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Die Erfindung betrifft ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad für Kraftfahrzeuge in einfacher und wirtschaftlicher Konstruktion. Sie betrifft insbesondere ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad (bzw. Zweimassenschwungrad), das dazu bestimmt ist, eine Kurbelwelle des Motors dieses Fahrzeugs mit einem Kupplungsmechanismus um eine allgemeine Achse drehfest zu verbinden und dabei die vom Motor kommenden Torsionsschwingungen abzubauen, wobei das Zweimassenschwungrad zwei Schwungradelemente umfaßt, nämlich ein Primärelement, das drehfest mit dem Ende der Kurbelwelle zu verbinden ist, und ein Sekundärelement, das drehfest mit dem Eingangsorgan der Kraftübertragung zu verbinden ist. Ferner umfaßt das Zweimassenschenugrad Anfügemittel, welche diese Schwungradelemente mit einer variablen begrenzten Winkelauslenkung bzw. Winkelauslenkbarkeit miteinander verbinden, wobei die Anfügemittel aus elastischen Mitteln, die umfangsmäßig entgegen einem übertragenen Drehmoment wirken, und aus Dämpfungsmitteln bestehen, die durch eine Aneinanderschichtung von Reibkränzen gebildet werden, die auf die allgemeine Achse des Schwungrads zentriert sind und durch ein axial wirksames Federmittel gegeneinander gedrückt werden. Diese Reibkränze werden als Reaktion auf die Winkelauslenkung zwischen den Schwungradelementen in einer relativen Winkelauslenkung mitgenommen bzw. mit angetrieben. Die elastischen Mittel bestehen aus zwei Federgruppen, die hintereinander in einer auf die allgemeine Achse des Schwungrads zentrierten torischen Aufnahme angeordnet sind, wobei Druckteile vorgesehen sind, um an den gegenüberliegenden Enden der Federgruppen anzuliegen und sie zusammenzudrücken, wenn das übertragene Drehmoment die Elemente winklig versetzt.
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Bekanntlich ermöglicht eine derartige bekannte Anordnung einen ausgezeichneten Abbau der vom Motor kommenden Torsionsschwingungen, insbesondere im unteren Drehzahlbereich, wobei sich als Folge eine erhebliche Verringerung der Geräuschentwicklung, vor allem im Getriebe, ergibt.
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Um die Schwingungsabbauwirkung voll zu nutzen, sind die Anfügemittel mit großer Winkelauslenkung ausgeführt. Üblicherweise handelt es sich bei den elastischen Mitteln um lange Schraubenfedern, die häufig vorgewölbt sind, um sie in der torischen Aufnahme anzuordnen. Aufgrund der Drehzahl des Motors und ihrer in etwa halbkreisförmigen Gestaltung werden diese Federn, die einer Fliehkraft ausgesetzt sind, die beträchtliche Werte erreichen kann, gegen den Umfang ihrer torischen Aufnahme angedrückt, wodurch die Auslenkung der beiden Schwungradmassen relativ zueinander blockiert wird. Es ist dann notwendig, zwischen den Federn und dem Umfang der torischen Aufnahme einen Belag mit geringem Verschleiß vorzusehen und die torische Aufnahme, wenigstens teilweise, mit Schmierfett zu befüllen, damit die Winkelauslenkung zwischen den Schwungradelementen nicht durch die Auswirkungen der Fliehkraft behindert wird, wie dies in der
FR-A-2 601 104 beschrieben ist. Diese Lösung ist aufwendig, zumal es nicht wünschenswert ist, daß Schmierfett in einen Kupplungsmechanismus gelangt.
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In der
US-A-4 484 898 ist vorgeschlagen worden, eine Gruppe von umfangsmäßig angeordneten Federn über sogenannte Einstellscheiben in Reihe arbeiten zu lassen. Dabei handelt es sich um eine relativ komplizierte Vorrichtung, wobei das Sekundärelement mit Vorsprüngen versehen ist, um die Federn zu sichern und zu verhindern, daß die Fliehkraft sie gegen den Umfang der torischen Aufnahme drückt, obwohl die einzelnen Federn kurz sind. Das beschriebene Schwungrad umfaßt drei Gruppen von drei Federn, die in Reihe arbeiten.
