DE19519363C2 - Geteilte Schwungradvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine geteilte Schwungradvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schwungradvorrichtung ist beispielsweise durch die DE 38 23 384 A1 bekannt. Diese Schwungradvorrichtung weist eine mit einem Antrieb verbundene erste Schwungmasse und eine über einen mit Federn ver­ sehenen Torsionsschwingungsdämpfer an dieser angreifende zweite Schwungmasse auf, die gegenüber der erstgenannten zu einer begrenzten Re­ lativdrehung befähigt ist und eine Dämpfungseinrichtung aufweist, die über einen Schwingungsdämpfer verfügt, der insbesondere in Fig. 6 und dem zuge­ ordneten Teil der Beschreibung ausführlich behandelt ist. Der Schwingungs­ dämpfer ist mit einer durch Fliehgewichte beaufschlagten Tellerfeder versehen, wobei die Fliehgewichte zur Reduzierung der Vorspannung der Tellerfeder bei zunehmender Drehzahl dienen und dadurch die Wirkung der Tellerfeder min­ dern, welche diese in Bezug zu Reibvorrichtungen der Dämpfungseinrichtung ausübt. Auf diese Weise entsteht eine bei vorbestimmbaren Betriebsbedingun­ gen zwischen den beiden Schwungmassen schaltbare Reibverbindung, wobei die vorbestimmbaren Betriebsbedingungen die Abhängigkeit von der Drehzahl darstellen.

Eine derartige Reibverbindung arbeitet unabhängig von den tatsächlichen Be­ triebsbedingungen der Schwungradvorrichtung. Dabei ergibt sich folgendes Problem:

Wenn die Schwungradvorrichtung mit niedriger Drehzahl betrieben wird, ist die Dämpfungseinrichtung voll wirksam, auch wenn antriebsseitig nur relativ klei­ ne Torsionsschwingungen eingeleitet werden. Dadurch wird die Entkopp­ lungsmöglichkeit der Schwungradvorrichtung reduziert. Andererseits wird die Reibverbindung ihre Reibwirkung mit zunehmender Drehzahl reduzieren, so daß sie, sollten gerade dann größere Torsionsschwingungen anliegen, diesen nur sehr begrenzt entgegenwirken kann. Trotz des Vorhandenseins einer Dämpfungseinrichtung ist demnach die Schwungradvorrichtung nicht gegen Beschädigungen geschützt, die auftreten können, wenn aufgrund großer Rela­ tivbewegungen der beiden Schwungmassen zueinander eine übermäßig starke Verformung der Federn des Torsionsschwingungsdämpfers zwischen den Schwungmassen erzeugt wird.

Eine weitere Schwungradvorrichtung ist durch die DE 39 41 251 A1 bekannt. Zwischen den beiden relativ drehbaren Schwungmassen ist ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet, der aus einer Torsionsfederung und einer Reibvorrichtung besteht. Des wei­ teren ist axial zwischen den beiden Schwungmassen ein Schwingungsdämpfer einer Dämpfungseinrichtung angeordnet, der bei vorbestimmbarer Drehzahl, vorzugsweise bei der beim Start- und Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine zu durchlaufenden Resonanzdrehzahl entsprechenden Drehzahl, derart angesteuert wird, daß ein vorbe­ stimmbares Moment von der ersten auf die zweite Schwungmasse übertragbar ist. Da­ durch wird die Möglichkeit geschaffen, beim Durchgang durch die Resonanzdrehzahl extreme Relativdrehungen der beiden Schwungmassen zueinander mittels der Reibwir­ kung des Schwingungsdämpfers zu unterdrücken und dadurch zu verhindern, daß Fe­ dern der zwischen die beiden Schwungmassen geschalteten Torsionsfederung auf Block gehen und dadurch beschädigt werden können. Das durch den Schwingungsdämpfer ausgeübte Reibmoment zwischen den Schwungmassen ist gemäß der OS beliebig hoch wählbar, wobei die Einstellung einerseits über die Auswahl einer den Schwingungs­ dämpfer belastenden Axialfeder und andererseits über die auf das Kupplungsgehäuse der Reibungskupplung ausgeübte Ausrückkraft vorgenommen werden kann.

