschlagventil 20 ja ein Herausströmen der Hydraulikflüssigkeit zulässt. Auf den Massekörper 28 wirkt die Fliehkraft 31, von der die Komponente 3 2 über den Hebelarm r ein entsprechendes Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 ausübt, während die Komponente 3 3 von dem Seitenwandteil 40 bzw. der Führungswand 17 aufgenommen wird.

Diese Wirkung, nämlich die Ausübung eines Drehmomentes auf die Abtriebswelle 12 hält an, bis kurz bevor ein' Voreilwinkel von 180 zwischen Gehäuseteil 13 und Abtriebswelle 12 erreicht ist. Diese Situation ist in Fig. 8 dargestellt. Der Massekörper 28 hat seine innerste, der Verdrängerkörper 23 seine äusserste Totpunktlage erreicht, und die Pleuelstange 26 weist, ausgehend vom Kurbelzapfen 27, radial nach innen. Die Verdrängerkammer 19 weist ihren kleinsten Rauminhalt auf, und das Rückschlagventil 20 ist nan geschlossen. Die Verdrängerkammer 19 bleibt nur noch über den Durchlass 36 mit dem Innenraum 18 in Verbindung.

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Wenn, ausgehend von der in Fig. 8 dargestellten Lage, das Gehäuseteil 13 weiter der Abtriebswelle 12 voreilt, dann drängt die Pleuelstange den Massekörper 28 wieder nach aussen und damit den Verdrängerkörper 2 3 aus der Verdrängerkammer 19 heraus. Dadurch entsteht in letzterer (nach Massgabe des DurchlassVermögens des Durchlasses 36) ein Unterdruck, der der Fliehkraft, welcher der Massekörper 28 ausgesetzt ist, entgegen wirkt. Einerseits trägt dieser Unterdruck wiederum dazu bei, wenn auch in geringem Masse, dass ein gleichsinniges Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 ausgeübt wird und andererseits, das die resultierende, radial auf den Massekörper 28 wirkende Kraft erheblich kleiner als die reine Fliehkraft wird. Damit wird im Bereich der Voreilwinkel 180 360 das von dieser resultierenden Kraft ausgehende, gegensinnig auf die Abtriebswelle 12 wirkende Drehmoment auf alle Fälle kleiner als das im Bereich der Voreilwinkel 0 - 180 . Das über den gesamten Voreilwinkelbereich 0 - 36 0 ermittelte Integral der momentan auf die Abtriebswelle 12 ausgeübten Drehmomente bleibt somit positiv, d.h. gleichsinnig zur Drehrichtung 30.

Die Ausfuhrungsform der Fig. 9-11 ist von der Ausführungsform der Fig. 5-8 hergeleitet. Hier ist der Massekörper 28 nicht starr mit dem Verdrängerkörper 2 3 verbunden, sondern (vergleichbar mit der Ausführungsform der Fig. i) in bezug auf letzteren beschränkt verschiebbar.

^O Zu diesem Zweck weist der hier mit einer durchgehenden Bohrung 41 versehene Verdrängerkörper 23 an seinem der Verdrängerkammer 19 abgekehrten Ende zwei seitlich abstehende Flügel 42, 43 (Fig. 10) auf. Diesen Flügeln unmittelbar vorangehend weist der Verdrängerkörper 23 eine von der Bohrung 41 ausgehende Querbohrung 44 mit be-

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mit beschränktem Durchlassvermögen auf. Die Flügel 42, 43 sind in einer im Massekörper 28 ausgebildeten Ausnehmung 45 angeordnet, die ihrerseits so bemessen und geformt ist, dass sich der Massekörper 28 in bezug auf den Verdrängerkörper in dessen Längsrichtung beschränkt verschieben lässt. Die beiden Flügel 42, 43 sind durch je einen am Massekörper angeformten Fortsatz 46 bzw. (Fig. 10) Untergriffen, wobei im Fortsatz 46 ein weiterer, von der Ausnehmung 45 zum Innenraum 18 führender Durchlass 48 mit beschränktem Durchlassvermögen ausgebildet ist.

Der Fig. 10 lässt sich weiter entnehmen, dass das Rückschlagventil 20 ebenfalls zur Verdrängerkammer 19 hin schiiesst, doch ist das Schliessteil 35 mit keinem Durchlass versehen. Die Pleuelstange 26 ist (wie in Fig. 1) über den hier gekröpft ausgebildeten "Kolbenbolzen" 25 am Verdrängerkörper 23 angelenkt. (Fig. 9).

Aus dem Gesagten ergibt sich, dass bei dieser Ausführungsform der Massekörper 28 bzw. dessen Fortsatz 46 als " Schliessteil" wirkt, der - je nach relativer Verdrehungslage zwischen Antriebs- und Abtriebswelle' - die Verbindung zwischen der Querbohrung 4 4 und dem Durchlass 4 8 freigibt oder unterbindet.