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Die
FR-A-2 741 928 beschreibt ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad, umfassend ein Primärschwungrad, das für die Verbindung mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors bestimmt ist, ein Sekundärschwungrad, das für die Aufnahme eine Kupplungsmechanismus bestimmt ist, umfangsmäßig wirksame Torsionsdämpfungsmittel, die kinematisch zwischen dem Primär- und Sekundärschwungrad angeordnet sind, wobei die besagten Dämpfungsmittel mit Reibungsmitteln verbundene elastische Mittel umfassen, wobei die besagten elastischen Mittel aus wenigstens einer Gruppe von Federn bestehen, die über Einstellscheiben in Reihe wirken, wobei Auflageflächen und Sicherungsflächen für die besagten Federn vorgesehen sind und wobei die besagten Auflageflächen und Sicherungsflächen fest mit den Einstellscheiben verbunden sind.
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Diese Anordnung führt aufgrund des winkelmäßigen Bauraumbedarfs der zwischen den einzelnen Federn eingefügten Auflage- und Sicherungselemente sowie aufgrund der großen Anzahl dieser Federn zu einer Verringerung des möglichen Gesamtauslenkungswinkels, während die Auflagefläche der Einstellscheiben an der Nabe des Primärschwungrads, die für ihren zentrierten Halt sorgt, der Fliehkraft ausgesetzt ist, die auf die Auflage- und Sicherungsteile wirkt, was wiederum voraussetzt, daß diese Auflagefläche so behandelt wird, daß sie einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, um nur wenig zur Dämpfung der Auslenkung zwischen Primär- und Sekundärschwungrad beizutragen, so daß diese Auslenkung nicht zu stark nach Maßgabe der Drehzahl veränderlich ist.
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In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß diese Zweimassenschwungräder an sich keine bevorzugte Drehrichtung aufweisen und daher auch bei Umkehrung des übertragenen Drehmoments effizient bleiben, wenn die Kraftübertragung den Motor antreibt (Motorbremse). Aus der
GB 2 231 937 A ist ein Zweimassen-Dämpfungsschwungrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend dargelegten Mängel der Zweimassen-Dämpfungsschwungräder nach dem vorbekannten Stand der Technik zu beseitigen, und bei einfacher Konstruktion und Montierbarkeit ein kostengünstig herzustellendes Zweimassen-Dämpfungsschwungrad zu schaffen, das bei hoher Dämpfungswirkung auch bei hohen Drehzahlen nicht zu einer Blockierung der relativen Verdrehbarkeit der beiden Schwungmassen neigt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Zweimassen-Schwungrad nach Anspruch 1 gelöst. Hierbei ist es wesentlich, daß jede Federgruppe aus einer durchgehenden Struktur mit mehreren Windungen besteht, die, wenn kein übertragenes Drehmoment vorliegt, eine Umfangshälfte, verringert um einen Zwischenraum, einnehmen, in dem zwei Druckteile aufgenommen sind, die radial versetzt und von jedem Schwungradelement aus parallel zur allgemeinen Achse vorstehend angeordnet sind, wobei diese Strukturen jeweils durch eine Mehrzahl von Haltebügeln hindurchgehen, die in einem in etwa gleichmäßigen Winkelabstand angeordnet sind, und wobei jeder Haltebügel, durch den eine Struktur hindurchgeht, durch ein ringförmiges Abstandsstück diametral mit einem Haltebügel verbunden ist, durch den die andere Struktur hindurchgeht.
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Der Hauptvorteil liegt dabei darin, daß einerseits die verwendeten Federstrukturen besonders einfach sind und daß die zulässige Auslenkungsweite praktisch nur durch die spezifische Zusammendrückbarkeit der Federn begrenzt ist, die im Ruhezustand fast eine Umfangshälfte einnehmen, und daß andererseits die Befestigung der Haltebügel paarweise an diametralen Funkten eines ringförmigen Abstandsstücks die Resultierende der Fliehkräfte aufhebt, welche auf die Haltebügel und die Federstrukturen in den Durchgangsbereichen ausgeübt werden, in denen die Strukturen durch die Haltebügel hindurchgehen. Dadurch werden praktisch alle Reibungen aufgehoben, die von der Drehgeschwindigkeit des Schwungrads abhängig sind.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Strukturen mit mehreren Windungen jeweils mindestens zwei Schraubenfedern mit gemeinsamer Achse umfassen, wobei eine erste Feder rechtsdrehend und die andere bzw. eine benachbarte Feder linksdrehend ist und wobei die Federn konzentrisch in einander aufgenommen sind.