Sobald die Axialfeder für den Schwingungsdämpfer in die Reibungskupplung eingebaut ist, fehlt eine weitergehende Einstellbarkeit für den Schwingungsdämpfer, da die Aus­ rückkraft, mit der ein Anpreßmittel, wie beispielsweise eine Membranfeder zum Ausrüc­ ken belastet wird, in Abhängigkeit von dieser Membranfeder festgelegt wird und folg­ lich stets gleichbleibend stark auf das Kupplungsgehäuse der Reibungskupplung zum axialen Verschieben desselben in Richtung zur Axialfeder einwirkt.

Bei der Schwungradvorrichtung gemäß der zuvor gewürdigten OS handelt es sich um eine sogenannte "trockene" Ausführung. Im Gegensatz dazu zeigt die DE 41 28 868 A1 eine geteilte Schwungradvorrichtung, bei welcher ein zwischen den beiden Schwungmassen vorgesehener, in Umfangsrichtung wirksamer Torsionsschwingungs­ dämpfer innerhalb einer mit viskosem Medium gefüllten, abgedichteten Kammer ange­ ordnet ist, wobei durch das viskose Medium eine geschwindigkeitsproportionale Dämp­ fung einer Relativdrehung der beiden Schwungmassen zueinander erzielbar ist. Hier­ durch bedingt, ist im Umfangsbereich eine Torsionsfederung mit extrem langhubigen Federn einsetzbar. Durch eine solche Torsionsfederung kann die Resonanzfrequenz der Schwungradvorrichtung so dicht an die Anlaßdrehzahl eines Antriebs, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine herangeführt werden, daß bei Durchlaufen der Resonanzfre­ quenz, beispielsweise beim Startvorgang, die vom Antrieb bereitgestellte Energie zu ge­ ring ist, um Schäden an der Schwungradvorrichtung hervorzurufen. Sobald diese über­ aus tiefliegende Resonanzfrequenz beim Startvorgang durchlaufen ist, wird sie, da deut­ lich unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegend, beim weiterem Betrieb des Antriebs nicht mehr erreicht. Eine Schwungradvorrichtung mit einer Kammer für viskoses Medium be­ nötigt daher nicht unbedingt einen zwischen den beiden Schwungmassen wirksamen zusätzlichen Schwingungsdämpfer, ist aber aufgrund des Vorhandenseins der Kammer erheblich größer als die zuvor erwähnte "trockene" Ausführung und, zumal Mittel zur Abdichtung der Kammer erforderlich sind, auch erheblich teuerer.

Zur Dämpfung von Torsionsschwingungen ist eine konstruktive Lösung bekannt, bei welcher eine Reibungskupplung mit einer einen Ein- oder Ausrücker über einen Stellan­ trieb einer automatischen Kupplung positionierenden Einrichtung kombiniert ist. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise in der DE 36 24 755 A1 dargestellt und beschrie­ ben. Der Stellantrieb wird derart geregelt, daß Torsionsschwingungen, die beispielsweise Geräusche verursachen, durch einen vorbestimmbaren Schlupf zwischen den Reibbelä­ gen der Kupplungsscheibe und den zugeordneten Kupplungselementen gedämpft wer­ den.