Im übrigen entspricht die Bauweise der Ausführungsform der Fig. 9-11 weitgehend der Fig. 5-8.

Ebenso entspricht die Wirkungsweise dieser Ausführungsform weitgehend jener der Fig. 5-8, mit dem Unterschied, dass im Voreilwinkelbereich 180 - 360 (beispielsweise in Fig. 11 dargestellt) das Zufliessen der Hydraulikflüssigkeit aus dem Innenraum 18 in die Verdrängerkammer 19 nicht über eine Drosselstelle im Bereich des Rück-

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schlagventiles 20 erfolgt, sondern über den Durchlass 48, die Querbohrung 44 und die Bohrung 41. Dabei wird die Verbindung zwischen Querbohrung 4 4 und dem Durchlass 4 8 je nach dem Druckgefälle zwischen dem im Innenraum 18 herrschenden Druck und dem in der Verdrängerkammer 19 sich entwickelnden Unterdruck mehr oder weniger gedrosselt freigegeben.

In den Fig. 12, 14 und 15 ist sahr schematisch eine praktische Ausführungsform mit insgesamt 8 Massekörpern dargestellt, denen je ein zweigeteilter Verdrängerkörper in einer ebenfalls zweigeteilten Verdrängerkammer zugeordnet ist,

Auf der Antriebswelle Ii sitzt hier ein Zahnrad 49, das mit einem auf einer in Form einer Lagernabe 50 ausgebildeten Durchführung des Gehäuseteiles 13 sitzenden Zahnrad 51 kämmt. Im Inneren des Gehäuseteiles 13 sind zwei axial versetzt angeordnete Gruppen mit je vier ihrerseits · axial versetzt angeordneten, zweigeteilten Verdrängerkammern 19, 19' (Fig. 14) vorhanden, wobei in Fig. 12 der Einfachheit halber nur eine dieser Verdrängerkammern gezeichnet ist. Die Verdrängerkammern in jeder Gruppe sind untereinander jeweils um 90 verdreht angeordnet, während die eine Gruppe in bezug auf die andere Gruppe um 45 verdreht angeordnet ist. Dies geht auch aus Fig. .15 hervor, wo die Richtungen der vier Verdrängerkammern der einen Gruppe mit den gestrichelten Linien 119 angedeutet ist, und jene der Verdrängerkammern der anderen Gruppe mit den gestrichelten Linien 219.

Jeder Teil des zweigeteilten Verdrängerkörpers 23, 23' erstreckt sich in den entsprechenden Teil der zweigeteilten Verdrängerkammer 19., 19 ' und ist an den Seiten des Massekörpers 28 angeformt (vergl. Fig. 14). Jeder der

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acht Massekörper ist über je einem "Kolbenbolzen" 25 gelenkig mit einer zugeordneten Pleuelstange 2 6 verbunden. Die Pleuelstangen 2 6 der einen Gruppe von Massekörpern sind über je ein Kugellager 52 an einen gemeinsamen, von einer Kurbelscheibe 14 ausgehenden Kurbelzapfen 27 (Fig. 12, links), die Pleuelstangen der anderen Gruppe ebenfalls über je ein Kugellager (nicht dargestellt) an einen gemeinsamen, von einer Kurbelscheibe 14' ausgehenden Kurbelzapfen 27' (Fig. 12, rechts) gekoppelt.

Die beiden Kurbelscheiben 14, 14' sind in bezug aufeinander um 180 verdreht angeordnet, um sicher zu stellen, dass diese um 180 verdrehte Bezugslage der beiden Kurbelscheiben 14, 14' erhalten bleibt, können die beiden Kurbelscheiben 14, 14' über einen von ihren Wellen 12, 12' ausgehenden Getriebezug (bestehend aus Zahnrädern 53, 54, 55, einer Welle 56 und aus Zahnrädern 55', 54', 53'), oder aber über eine an den Enden beider Kurbelzapfen 27, 27' befestigte Kurbelwange 57 aneinander gekuppelt sein. Ist die Kurbelwange 57 vorgesehen, entfällt die Notwendigkeit einer der Wellen 12, 12' und des Getriebezuges, so dass die verbleibende Welle 12' bzw. direkt als Abtriebswelle dienen kann.

Die Bauweise jedes Satzes vom Massekörper 28 mit zugehörigem Verdrängerkörper 23, 23' und Verdrängerkammer 19, 19' entspricht, im Prinzip jener der Fig. 5-8 mit dem bereits erwähnten Unterschied, dass der Verdrängerkörper und dementsprechend auch die Verdrängerkammer zweigeteilt sind, um zwischen sich den erforderlichen Raum für den Kurbelzapfen 27 und die Pleuelstange 26 zu schaffen. Diese beiden Elemente sind nicht wie in der Fig. 5-8 axial versetzt in bezug auf Massekörper, Verdrängerkörper und Verdrängerkammer angeordnet, sondern praktisch in derselben Ebene. Deswegen ist auch im Massekörper eine

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Aussparung 58 vorhanden, die das Pendeln der Pleuelstange 26 in bezug auf den Massekörper 28 zulässt.