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Diese Anordnung ermöglicht es, zwei Federn mit unterschiedlicher Steifigkeit parallel zu verwenden, ohne daß sich die Windungen einer Schraubenfeder in die Windungen der anderen einfügen.
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Eine angemessene Anzahl von Ringen bzw. ringförmigen Abstandsstücken beträgt vorzugsweise drei, wobei es sich um einen guten Kompromiß zwischen der Formstabilität der Federn und der zulässigen Auslenkungsweite handelt.
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Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die ringförmigen Abstandsstücke zwei vom äußeren Umfang aus diametral vorstehende Ansätze aufweisen, die an ihrem Ende jeweils einen Befestigungsbereich eines Haltebügels umfassen.
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Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Ansätze wenigstens einiger der ringförmigen Abstandsstücke vorzugsweise zwischen dem Abstandsstück und dem Befestigungsbereich eine Doppelwölbung aufweisen, die, bezogen auf die allgemeine Mittelebene des Abstandsstücks, einen Versatz einer gemeinsamen parallelen Ebene der Befestigungsbereiche schafft, wobei dieser Versatz wenigstens gleich der Dicke eines Abstandsstücks ist. Dadurch können die Abstandsstücke aneinander geschichtet werden, wobei die Mittelebene aller Befestigungsbereiche eine gemeinsame Mittelebene in Übereinstimmung mit der Ebene der Kreisachse der Federgruppen ist.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Haltebügel Gleitstücke, die auf Rotationsflächen um die allgemeine Achse des Schwungrads gleiten können, wobei diese Rotationsflächen zu dem einen und dem anderen der Schwungradelemente gehören und die ringförmige Aufnahme der Federgruppen seitlich bzw. insbesondere radial außen begrenzen.
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Die Kombination der Gleitstücke und der Rotationsflächen, auf denen sie gleiten, sorgt für die Zentrierung der ringförmigen Abstandsstücke um die allgemeine Achse des Schwungrads und demzufolge für den Ausgleich der Fliehkräfte, die auf diese Abstandsstücke ausgeübt werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, daß eine dieser Flächen zylindrisch ist, zum Primärelement gehört und den äußeren Umfang der ringförmigen Aufnahme bildet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Anordnung umfassen die Haltebügel einen radial nach innen vorstehenden Ansatz, der zwischen zwei Windungen der durchquerten Struktur eingefügt ist. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß die Haltebügel ständig auf den gleichen Windungen anliegen und ihre relativen Winkelverteilungen beibehalten, wenn sich der Grad der Zusammendrückung der Federn verändert.
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Auch ist es hierbei besonders vorteilhaft, daß die ringförmigen Abstandsstücke als Dämpfungsreibkränze verwendet werden können, wodurch auf die Verwendung gesonderter Reibkränze verzichtet werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die beiden Enden jeder Federgruppe mit Endstücken versehen sind, die so angeordnet sind, daß sie auf von den beiden Schwungradelementen vorstehenden Druckteilen anliegen können.
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Wenn das übertragene Drehmoment gleich null ist, liegen die Endstücke dann vorzugsweise auf dem von einem der Schwungradelemente vorstehenden Druckteil an, während das von dem anderen Element vorstehende Druckteil eine Auslenkung zwischen den Endstücken ausführen kann. Es dürfte verständlich sein, daß bei geringen Auslenkungen die Federendstücke in jedem Zwischenraum auf dem Druckteil anliegen, das von einem ersten Element vorsteht, und daß sich das zweite Element im Verhältnis zum ersten Element winklig verschieben kann, ohne die Federn zusammenzudrücken, solange das von diesem zweiten Element vorstehende Druckteil nicht auf einem Endstück anliegt.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Druckteile, die, wenn das übertragene Drehmoment gleich null ist, auf den Endstücken anliegen, die Druckteile sind, die vom Primärschwungradelement vorstehen, insbesondere um die Montage zu vereinfachen.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Endstücke eine zu den besagten Zwischenräumen gerichtete Fläche als konvexe Ausstülpung in einer zur allgemeinen Achse des Schwungrads senkrechten Ebene und in dieser Fläche eine zu dieser Achse parallele Ausnehmung (Stulp) auf, in den eine Klinke eindringt, die in dem Druckteil ausgebildet ist, das von dem, hier als erstes Schwungradelement bezeichneten, Schwungradelement vorsteht und das auf den Endstücken anliegt, wenn das übertragene Drehmoment gleich null ist, während die vom zweiten Element vorstehenden Druckteile, zu dem einen und dem anderen der Endstücke hin, formschlüssige Aufnahmen für diese Ausstülpungen und eine Ausnehmung entlang der Kreisachse der ringförmigen Aufnahme enthalten, die das vom ersten Element vorstehende Druckteil hindurchgehen läßt.