Nachteilig bei einer derartigen Betriebsweise der Reibungskupplung ist, daß die Be­ triebsbereiche, in denen zur Schwingungsdämpfung mit Schlupf gearbeitet wird, relativ groß sind. Da hierbei auch Betriebsbereiche hoher Momentenbelastung enthalten sind, resultiert ein hoher Belagverschleiß und eine starke Wärmeentwicklung aus dieser Be­ triebsweise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwungradvorrichtung so auszubilden, daß diese bei geringem Bauraumbedarf und niedrigem konstruktiven sowie energie­ technischen Aufwand für einen Schwingungsdämpfer einer Dämpfungseinrichtung oh­ ne die Gefahr einer Beschädigung bei Resonanzdrehzahl betreibbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichen der Ansprüche 1 oder 9 gelöst. Aufgrund der Ausbildung der Schwungradvorrichtung mit dem Schwingungs­ dämpfer kann auf eine zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllte Fettkammer verzichtet werden, wobei der Schwingungsdämpfer in Abhängigkeit von seiner Zuschal­ tintensität, falls gewünscht, auch so betrieben werden kann, daß eine geschwindig­ keitsproportionale Dämpfung, vergleichbar derjenigen, die durch viskoses Medium in einer Fettkammer erzielbar ist, erzeugt werden kann. Außerdem kann, da die Reso­ nanzdrehzahl aufgrund der zusätzlichen Dämpfungseinrichtung vergleichsweise hoch liegen darf, auf eine Torsionsfederung mit sehr geringer Federsteifigkeit verzichtet wer­ den, wodurch, da eine derartige Torsionsfederung wegen ihres erheblichen Längenbe­ darfs in Umfangsrichtung üblicherweise im radialen Umfangsbereich der Schwung­ massen angeordnet ist, eine erheblich kompaktere Ausbildung der Schwungradvorrich­ tung realisierbar ist, da bei Verwendung des Schwingungsdämpfers die Umfangsberei­ che der Schwungmassen für andere Bauteile der Schwungradvorrichtung, beispielsweise für die Reibbeläge der Reibungskupplung frei bleiben. Durch den Schwingungsdämpfer wird demzufolge eine kompakte und preiswerte Bauweise einer geteilten Schwung­ radvorrichtung begünstigt.

Anspruchsgemäß weist die Dämpfungseinrichtung eine Sensorvorrichtung auf, durch die bei Auftreten zumindest einer einer vorbestimmbaren Betriebsbedingung zugeord­ neten Meßgröße die Betriebsbedingung erfaßbar und, nach einer Signalabgabe an eine Schaltvorrichtung, die Aktivierung des Schwingungsdämpfers mittels einer von der Schaltvorrichtung ansteuerbaren Betätigungseinrichtung mit einem vom Wert der Meß­ größe abhängigen Wirkbetrag auslösbar ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß die von der Dämpfungseinrichtung ausgeübte Reibwirkung zwischen den beiden Schwungmassen stets gerade so groß ist, daß vom Antrieb eingeleitete Torsionsschwingungen einerseits wirksam gedämpft werden und somit die Amplituden von Resonanzfrequenzen vermin­ derbar ist, andererseits aber eine Überdämpfung vermieden wird, wodurch die Dämp­ fungseinrichtung einen unnötig hohen Energieverbrauch hätte und, da die beiden Schwungmassen stärker als notwendig durch Reibschluß miteinander gekoppelt wür­ den, zumindest ein Teil der bei einer geteilten Schwungradvorrichtung an sich vorzügli­ chen Dämpfungseigenschaften im Hinblick auf Torsionsschwingungen zunichte ge­ macht würde.