Die beiden Teile 19, 19' der Verdrängerkammer stehen je über ein zu diesem hin schliessendes Rückschlagventil 20, 20' mit dem Innenraum 18 in Verbindung, wobei das federnd vorgespannte Schliessteil 35 jedes dieser Rückschlagventile 20, 20' mit einem Durchlass 36 mit beschränktem Durchlassvermögen versehen ist, wie in Fig. 14 unten links dargestellt.

Aus dem Gesagten ergibt sich, dass die Arbeitsweise jedes Satzes von Massekörper, Verdrängerkörper und Verdrängerkammer der Ausfuhrungsform der Fig. 12, 14, 15 etwa jener der Ausführungsform der Fig. 5-8 entspricht. Jeder Satz übt somit über den betreffenden Kurbelzapfen eine Drehmomentkomponente auf die entsprechende Abtriebswelle 12, 12' nach Massgabe seines momentanen Voreilwinkels in bezug auf diese Abtriebswelle auf. Es wurde bereits dargelegt, das diese Drehmomentkomponente im Voreilwinkelbereich zwischen 0 und 180 ein Maximum aufweist. Da nun in Fig. 13, 14, 15 insgesamt acht Satze von Massekörpern, Verdrängerkörpern und Verdrängerkammern vorhanden sind, die in bezug aufeinander um jeweils 4 5 verdreht angeordnet sind (vergl. Fig. 15), befindet sich stets einer oder zwei dieser Sätze im "günstigsten" Voreilwinkelbereich. Da sich nun die von den einzelnen Sätzen ausgehenden Drehmomentkomponenten überlagern, kann daher auf der Abtriebswelle 12 bzw. 12' der Ausführungsform der Fig. 12, 14, 15 ein praktisch stossfreies Drehmoment abgenommen werden, das um so grosser ist, je höher die Drehzahl der Antriebswelle 11 bzw. des Gehäuseteiles 13 ist.

Die Fig. 13 zeigt schliesslich eine Ausführungsform, die

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im Prinzip von jener der Fig. 9-11 abgeleitet ist und die sich besonders dazu eignet, baukastenartig beliebig viele Sätze von Massekörpern, Verdrängerkörpern·und Verdrängerkammern in einer optimalen relativen Verdrehungs- lage axial aneinander zu reihen.

Die in Fig. 13 dargestellte Ausfuhrungsform besitzt ein stationäres, in der Praxis beispielsweise aus mehreren, axial aneinander angeflanschten Teilen aufgebautes Gehäuse 60. An der in das Gehäuse 60 führenden Antriebswelle 11 ist eine Antriebsscheibe 61 befestigt. Die Antriebsscheibe 61 trägt eine Aussenverzahnung 62, die mit einem Ritzel 63 kämmt, das seinerseits auf einer im Gehäuse 60 drehbar gelagerten und zur Antriebswelle 11 parallelachsigen Welle 64 sitzt, die sich durch das ganze Gehäuse 60 erstreckt. Auf der Welle 6 4 sitzt ein weiteres Ritzel 65, das gleich wie das Ritzel 63 ist und mit einer Aussenverzahnung 6 6 an einer zweiten Antriebsscheibe 67 kämmt. Beide Antriebsscheiben 61, 66 sind im Prinzip gleich aufgebaut, jedoch hier (da nur zwei Antriebsscheiben vorhanden) um 180 verdreht angeordnet. Die Verbindung der beiden Antriebsscheiben 61, 6 über die Ritzel 63, 65 und die Welle 64 bietet Gewähr dafür, dass diese um 180 verdrehte Lage erhalten bleibt.

An jeder Antriebsscheibe ist eine Verdrängerkammer 19 ausgebildet, die sich im wesentlichen radial zur Antriebswelle 11 erstreckt. Wie in Fig. 9-11 erstreckt sich in jede Verdrängerkammer 19 der zugeordnete, rohrförmige Verdrängerkörper 23, an dessen der Verdrängerkammer 19 abgekehrtes Ende je ein Massekörper 28 gekoppelt ist.

In diesen Enden der Verdrängerkörper 23 ist ein zur Antriebswelle 11 paralleler Zapfen 67' drehbar gelagert, der in axialer Richtung von der Peripherie einer Exzenterscheibe 68 absteht. Die beiden Exzenterscheiben 68 sind je drehbar in einer Ausnehmung 6 9 bzw. 7 0 drehbar ge-

lagert, welche ihrerseits exzentrisch in einer ersten bzw. zweiten Abtriebsscheibe 71, 72 ausgebildet sind. Beide Abtriebsscheiben 71, 72 tragen - ähnlich wie die Antriebsscheiben 61, 66 - eine Aussenverzahnung 73 bzw. 74 und sind, wie bei 75 schematisch angedeutet, über Ritzel-Welle-Ritzel zu synchronem Lauf aneinander gekuppelt.