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Diese Anordnung sorgt für eine radiale Stabilität der Endstücke entgegen den Fliehkräften entweder durch Eingreifen einer Klinke eines vom ersten Element vorstehenden Druckteils in der gegenüberliegenden Ausnehmung oder durch Eingreifen der Ausstülpung in der formschlüssigen Aufnahme, die in das vom zweiten Element vorstehenden Druckteil eingearbeitet ist, wenn durch Winkelversatz des zweiten Elements dieses Druckteil, das das vom ersten Element vorstehende Druckteil in die Ausnehmung hindurchgehen läßt, mit dem Endstück in Kontakt kommt, wodurch die Klinke aus der Ausnehmung freigegeben wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Anordnung der Erfindung sind die Endstücke in Haltespangen enthalten, die paarweise durch ringförmige Abstandsstücke verbunden sind. Die Haltespangen spielen für die Federenden die gleiche Rolle wie die Haltebügel für die Durchgangsbereiche, durch die die Federn hindurchgehen.
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Die Haltespangen können Beläge besitzen, die wenigstens auf einer Fläche der torischen Aufnahme anliegen.
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Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Enden wenigstens einer Feder jeder Struktur bogenförmig zur Außenseite des Spiralgefüges gewölbt sind und daß die Endstücke eingearbeitete Durchgänge für diese gewölbten Enden enthalten, so daß letztere auslenkungsmäßig mit diesen Endstücken verbunden sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Es zeigen:
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1: eine im Schnitt entlang der Ebene I-I von 2 ausgeführte Ansicht eines erfindungsgemäßen Zweimassen-Dämpfungsschwungrads;
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2: eine Schnittansicht entlang der Ebene II-II von 1;
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3: eine Draufsicht eines ringförmigen Abstandsstücks des Zweimassen-Dämpfungsschwungrads der 1 und 2;
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4: eine Teilansicht der Darstellung von 1, wenn die Winkelauslenkung zwischen den Schwungradelementen maximal ausfällt;
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5A und 5B: in zwei Richtungen und teilweise im Schnitt ausgeführte Ansichten eines Gleitstücks zur Zentrierung eines ringförmigen Abstandsstücks;
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6A, 6B und 6C: im Längsschnitt sowie als Vorder- und Rückansicht ausgeführte Darstellungen eines Federendstücks;
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7A und 7B: eine als Draufsicht und im Schnitt entlang der Ebene VIIB-VIIB ausgeführte Darstellung einer Aneinanderschichtung von ringförmigen Abstandsstücken;
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8: eine entlang der Ebene VIII-VIII ausgeführte Schnittansicht einer Variante des Schwungrads von 1;
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9: eine Schnittansicht entlang der Ebene IX-IX von 8;
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10A und 10B: ähnliche Ansichten wie die 5A und 5B eines Gleitstücks des Schwungrads der 8 und 9;
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11: eine Detailansicht einer zweiten Anordnung des erfindungsgemäßen Zweimassen-Dämpfungsschwungrads;
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12: eine ähnlich wie die Ansicht der 2 und 9 ausgeführte Schnittansicht des Schwungrads von 11;
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13: eine ähnlich wie die Ansicht von 12 ausgeführte, aber winklig versetzte Schnittansicht einer Variante des Schwungrads von 11;
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14A, 14B, 14C, 14D: verschiedene Anordnungen der Befestigung eines Haltebügels an einem Zentriergleitstück.