Die zuvor genannten, vorzüglichen Dämpfungseigenschaften einer geteilten Schwung­ radvorrichtung beruhen auf der Relativdrehbarkeit der beiden Schwungmassen zuein­ ander unter Verformung von Federn des zwischengeschalteten Torsionsschwingungs­ dämpfers. Beim Durchlaufen einer Resonanzfrequenz besteht die Gefahr, daß die bei­ den Schwungmassen immer weiter in zueinander entgegengesetzten Richtungen ausge­ lenkt und schließlich nur dadurch gestoppt werden, daß die zuvor genannten Federn des Torsionsschwingungsdämpfers auf Block gehen oder, bei Anordnung von Gleit­ schuhen zwischen den Federn, diese in Anlage aneinander kommen. Das Durchlaufen eines Resonanzbereichs ist folglich mit Vorzug dadurch bestimmbar, daß mittels der Sensorvorrichtung durch Bestimmung der Relativgeschwindigkeit der Schwungmassen überwacht wird, ob die letztgenannten eine vorbestimmbare Relativbeschleunigung zu­ einander überschreiten und, sollte dies der Fall sein, eine Signalabgabe an eine Schalt­ vorrichtung auslöst, durch welche der Schwingungsdämpfer über eine Betätigungsein­ richtung einstellbar ist, und zwar vorzugsweise mit genau dem Wirkbetrag, der erfor­ derlich ist, um die Relativbeschleunigung der beiden Schwungmassen auf eine zulässige Relativbeschleunigung zurückzuführen. Hierzu erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 2 dazu befähigt ist, die Drehgeschwindigkeiten bei­ der Schwungmassen mittels Überwachung der Markierungen zu ermitteln und eine zu­ geordnete Signalabgabe vorzunehmen. Das gleiche gilt hinsichtlich der Ansprüche 3 und 4, nach welchen die zugeordnete Signalabgabe in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebs bzw. der Schwungradvorrichtung oder der Stellung eines auf das An­ preßmittel der Reibungskupplung Einfluß nehmenden Bauteils, wie Kupplungspedal, Stellantrieb einer automatischen Kupplung oder eines Ein- oder Ausrückers erfolgt. Zur korrekten Auswertung der unterschiedlichen Signale ist die Schaltvorrichtung entspre­ chend Anspruch 5 mit einem Schaltelement ausgebildet, welches entweder eine dem Signal zugeordnete Führungsgröße errechnet oder aus einem Speicher, in welchem für eine Vielzahl von Signalen die jeweils zugeordnete Führungsgrößen abgespeichert sind, die betreffende Führungsgröße ausliest und den berechneten oder ausgelesenen Wert zur Einstellung der Betätigungseinrichtung verwendet.

Wie bereits kurz erwähnt, kann alternativ zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit der beiden Schwungmassen zueinander die Sensorvorrichtung auch zur Detektion der Dreh­ zahl des Antriebs oder der Schwungradvorrichtung vorgesehen sein, da diejenigen Drehzahlbereiche, bei denen Resonanz auftreten kann, bekannt sind. Als besonders kri­ tisch hat sich hierbei der Drehzahlbereich zwischen der Anlaßdrehzahl beim Start des Antriebs und der Leerlaufdrehzahl erwiesen, wobei unmittelbar oberhalb der Anlaß­ drehzahl zwar für die Schwungradvorrichtung gefährliche Torsionsschwingungen von der Antriebsseite her einleitbar sind, jedoch reicht der Energiegehalt dieser Torsions­ schwingungen zumeist für eine Zerstörung der Schwungradvorrichtung nicht aus. Erst bei weiter ansteigender Drehzahl, die allerdings immer noch erheblich unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegt, haben die Torsionsschwingungen einen Energiegehalt erreicht, der aufgrund von Resonanz zur Zerstörung der Schwungradvorrichtung führen kann. Entsprechend dieser Kenntnis kann der Schwingungsdämpfer zwar beginnend mit dem Anlaßvorgang schon zugeschaltet sein, jedoch zunächst noch mit moderater Wirkung, während beim Durchgang durch die bekanntermaßen gefährlichste Frequenz eine volle Zuschaltung des Schwingungsdämpfers von Vorteil ist.