An die Abtriebsscheibe 72 schliesst die aus dem Gehäuse 60 herausführende Abtriebswelle 12" an. Die Exzenterscheiben 68 in ihren Ausnehmungen 69 bzw. 70 übernehmen hier die Funktion der in den bisherigen Ausführungsformen gezeigten Pleuelstangen und Kurbelzapfen, wobei die Länge des Kurbelarmes dem Abstand von der Mitte der Exzenterscheibe zur Achse der Abtriebswelle 12 (Pfeil 127) und die Länge der Pleuelstange dem Abstand von der Mitte der Exzenterscheibe 68 zur Achse des Zapfens 67' entspricht (Pfeil 126) .

0 Aus dem Gesagten geht hervor, dass die Ausführungsform der Fig. 13 gewissermassen aus zwei kraftmässig-parallel, jedoch geometrisch axial nacheinander geschalteten, untereinander um 180 verdreht angeordneter "Stufen" aufgebaut ist, von denen jede einzelne im Prinzip wie die Ausführungsform der Fig. 9-11 aufgebaut ist und dementsprechend funktioniert.

Bei der Ausführungsform der Fig. 16 und 17 erkennt man die Antriebswelle 11, die Abtriebswelle 12, das mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllte Gehäuseteil 13 und den Massekörper 28. Der Innenraum 18 des Gehäuseteils 13 ist von zwei Führungsstangen 76, 77 durchsetzt, auf denen der Massekörper 28 verschiebbar gelagert ist. Die Führungsstangen 76, 77 sorgen somit auch dafür, dass der Massekörper 28 veranlasst wird, um die Drehachse der Antriebswelle 11 bzw. des

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Gehäuseteiles 13 umzulaufen. Ein L-förmiges Kopplungsstück 78 ist mit seinem kürzeren, zur Antriebswelle 11 parallelen Schenkel 79 bei 81 drehbar im Massekörper gelagert. Der andere, rechtwinklig auf dem Schenkel 79 stehende Schenkel 80 des Kopplungsstückes 78 greift teleskopartig in der Art eines Tauchkolbens in ein einerends offenes Hülsenstück 82 ein, welches die Verdrängerkammer 19 beinhaltet. Am Hülsenstück 82 ist der zur Antriebsachse 11 parallele Kurbelzapfen 27 verankert, der seinerseits drehbar in einer Zapfenhülse 83 gelagert ist- Die Zapfenhülse 83 ist einerends fest an dem von der Abtriebswelle 12 ausgehenden Kurbelarm 14' befestigt und trägt anderenends eine im wesentlichen kreisringförmige Schlissscheibe 84, deren dem Hülsenstück 82 zugekehrte Stirnfläche zwei ebene Flächenabschnitte 85, 86 aufweist, von denen der Flächenabschnitt möglichst dicht am Hülsenstück 82 anliegt, während der Flächenabschnitt 86 einen Abstand zum Hülsenstück 82 hin aufweist. Grundsätzlich könnte die Schliessscheibe 84 auch nur die Form eines halben Kreisringes haben, der sich nur über den Flächenabschnitt 85 erstreckt.

Das Hülsenstück 82, in das der gegebenenfalls mit Dichtungen 87 versehene Schenkel 80 in der Art eines Tauchkolbens eingreift, weist an seinem dem Schenkel 79 abgekehrten Ende nur einen Durchlass 88 auf, der zu einem am Hülsenstück ausgebildeten Kanal 89 führt. Dieser Kanal 89 führt zu einem Einlass 90 im Bereich der SchliessscheJbe 84,. Dieser Einlass 90 ist durch den.Flächanabschnitt 85 verschlossen oder zumindest sehr stark gedrosselt, solange in der entsprechenden relativen Verdrehungslage zwischen Gehäuseteil 13 und Abtriebswelle 12 der Einlass 90 den Flächenabschnitt 85 bestreicht. Der Einlass 90 ist dagegen offen, wenn er den Bereich des Flächenabschnittes 86 passiert.