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Nach der ausgewählten und in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform umfaßt ein erfindungsgemäßes Zweimassen-Dämpfungsschwungrad ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Primärschwungradelement, das am Abschlußflansch der Kurbelwelle des Motors eines Kraftfahrzeugs anzubringen ist (von links in 2) und einen um eine allgemeine Achse x-x' rotationssymmetrischen Flansch 10 aus tiefgezogenem Blech umfaßt, der an seinem äußeren Umfang in einer Randleiste 12 endet, die sich parallel zur Achse x-x' erstreckt. In die Mitte dieses Flansches 10 ist eine Bohrung 10a für die Zentrierung am Kurbelwellenflansch eingearbeitet. Eine sich an die Bohrung 10a anschließende Muffe 14 ist auf dem Flansch 10 aufgenietet und enthält Löcher für Schrauben zur Befestigung am Kurbelwellenflansch. Um die Randleiste 12 herum ist ein Zahnkranz 11 mit einer Außenzahnung zum Anlassen des Motors angebracht und angeschweißt. Neben seiner Anlaßfunktion trägt dieser Zahnkranz durch seine Masse und seinen relativ großen Durchmesser ein erhebliches Schwungmoment bei.
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An der Muffe 14 des Primärschwungradelements ist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Sekundärschwungradelement über einen Lagereinsatz 15 mit L-förmigem Querschnitt aus einem Werkstoff mit geringer Reibung schwenkbar gelagert. Ein ebener ringförmiger Flansch 16, der endseitig an der Muffe 14 des Primärschwungradelements 1 angebracht ist, sorgt für den axialen Halt des Sekundärelements am Primärelement. Die ringförmige Fläche 20 des Sekundärelements 2, gegenüber dem Primärelement 1, ist eben und senkrecht zur allgemeinen Achse x-x' des Schwungrads angeordnet. Sie ist herkömmlicherweise so gestaltet, daß sie als Gegenanpreßplatte eines Kupplungsmechanismus am Eingang der Kraftübertragung des Fahrzeugs dient. Die Primär- 1 und Sekundärschwungradelemente 2 sind mit einer begrenzten Winkelauslenkung durch Anfügemittel verbunden, die aus insgesamt mit 3, 3' bezeichneten elastischen Mitteln und aus insgesamt mit 5 bezeichneten Dämpfungsmitteln bestehen. Die elastischen Mittel 3, 3' wirken umfangsmäßig entgegen einem vom Motor an die Kraftübertragung übertragenen Drehmoment. Sie sind kreisförmig ausgebildet und in einer torischen Aufnahme 6 angeordnet, die auf die allgemeine Achse x-x' zentriert ist und durch den Flansch 6 und die Randleiste 12 des Primärelements 1 sowie eine Verjüngung des Sekundärelements 2 in der der Fläche 20 gegenüberliegenden Fläche und um eine Nabe 24 herum gebildet wird. Wie in den 1 und 2 zu erkennen ist, umfassen die elastischen Mittel zwei durchgehende Strukturen 3, 3' mit mehreren Windungen, die jeweils aus zwei Schraubenfedern 30, 31 und 30', 31' bestehen, von denen eine rechtsdrehend und die andere linksdrehend ist, wobei eine konzentrisch in der anderen aufgenommen ist. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß diese Anordnung, die eine Veränderung der Steifigkeit der Federstruktur ermöglicht, es außerdem verhindert, daß sich Windungen der inneren Feder zwischen Windungen der äußeren Feder einfügen.
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Die Strukturen 3, 3' sind an ihren Enden durch Endstücke 32 und 32'' für die Struktur 3 bzw. 32' und 32''' für die Struktur 3' abgedeckt. In der in 1 dargestellten Position, in der das übertragene Drehmoment gleich null ist, kommen die Endstücke 32 und 32''' an einem Druckteil 13 zum Anschlag, das vom Primärschwungradelement 1 in die torische Aufnahme 6 vorsteht, während die Endstücke 32' und 32'' an einem ebenfalls vom Primärelement 1 vorstehenden Druckteil 13' zum Anschlag kommen. Diese Druckteile 13 und 13' sind zylinderbogenförmige Leisten, die auf der Kreisachse der Federn 30, 31, 30', 31' angeordnet sind. Wenn hingegen ein Drehmoment übertragen wird, etwa das Höchstdrehmoment, wie dies in 4 dargestellt ist, bringt die Winkelauslenkung des Sekundärschwungradelements 2 im Verhältnis zum Primärelement 1 vom Sekundärelement 2 vorstehende Druckteile 21 und 21' mit entsprechenden Endstücken 32, 32' in Kontakt, um die Federstrukturen 3 und 3' zusammenzudrücken. Die Druckteile 21 und 21' bestehen aus zwei Teilen, zwischen denen sich die gewölbten Endstücke 32, 32' einfügen, wobei diese Teile im Verhältnis zu den Druckteilen 13, 13' radial versetzt sind, die vom Primärelement ausgehen, das so durch sie hindurchgehen kann. Es ist zu beachten, daß ein kleiner Bogen zu Beginn der Auslenkung besteht, wo die Druckteile 21, 21' nicht auf den Endstücken 32, 32' anliegen, so daß kein elastisches Rückstellmoment vorliegt, was sich günstig auf den Abbau der vom Motor kommenden Torsionsschwingungen im Leerlauf und bei unterbrochener Kraftübertragung auswirkt.