Die Ausführung der Schwungradvorrichtung mit einer Sensorvorrichtung zur Ansteue­ rung der Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von Betriebszuständen der Reibungs­ kupplung arbeitet derart, daß die Sensorvorrichtung den Verformungszustand des An­ preßmittels direkt oder, durch Erfassung der Stellung eines auf den Verformungszustand dieses Anpreßmittels Einfluß nehmenden Bauteils, indirekt ermittelt. Wird nun bei­ spielsweise aufgrund eines Niedertretens des Kupplungspedals um einen erweiterten Trittweg oder durch entsprechende Ansteuerung des Stellantriebs der automatischen Kupplung der zuvor beschriebene Zusatzhub abseits des "normalen" Ein- oder Aus­ rückweges absolviert, dann wird dies durch die Sensorvorrichtung erfaßt, und, sofern die Betätigungseinrichtung für den Schwingungsdämpfer losgelöst vom Kupplungspedal oder vom Stellantrieb der automatischen Kupplung steuerbar sein sollte, nach einer Signalabgabe durch die Sensorvorrichtung die Schaltvorrichtung zum Aktivieren eines der Betätigungseinrichtung zugeordneten Direktantriebs für den Schwingungsdämpfer betätigt.

Bei der aufgrund der Signalabgabe der Sensorvorrichtung mittels einer Schaltvorrichtung steuerbaren Betätigungseinrichtung des Anspruchs 1 kann es sich, wie zuvor ausge­ führt, um einen Direktantrieb handeln, der den Schwingungsdämpfer der Dämpfungs­ einrichtung unmittelbar beaufschlagt, sie kann aber ebenso gemäß Anspruch 6 als Stel­ lantrieb eines automatischen Kupplungssystems wirksam sein, durch welchen über den Ausrücker und dem von diesem beaufschlagbaren Anpreßmittel der Reibungskupplung der Schwingungsdämpfer einstellbar ist. Bei dem zuvor genannten Anpreßmittel kann es sich beispielsweise um eine Membranscheibe handeln, die, durch Beaufschlagung mit­ tels eines Einrückers, die für den Einrückvorgang notwendige Anpreßkraft überträgt. Das Anpreßmittel kann aber ebenso durch eine Membranfeder gebildet sein, die auf­ grund ihrer Eigenvorspannung die Anpreßkraft bereitstellt und durch einen Ausrücker derart verformbar ist, daß eine Belastungsminderung einer Anpreßplatte der Reibungs­ kupplung erfolgt.

Für den Fall, daß die Betätigungseinrichtung durch den Stellantrieb eines automatischen Kupplungssystems realisiert wird, ist ein Betrieb entsprechend Anspruch 7 von Vorteil, da über den "normalen" Stellweg des Ein- oder Ausrückers die Reibungskupplung ein- oder ausgerückt werden kann, während über einen sich an diesen Stellweg anschlie­ ßenden Zusatzweg, über welchen der Ein- oder Ausrücker unter der Wirkung des Stel­ lantriebs bewegbar ist, der Schwingungsdämpfer zuschaltbar ist, indem beispielsweise entsprechend Anspruch 8 das Anpreßmittel einen gegenüber dem Ein- oder Ausrücken zusätzlichen Auslenkweg zurücklegt. In Abhängigkeit davon, ob der Zusatzweg des Ein- oder Ausrückers an der Ein- oder Ausrückseite seines eigentlichen Stellweges liegt, wird der Schwingungsdämpfer vor oder nach dem Ein- oder Ausrückvorgang betätigt.

Eine Schwungradvorrichtung, in welcher der Schwingungsdämpfer der Dämpfungsein­ richtung über einen Ausrücker aktiviert wird, ist im Anspruch 9 formuliert. Abweichend von der im Anspruch 1 beanspruchten Ausführung ist keine Sensorvorrichtung zum Er­ fassen zumindest einer Meßgröße einer die Schwungradvorrichtung gefährdenden Be­ triebsbedingung erforderlich. Bei der Schwungradvorrichtung nach Anspruch 9 wird einfach der Stellweg der Betätigungseinrichtung und damit des Ein- oder Ausrückers sowie, entsprechend Anspruch 10, des Anpreßmittels gegenüber dem zum Ein- oder Ausrücken notwendigen Stellweg um den zuvor bereits beschriebenen Zusatzweg er­ weitert und dadurch letztendlich das Anpreßmittel der Reibungskupplung für die Betäti­ gung des Schwingungsdämpfers genutzt. Hierdurch entsteht eine besonders einfache Dämpfungseinrichtung, durch welche Torsionsschwingungen beim Durchgang durch eine Resonanzfrequenz wirkungsvoll unterdrückbar sind.