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Zur Funktionsweise der Ausführungsform der Fig. 16, 17 sei wiederum angenommen, dass sich die Antriebswelle 11 und damit das Gehäuseteil 13 mit den Führungsstangen 76, im Sinne des Pfeiles 30 drehe, während die Abtriebswelle 12 und damit der Kurbelarm 14' mit der Zapfenhülse 83 still stehe. In Fig. 1 ist die Ausgangslage dargestellt, in welcher der Winkel, um den das Gehäuseteil 13 dem Kurbelarm 14' voreilt, 0° beträgt. Bei feststehender Zapfenhülse 83 kann sich, bei drehendem Gehäuseteil 13, der Schenkel 80 und das Hülsenstück 82 nur um die mit 91 (Fig. 17) bezeichnete Achse des Kurbelzapfens 27 drehen. Dadurch wird aber sofort der Einlass 90 durch den Flächenabschnitt 85 verschlossen, wodurch verhindert wird, dass Hydraulikflüssigkeit vom Innenraum 18 in das Innere des Hülsenteils 82 nachfliesst. Somit verhält sich das Kopplungsstück 78 zusammen mit dem Hülsenstück 82 wie eine in der Länge nicht veränderliche Pleuelstange zwischen Zapfenhülse 8 3 und Massekörper 28. Bei zunehmendem Voreilwinkel wird somit der Massekörper 28 zunehmend veranlasst, sich entlang der Führungsstangen 76, 77 gegen die Achse der Antriebswelle hin zu verschieben, wobei gleichzeitig der Schenkel 80 und das Hülsenstück 82 nicht mehr mit dem Kurbelarm 14^! fluchten. Da aber auf den Massekörper 2 8 stets eine radial von der Achse der Antriebswelle 11 weg gerichtete Fliehkraft wirkt, wird - wegen der Knicklage zwischen Schenkel 80, Hülsenstück 82 einerseits und Kurbelarm 14' andererseits - über letzteren ein zur Drehrichtung 30 gleichgerichtetes Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 ausgeübt, etwa wie anhand Fig. 1 erläutert.

Sobald aber der Winkel, um den das Gehäuseteil 13 der Antriebswelle 12 voreilt, etwa 180 erreicht hat, wird der Einlass 90 freigegeben, so dass nur Hydraulikflüssigkeit vom Innenraum 18 über den Kanal 89 in das Innere des

Hülsenstückes 82, d.h. in die Verdrangerkammer 19 nachfHessen kann. Die durch dieses und das Kopplungsstück 78 gebildete "Pleuelstange" kann somit ihre Länge nach Massgabe der durch den Einlass 90 zuströmenden Menge an Hydraulikflüssigkeit vergrössern, der Massekörper 28 (der bis kurz vor dem Voreilwinkel 180 seine achsnächste Lage erreicht hatte) kann unter der Wirkung der Fliehkraft sich wieder in seine von der Achse der Antriebswelle 11 entfernteste Lage verschieben, ohne dass dadurch über den Kurbelarm 14' ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 12 ausgeübt würde. Dieser Zustand hält an, bis der Voreilwinkel 360 oder wieder .0 beträgt, also bis die in Fig. 16 dargestellte Bezugslage wieder erreicht ist.

Die beiden Ausführungsformen der Fig. 18., 19 und 20, 21 unterscheiden sich von den bisher beschriebenen Ausführungsformen im wesentlichen dadurch, dass die Mittel, um in einem bestimmten Teilbereich der relativen Verdrehungslage zwischen Antriebs- und Abtriebselement die auf den Massekörper im Zuge seiner UmIaufbewegung wirksame Fliehkraft wenigstens teilweise daran zu hindern, über den Kurbelzapfen bzw. den Exzenter ein Drehmoment auf das Abtriebselement auszuüben, rein mechanischer Art sind.

Bei der Ausführungsform der Fig. 18 und 19 erkennt man die Antriebswelle 11, an der das Gehäuseteil 13 befestigt ist, die zur Antriebswelle 11 koaxiale Abtriebswelle 12, von der der Kurbelarm 14' ausgeht sowie den Massekörper 28, der längs der den Innenraum 18 des Gehäuseteils 13 quer durchsetzenden Führungsstangen 76, 77 verschiebbar und durch diese geführt ist.

Arn Massekörper 28 ist ein parallel zu den Wellen 11,

sich erstreckender Zapfen 91 angeformt, auf dessen Ende ein nur schematisch angedeutetes Kugellager 9 2 montiert ist.

Am Kurbelarm 14' ist eine kreisrunde Scheibe 93 starr befestigt, deren Mittelpunkt 9 4 mit dem Mittelpunkt des wirksamen freien Endes des Kurbelarmes 14' zusammenfällt. Am Umfang der Scheibe 9 3 ist eine in Richtung der Wellen 11, 12 sich erstreckende Kulisse 9 5 in der Form eines Zylindersektors befestigt, die in diesem Beispiel 180 der Scheibe 9 3 umspannt. Der Durchmesser der Scheibe 9 3 bzw. der Innendurchmesser der Kulisse 9 und die Länge des Kurbelraumes 14' sind so gewählt, dass die am weitesten von den Wellen entfernte Stelle 95' der Kulisse 95 (Fig, 18 oben) möglichst genau dem Durchmesser der Bahn entspricht, die die Aussenflache des Kugellagers 9 2 im Zuge dessen Umlaufs um die Welle 11 beschreibt.