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Die Gesamtauslenkung zwischen den Schwungradelementen stellt sich bei ±70° ein, wovon eine Auslenkung von ±14° ohne elastische Rückstellung erfolgt.
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Es ist offensichtlich, daß die Form der Federstrukturen, die in etwa halbkreisförmig (72°) ausgeführt sind, ihnen nahezu keinen Widerstand gegen die Fliehkraft verleiht, wenn sich das Schwungrad um seine Achse dreht, während bei den Drehzahlen der modernen Motoren diese Fliehkraft erheblich ausfällt. Um zu verhindern, daß unter der Einwirkung dieser Fliehkraft die Federstrukturen 3, 3' gegen die Randleiste 12 gedrückt werden und sich daran blockieren, sind um jede Struktur 3 und 3' herum und in einem in etwa gleichmäßigen Winkelabstand drei Haltebügel 41b, 42b, 43b für die Struktur 3 und 41'b, 42'b, 43'b für die Struktur 3' vorgesehen. Wie bei den Haltebügeln 42b, 42'b in 3 deutlicher zu erkennen ist, sind diese Bügel an Ansätzen 42a, 42'a befestigt, die vom Umfang eines ringförmigen Abstandsstücks 42 vorstehen, so daß sich die Fliehkräfte ausgleichen, die an den Strukturen 3 und 3' auftreten und an die Haltebügel 42b und 42'b sowie an das ringförmige Abstandsstück 42 übertragen werden. Das gleiche gilt für die Baugruppen 41, 41b, 41'b und 43, 43b, 43'b.
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Da der Ausgleich der Kräfte voraussetzt, daß die ringförmigen Abstandsstücke genau auf die allgemeine Achse x-x' des Schwungrads zentriert sind, sind die Bügel 41b, 42b, 43b, 41'b, 42'b, 43'b mit Gleitstücken 41c, 42c, 43c, 41'c, 42'c bzw. 43'c versehen, welche die Federstrukturen 3, 3' übergreifen und auf der Innenfläche der Randleiste 12 des Primärschwungradelements 1 gleiten können. Die 5A und 5B zeigen deutlicher die Form dieser Gleichstücke 41c–43'c, hier 42c mit einer Einmuldung 42d für den Durchgang des entsprechenden Bügels 42b. Diese Gleitstücke sind natürlich aus einem Gußwerkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten ausgeführt.
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Das Halten der Strukturen 3, 3' entgegen den Fliehkräften erfolgt außerdem für die Enden dieser Strukturen durch die komplementären Formen der Endstücke 32, 32', 32'', 32''' und der Druckteile 13, 13', die vom Primärschwungradelement 1 vorstehen, bzw. der Druckteile 21, 21', die vom Sekundärelement vorstehen. Die 6A, 6B, 6C zeigen im Detail die Form des Endstücks 32; die anderen Endstücke sind identisch ausgeführt. Dieses Endstück 32 weist eine gewölbte vorderseitige Fläche 32a auf, die sich in das Druckteil 21 einpassen kann, das sie dann entgegen der Fliehkraft hält. Darüber hinaus ist in diese Fläche ein Stulp 32b parallel zur allgemeinen Achse x-x', radial auf der Kreisachse der Federstrukturen 3, 3', eingearbeitet, in den das klinkenförmige Ende des vom Primärschwungradelement 1 vorstehenden Druckteils 13 eingreift, um das Endstück radial zu arretieren. Die rückseitige Fläche des Endstücks 32 weist eine Aufnahme 32c auf, in die sich das Ende der Federn 30 und 31 einfügt. Diese rückseitige Fläche wird durch eine Lippe 32d verlängert, die als Gleitstück in Anlage an der Randleiste 12 des Primärschwungradelements 1 dient.