Durch die Anordnung des Zusatzweges an der in Anspruch 11 angegebenen Seite des zum Ein- oder Ausrücken notwendigen Stellweges wird der Schwingungsdämpfer vor einem Einrücken der Reibungskupplung aktiviert. Im Gegensatz dazu wird durch Verla­ gerung des Zusatzweges nach Anspruch 12 an das andere Ende des Ein- oder Ausrück­ weges der Schwingungsdämpfer erst nach Einnahme des eingerückten Zustandes zuge­ schaltet.

Wenn der Zusatzweg von Betätigungseinrichtung, Ein- oder Ausrücker oder Anpreßmit­ tel außerhalb des für den Ein- oder Ausrückvorgang notwendigen Stellweges liegt, muß nicht zwangsläufig bei jedem Ein- oder Ausrücken der Schwingungsdämpfer zugeschal­ tet werden. Es ist vielmehr so, daß dieser nur bei tatsächlichem Bedarf aktiviert wird, indem nach Anspruch 13 das Betätigungselement im Falle eines Stellantriebs eines au­ tomatischen Kupplungssystems lediglich bei einem Start des Antriebs oder bei einem Abschalten des letztgenannten jeweils einmalig den Schwingungsdämpfer aktiviert. Vergleichbar kann der Ein- oder Ausrücker entsprechend Anspruch 14 durch ein kon­ ventionelles Kupplungspedal bedient werden, indem dieses beispielsweise einen zusätz­ lichen Weg hat, der lediglich beim Starten des Antriebs oder beim Abschalten durch den Fahrzeugbediener einmalig durch entsprechende Bedienung des Kupplungspedals zu durchfahren ist.

In Anspruch 15 ist, unabhängig von der jeweiligen Ausführung der Schwungradvorrich­ tung, eine vorteilhafte Ausführungsform für den Schwingungsdämpfer angegeben.

Die Ansprüche 16 bis 22 zeigen vorteilhafte Auführungsformen der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung auf.

Gemäß Anspruch 23 ist es insbesondere bei derjenigen Ausführung, bei welcher die Aktivierung des Schwingungsdämpfers über das Anpreßmittel erfolgt, von Vorteil, wenn das letztgenannte mit Hilfe eines Verschleißausgleiches in einer konstanten Stellung ge­ genüber einem Kupplungsgehäuse der Reibungskupplung einerseits und der dieses Kupplungsgehäuse tragenden zweiten Schwungmasse andererseits gehalten wird. Ein derartiger Verschleißausgleich ist beispielsweise durch die DE-Patentanmeldung 43 37 613 bekannt.

Ergänzend zu der Betätigung des Schwingungsdämpfers zwischen den Schwungmassen besteht nach Anspruch 24 die Möglichkeit, den Stellantrieb eines automatischen Kupp­ lungssystems innerhalb des zum Ein- oder Ausrücken verfügbaren Stellweges derart zu steuern oder zu regeln, daß das jeweilige Anpreßmittel, wie beispielsweise eine Mem­ branfeder im Kupplungsgehäuse oder ein Einrücker, der auf eine im Kupplungsgehäuse gelagerte Membranscheibe einwirkt, so eingestellt wird, daß die Reibbeläge der Kupp­ lungsscheibe an ihren Reibflächen mit den zugeordneten Elementen der Reibungskupp­ lung mit vorbestimmbarem Schlupf betrieben werden, wodurch aufgrund der dann wirksamen Reibung vom Antrieb eingeleitete Torsionsschwingungen dämpfbar sind, die Verbindung Kupplungsscheibe/Elemente der Reibungskupplung demnach als zweite Dämpfungseinrichtung wirksam ist. Diese Dämpfungseinrichtung wird vorzugsweise im Drehzahlbereich oberhalb der Resonanzdrehzahl der Schwungradvorrichtung aktiviert.