Angenommen das Gehäuseteil 13 drehe in Richtung des Pfeiles 30. Der Massekörper 18, geführt durch die Führungsstangen 76, 77 läuft damit um die Welle 11 um. Es sei ferner angenommen, die Abtriebswelle 12 und damit auch die Scheibe sei blockiert. In der in Fig. 18 ge-, zeigten Stellung beginnt das Kugellager 92 die Kulisse zu untergreifen. Diese zwingt sodann bei zunehmenden Voreilen des Gehäuseteiles 13 in bezug auf die Scheibe 93, den Massekörper 28 zunhemend nach innen. Auf den Massekörper 2 8 wirkt aber stets die von der Drehzahl der Antriebswelle 11 abhängige Fliehkraft, die von der Kulisse 9 5 abgestützt wird. Damit wird aber vom Massekörper 9 5 über die Kulisse 9 5 und über den Kurbelarm 14' ein Drehmoment an der Abtriebswelle erzeugt, das von Null (Stellung der Fig. 18: Voreilwinkel 0 ) a ein Maximum ansteigt, um dann bei einem Voreilwinkel

ι- Ζ* -

von 180 , d.h. wenn das Kugellager 92 den Endabschnitt, d.h. den zu den Wellen 11, 12 nächstgelegenen Abschnitt 95'' der Kulisse 95 verlässt, wieder auf Null abzusinken. Eilt die Welle 11 der Welle 12 weiter vor, verlässt das Kugellager 92 die Kulisse 95 und der Massekörper 28 gerät wieder in seine radial äusserste Stellung, in der das Kugellager 9 2 dann wieder schlagfrei in die Kulisse eintreten kann.

Damit die Kopplung zwischen Antriebs- und Abtriebswelle 11 bzw, 12 bei keiner relativen Verdrehungslagen zwischen diesen beiden Wellen 11, 18 unterbrochen wird, ist bei dieser Ausführungsform zweckmässig ein zweiter Massekörper 28' mit Zapfen 91' und Kugellager 92' vorzusehen, wie gestrichelt in Fig. 19 angegeben. Bei dieser Anordnung wird das Kugellager 92'. in dem Moment in den Anfang 95' der Kulisse 95 eintreten, wenn das Kugellager 92 die Kulisse 95 bei 95'' verlässt. Der in Fig. 18 strichpunktiert eingezeichnete Kreis zeigt die Bahn des Mittelpunktes 94 der Scheibe 93 im Zuge einer Umdrehung der Abtriebsweile 12.

Bei der Ausführung der Fig. 20 und 21 erkennt man die Antriebswelle 11, die drehfest mit dem Gehäuseteil 13, verbunden ist und die Abtriebswelle 12, an der die Scheibe 93 mit der Kulisse 95 direkt befestigt ist. Der Massekörper 2 8 mit seinem Zapfen 91 und dem darauf montierten Kugellager 9 2 ist hier pendelfähig, d.h. verschwenkbar, auf einem vom Gehäuseteil 13 parallel zu den Wellen 11, 12, jedoch zu diesen exzentrisch, in den Innenraum 18 sich erstreckenden Zapfen 97 gelagert. Die Wirkungsweise der Ausführungsform der Fig. 20, 21 ist ähnlich wie jene der Fig. 18, 19 mit dem Unterschied, dass die durch die Kulisse 95 über das Kugellager 9 2 erzwungene Bewegung des Massekörpers 2 8

231101 δ-

nicht geradlinig wie bei der Ausführungsform der Fig. 18, 19 ist, sondern in Form einer Pendelbewegung um den Zapfen 97. Die strichpunktierte Linie 98 in Fig. 20 gibt die Bahn an, welche von der Mitte des Zapfens 91, auf dem das Kugellager 92 montiert ist, im Zuge einer Verdrehung des Gehäuseteiles 13 um 360 relativ zu der Abtriebswelle 12 beschreibt.

Es versteht sich, dass auch hier mehr als ein Massekörper 28 vorgesehen sein kann, die alle mit ihren entsprechenden Kugellager 9 2 auf ein und dieselbe Kulisse 95 einwirken.

Die beschriebenen Einrichtungen sind geradezu prädestiniert, als Kraftübertragungseinheit für motorgetriebene Fahrzeuge (zu Land und zu Wasser) verwendet zu werden, obwohl auch andere Verwendungsmöglichkeiten durchaus denkbar sind. Gerade im Automobilbau lässt sich die beschriebene Einrichtung verwenden.