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Unter Bezugnahme auf die 7A, 7B, die schematisch die Aneinanderschichtung der ringförmigen Abstandsstücke 41, 42, 43 darstellen, ist zu erkennen, daß das Abstandsstück 42, in der mittleren Position in der Aneinanderschichtung, mit seinen Ansätzen 42a, 42'a zur Befestigung der Haltebügel eben ist, während die Ansätze 41a, 41'a des Abstandsstücks 41 und 43a, 43'a des Abstandsstücks 43 durch zwei entgegengesetzte aufeinanderfolgende Wölbungen versetzt sind, so daß sich die Bereiche zum Aufnieten der Bügel in der Ebene des mittleren Abstandsstücks 42 befinden, bei der es sich um die Ebene handelt, in der die Fliehkräfte auf die Federstrukturen 3 und 3' ausgeübt werden.
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Parallel mit den elastischen Mitteln 3, 3' und zwischen dem Primär- 1 und Sekundärschwungradelement 2 sind Reibdämpfungsmittel 5 angeordnet. Diese Mittel enthalten eine Aneinanderschichtung von Kränzen mit zwei Kränzen 50 aus Reibwerkstoff, die zwischen dem Flansch 10 und einem starren Kranz 51 eingeschlossen sind, der mit Spiel drehfest mit dem Sekundärschwungradelement durch Vorsprünge 25 der Nabe 24 dieses Sekundärelements verbunden ist. Eine Tellerfeder 52 sorgt für die gewünschte Einspannung der Aneinanderschichtung von Kränzen.
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Die Eigenschaften des durch das Zweimassenschwungrad gebildeten Filters zum Abbau der Torsionsschwingungen werden durch die Kombination der Drehträgheiten des Primär- 1 und Sekundärschwungradelements 2, der Steifigkeit der elastischen Mittel 3, 3' und des durch das Dämpfungsmittel 5 bedingten Dämpfungsmoments bestimmt.
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Die in den 8 bis 10B dargestellte Variante des Zweimassen-Dämpfungsschwungrads unterscheidet sich von dem vorangehenden nur durch die Anordnungen der Zentriergleitstücke, der ringförmigen Abstandsstücke und des Dämpfungsmittels. Demzufolge beschränkt sich die Beschreibung auf die Unterschiede, für die jeweils die um 100 erhöhten Bezugsnummern der vorstehend beschriebenen Elemente verwendet werden.
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Die aneinander geschichteten ringförmigen Abstandsstücke 141, 142, 143 bilden die Reibkränze des Dämpfungsmittels 105 und sind zwischen zwei Kränzen aus Reibwerkstoff 150, 150' eingeschlossen, von denen einer 150 auf dem Flansch 110 des Primärschwungradelements und der andere 150' auf einem Kranz 153 anliegt, an dem eine Tellerfeder 152 angedrückt zur Anlage kommt, wobei das gesamte Dämpfungsmittel 105 in einer durch Schweißen am Flansch 112 angefügten ringförmigen Auskehlung 154 aufgenommen ist.
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Im übrigen umfassen die Zentriergleitstücke, wie etwa 142c, einen Ansatz 142e, der als Kreissegment nach innen und in der Mitte vorsteht, so daß er sich zwischen zwei benachbarten Windungen der äußeren Feder 130 einfügt. Diese Anordnung verschafft dem Gleitstück 142c eine unveränderliche relative Winkelposition an der Federstruktur.
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Indem eine Winkelauslenkung entsprechend der Darstellung in 4 ermöglicht und als Ausgangspunkt der Auslenkungen das Primärschwungradelement zugrunde gelegt wird, weist, wenn die Winkelauslenkung des Sekundärelements α ist, das ringförmige Abstandsstück 141 eine Auslenkung von 3/4α, das Abstandsstück 142 eine Auslenkung von 1/2α und das Abstandsstück 143 eine Auslenkung von 1/4α auf. Die Auslenkungsfaktoren der Abstandsstücke 141 und 143 kehren sich mit der Auslenkungsrichtung des Sekundärschwungradelements um, wobei sie 1/4α bzw. 3/4α werden. Da der Kranz 154 praktisch drehfest mit dem Primärschwungradelement 1 verbunden ist, bleiben die Reibwirkung im Dämpfer 105 und daher auch der Dämpfungskoeffizient des Schwungrads unabhängig von der Auslenkungsrichtung unverändert. Im übrigen gibt es im Auslenkungsbereich der Druckteile 121, 121' zwischen den Endstücken 132, 132''' bzw. 132', 132'', in dem kein Zusammendrücken der Federstrukturen auftritt, weder ein elastisches Rückstellmoment noch eine Reibungsdämpfung.