Dort kann sie die herkömmlichen Kupplungen (oder Drehmomentwandler) , Getriebe, ja sogar die Differentialgetriebe ersetzen, je nachdem wo und wieviele Einrichtungen eingesetzt werden. Die erzielbare Verringerung von Eigengewicht (und auch Produktionskosten) ist ebenso evident wie die erzielbare Verbesserung der Kraftubertragungs-Charakteristik. Bei dieser Verwendung wird man zweckmässig zwischen der Motorwelle und dem Antriebselement der Einrichtung eine Drehzahl des letzteren hinaufsetzende, einfache Uebersetzungsstufe vorsehen und gegebenenfalls dem Abtriebselement eine Untersetzungsstufe nachschalten. Dies deswegen, weil die auf den bzw, die Massekörper 2 8 wirkende Fliehkraft mit dem Quadrat der Drehzahl zunimmt, so dass - bei gleichbleibendem Drehmomentbedarf - die Masse der Massekörper und damit die Ab-

231101 6 -

messungen der Einrichtung entsprechend reduziert werden können. In den beschriebenen Einrichtungen tritt im gesamten Schlupfbereich zwischen Antriebsund Abtriebselement - abgesehen von Lagerreibung -' keine Reibung auf und überdies kann auch bei Schlupf O % nicht von einem Formschluss zwischen Antriebsund Abtriebselement gesprochen werden.

Claims (19)

1. Erfindungsanspruch

   1· Einrichtung zum Übertragen eines Drehmomentes von einem um eine Drehachse drehenden Antriebs- auf ein drehbares Abtriebselement j insbesondere Kraftübertragungseinrichtung in einem von einem mit Antriebsmotor angetriebenen Fahrzeug,· mit wenigstens einem dem Antriebselement zugeordneten Massekörper, der durch das Antriebselement zum Umlauf en' tarn die genannte Drehachse angetrieben ist, gekennzeichnet dadureh, daß der Massekörper (28) an einen mit dem Abtriebselement verbundenen Kurbelzapfen (27; 27') oder Exzenter (68) gekoppelt ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um in einem vorbestimmten Teilbereich der relativen Yerdrehungslage zwischen Antriebs- und Abtriebselement die auf dem Massekörper (28) im Zuge seiner Umlaufbewegung wirksame Fliehkraft (31) wenigstens teilweise daran zu hindern, über den Kurbelzapfen (27; 27^f) bzw. den Exzenter (68) ein Drehmoment auf das Abtriebselement auszuüben.
2. 2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Massekörper (28) durch eine mit dem Antriebselement siitdrehende und im wesentlichen quer zu dessen Drehachse verlaufende Führung verschiebbar geführt ist.
3. 3. Einrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Massekörper (28) an wenigstens einen mit diesem umlaufenden und in einer Yerdrängerkammer (19) verschiebbaren Verdrängerkörper (23) gekoppelt ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Verschiebung des Verdrängerkörpers (23) in der Yerdrängerkammer (19) in der einen Richtung zu hemmen.

   3110 1 6 ~^iz" 25.3.1982

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4. 4. Einrichtung nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Führung des Massekörpers (28) durch Wände (16; 17) der Verdrängerkammer (19) gebildet ist.
5. 5. Einrichtung nach Punkt 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß δ,βτ Terdrängerkörper (23) über eine Pleuelstange (2€) an den Kurbelzapfen (27) gekoppelt ist«

   β. Einrichtung nach Punkt 3 oder 4₉ gekennzeichnet dadurch, daß die Terdrängerkammer (19) in einem mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Gehäuseteil (13) angeordnet ist oder mit einer eine Hydraulikflüssigkeit enthaltenden Vorratskammer verbunden ist*
6. 7. Einrichtung nach Punkt 6_} gekennzeichnet dadurch, daß das Gehäuseteil (13) zugleich das Antriebselement ist
7. 8. Einrichtung nach Punkt 3 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß dar ?erdrängerkδrper (23) i& der Art eines Kolbens ausgebildet ist, wobei ein in Abhängigkeit der relativen Yerdrehungslage zwischen Antriebselexnent und Abtriebselement gesteuerter Durchlaß (24) vorgesehen ist, der die Bewegung des Kolbens hemmt bzw* freigibt»
8. 9. Einrichtung nach Punkt 8* gekennzeichnet dadurch, daß' der Durchlaß (24) im Kolben selbst ausgebildet ist, wobei, der· in bezug auf den Kolben beschränkt beweglich angeordnete Massekörper (28) zugleich ein Schließteil für den genannten Durchlaß bildet,
9. 10. Einrichtung nach'Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß äex lassekö'rper (28) im Inneren des Kolbens angeordnet ist, in dessen Boden der Durchlaß (24) ausgebildet ist.