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Das in den 11 bis 13 dargestellte Zweimassen-Dämpfungsschwungrad, dessen Bezugsnummern jeweils gleich den um 200 erhöhten Bezugsnummern der entsprechenden Elemente des unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschriebenen Schwungrads sind, unterscheidet sich von diesem durch die Anordnung der Endstücke 232 bis 232''' und der vom Sekundärschwungradelement 202 vorstehenden Druckteile 221 bis 221''', wie dies im folgenden eingehender erläutert wird.
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11 beschränkt sich auf die Enden der Federstrukturen 203 und 203', die sich beiderseits der vom Primärelement 201 vorstehenden Druckteile 213 und der vom Sekundärelement 202 vorstehenden Druckteile 221a, 222b gegenüberliegen. Das Druckteil 213 ist ähnlich wie das Druckteil 13 der 2 und 3 ausgeführt und liegt ebenfalls, wenn das übertragene Drehmoment gleich null ist, auf den Endstücken 232 der Struktur 203 und 232''' der Struktur 203' an. Die vom Sekundärschwungradelement 202 vorstehenden Druckteile 221a, 221b haben eine ähnliche Form wie das Druckteil 213 und sind radial symmetrisch im Verhältnis zu diesem Druckteil angeordnet, aber umfangsmäßig kürzer ausgeführt, um ein Spiel ohne Rückstellmoment bei sehr geringen Auslenkungen zu schaffen, wie dies bei den vorangehenden Anordnungen der Fall ist. Die Endstücke wie 232, 232''' weisen eine ebene Auflagefläche für die Druckteile auf. Sie greifen durch eine Rille in eine Haltespange 244b für das Endstück 232 und 245''b für das Endstück 232''' ein (wobei die Endstücke 232', 232'' und die Haltespangen 244'b und 245'b hier nicht dargestellt sind). Diese Haltespangen sind paarweise (244b, 244'b und 245b, 245'b) in einer diametral gegenüberliegenden Position an ringförmigen Abstandsstücken 244 bzw. 245 in ähnlicher Ausführung wie die ringförmigen Abstandsstücke 241 bis 243 befestigt, an denen die Haltebügel befestigt sind. Die ringförmigen Abstandsstücke 241 bis 245 sind jedoch aus dünnem Feinblech ausgeführt, damit sie ausreichend biegsam sind, um Verformungen zu ermöglichen, so daß die Haltebügel und Haltespangen in einer gleichen Ebene gehalten werden, die senkrecht zur allgemeinen Achse verläuft und durch die Kreisachse der Federstrukturen hindurchgeht. Die Gesamtheit der ringförmigen Abstandsstücke 241 bis 245 ist auf die Nabe 224 des Sekundärschwungradelements 202 über einen Ring mit hochgerichteten Seitenrändern 246 aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten zentriert. Dieser Ring ist beispielsweise mehrteilig ausgeführt, um die Montage zu vereinfachen.
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Die Abschlußwindungen der äußeren Federn 230, 230' der Strukturen 203, 203' sind in Form von Bögen 230, 230''a (und 230'a, 230'''a nicht dargestellt) nach außen gewölbt und gehen durch Durchgänge wie 232a in den Endstücken 232 bis 232''' hindurch, so daß diese Endstücke fest mit den Enden der Federn 230, 230' verbunden sind.
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Der Ausgleich der Endstücke und der Haltespangen mit den ringförmigen Abstandsstücken, die sie verbinden, kann dadurch präziser ausgeführt werden, daß an den Haltespangen Zentriereinsätze aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten ähnlich wie die Zentriergleitstücke der vorstehend beschriebenen Haltebügel befestigt werden.
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Die 14A bis 14D zeigen in einer ausreichend expliziten Weise, die keine zusätzlichen Erläuterungen erfordert, verschiedene Arten der Anbringung der einteiligen (14A, 14B) oder zweiteiligen (14C, 14D) Haltebügel an Zentriergleitstücken mit Aufnietungen oder Punktschweißungen zur Befestigung dieser Haltebügel an den ringförmigen Abstandsstücken.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern sie umfaßt auch alle Ausführungsvarianten im Rahmen des Geltungsbereichs der Ansprüche.