   101 6 -α- ²⁵· ³·¹⁹⁸²

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10. 11. Einrichtung nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Kolben rohrförmig ausgebildet ist, wobei der Masse-

    : körper (28) das der Verdrängerkammer (19) abgekehrte Ende des rohrförmigen Kolbens mit Axialspiel übergreift»

    12· Einrichtung nach.den Punkten 3 und-6, gekennseiebnet dadurch,, daß die Yerdrängerkammer (19) mit dem Yerdrängerkörper (23) bezüglich der Drehachse des Antriebselementes radial auf der gleichen Seite wie der Massekörper (28) angeordnet ist» wobei die Yerdrängerkammer (19) über ein zu deren Innenrauin hin öffnendes "Rückschlagventil (20) mit dem übrigen Innenraum. (18) des Gehäuseteiles (13) verbunden ist.

    13· Einrichtung nach den Punkten 3 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Yerdrängerkammer (19) mit dem Yerdrängerkörper (23) bezüglich der Drehachse des Antriebselementes im wesentlichen diametral dem Massekörper gegenüber angeordnet ist, wobei die Yerdrängerkammer (19) über ein su deren Innenraum hin schließendes Rückschlagventil (20) mit dem übrigen Innenraum (18) des Gehäuseteiles (13) verbunden ist.
11. 14. Einrichtung nach Punkt 13» gekennzeichnet dadurch, daß der Massekörper (28) und der Yerdrängerkörper (23) fest miteinander verbunden sind und über eine Pleuelstange (26) an den Kurbelzapfen (27) bzw. dem Exzenter des Abtriebselementes gekoppelt ist.
12. 15. Einrichtung nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch_? daß die Yerdrängerkammer (19) zusätzlich über eine Drosselstelle mit dem übrigen Innenraum (18) des Gehäuseteiles (13) verbunden ist.
13. 25. 3. 1982

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14. 16. Einrichtung nach Punkt 15» gekennzeichnet dadurch, daß die Drosselstelle im.Schließteil (35) des Hückschlagventiies (20) ausgebildet ist.
15. 17. Einrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß mehrere, ,je durch eine JPuhrung verschiebbar geführte Hassekörper (28) vorgesehen sind, wobei die Führungen in gleichmäßigen- Winkelabständen um die Drehachse- des Antriebselementes verteilt angeordnet sind.
16. 18. Einrichtung nach Punkt 17? gekennzeichnet dadurch, daß die Massekörper (28) an einen gemeinsamen, mit dem Abtriebselement verbundenen Kurbelzapfen (27) oder Exzenter gekoppelt sind.
17. 19. Einrichtung nach Punkt 17» gekennzeichnet dadurch, daß die Massekörper (28) gruppenweise an je einem mit dem Abtriebselement verbundenen Kurbelzapfen (27; 27^f) gekoppelt sind, wobei die Kurbelarme der Kurbelzapfen zwischen sich gleichmäßige Winkelabstände, bezogen auf die Drehachse des Abtriebselementes, aufweisen*
18. 20. Einrichtung nach einem der Punkte 1, 2, 3 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Massekörper (28) über . zwei teleskopisch ineinander ve rs chi. ebb are Teile an da3 Abtrieb·selement gekoppelt sind, wobei das eine Teil gelenkig arLt dem Massekörper (28) verbunden ist, während das andere Teil den Kurbelzapfen (27) trägt₅ der

    • seinerseits drehbar in einer Zapfenhülse (83) gelagert ist, die axial abstehend am freien Ende eines vom Abtrieb selement ausgehenden Kurbelarmes (14^f) befestigt ist«

    231

    25· 3. 1982

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19. 21. Einrichtung nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß das eine Teil ein L-förmiges Kopplungsstück (78) ist, das mit seinem zur Antriebswelle (11) parallelen Schenkel (79) verschwenkbar im lassekörper (28) gelagert ist, während sein zum erstgenannten Schenkel (79) rechtwinklig stehender aweiter Schenkel (80) in der Art eines Tauch- ' kolbens in ein einarends offenes, das andere -Teil bildende Eüisenstück (82) greift, welches die Terdrängerkanimer (19) beinhaltet·

    22· Sinrichtung nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß das Hülsenstück (82) an dem seinem offenen Ende gegenüberliegenden Ende einen aus der Yerdrängsrkammer (19) heraus in einen Kanal (89) führender Durchlaß (88) aufweist, welcher Kanal (89) in einem in der Iahe -des Kurbelsapfens (27) angeordneten Einlaß (90) endet, der seinerseits durch eine an der Zapfenhülse (83) befestigte Schließscheibe (84) gesteuert ist

    23i Sinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Massekörper (28) pendelfähig auf einem zur Drehachse des Antriebselementes parallelen, zu dieser jedoch exzentrisch angeordneten Zapfen (97) gelagert ist.

    24« Sinrichtung nach Punkt 2 und 23» gekennzeichnet dadurch, daß der Massekörper (28) mit einem Mitnehmer versehen ist, der in eine im wesentlichen halbkreisförmige, zum Abtriebselement exzentrische und mit diesem fest verbundene Kurve oder Kulisse (95) eingreift«

    Hierzu 18 Seiten Zeichnungen