Sollten die eingeleiteten Torsionsschwingungen so groß werden, daß sie selbst bei ma­ ximalem Schlupf zwischen den Reibbelägen der Kupplungsscheibe und den zugeordne­ ten Elementen der Reibungskupplung nicht mehr gedämpft werden können, ist der Stellantrieb gemäß Anspruch 25 so anzusteuern, daß durch Lösen der Anpreßplatte von der Kupplungsscheibe eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung vorliegt. Diese Unterbrechung wird bevorzugt während einer vorbestimmbaren Zeitspanne anliegen, nach der ein erneutes Einkuppeln ohne die Gefahr einer Zerstörung der Reibbeläge an der Kupplungsscheibe möglich ist.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schwungradvorrichtung mit einem auf einen Ausrücker einwirkenden Stellantrieb einer Betätigungseinrichtung und einer Dämpfungseinrich­ tung, die als Schwingungsdämpfer einen Stößel aufweist;

Fig. 2 die Dämpfungseinrichtung, vergrößert herausgezeichnet;

Fig. 3 wie Fig. 2, aber mit einem Direktantrieb als Betätigungseinrichtung am Gehäuse einer Reibungskupplung;

Fig. 4 wie Fig. 2, aber mit einer das Anpreßmittel der Reibungskupplung als Schwingungsdämpfer aufweisenden Dämpfungseinrichtung;

Fig. 5 wie Fig. 2, aber mit einer eine Klaue als Schwingungsdämpfer enthalten­ den Dämpfungseinrichtung;

Fig. 6 eine Schaltvorrichtung in der Form einer Regelung;

Fig. 7 wie Fig. 6 aber als Steuerung ausgebildet.

Die Schwungradvorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einer ersten Schwungmasse 1, die zusammengesetzt ist aus einer Primärscheibe 2, die mit einer Nabe 3 verbunden ist, wobei die letztgenannte lösbar an der Kurbelwelle 4 eines nicht gezeigten Antriebs, beispielsweise einer Brennkraftmaschine befestigt ist. Die Primärscheibe 2 ist im Bereich ihres Außendurchmessers mit einem Ring 5 versehen, der eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung 6 aufweist. Im wesentlichen parallel zur Primärscheibe 2 und mit axialem Abstand davon ist eine Deckplatte 7 angeordnet, welche im Bereich ihres Außendurchmessers mit dem Ring 5 fest verbunden ist. An der ersten Schwungmasse 1 ist einteilig das Anlasserzahnrad 8 ausgebildet, das in Eingriff mit einem nicht gezeigten Anlasser steht. Sämtliche mit der Nabe 3 verbundenen Teile drehen sich zusammen mit der Kurbelwelle 4 der Brennkraftmaschine um eine Drehachse 9.

Die Innenwandung 6 des Ringes 5 sowie die radial äußeren Bereiche der Primärscheibe 2 an der Deckplatte 7 bilden eine konzentrisch zur Drehachse 9 umlaufende Kammer 10. In dieser Kammer sind Federelemente 11 einer Torsionsfederung 12 angeordnet, die zusammen mit einer in üblicher Weise ausgebildeten und daher nicht gezeigten Reibvorrichtung einen Torsions­ schwingungsdämpfer 13 bildet. Die Ansteuerung der Federelemente 11 erfolgt von der ersten Schwungmasse 1 her über nicht gezeigte, an den Innenseiten vom Primärscheibe 2 und Deckplatte 7 befestigten Segmenten, die unter Zwischen­ schaltung jeweils eines Federtopfes 14 auf das an diesem in Anlage stehende Federelement 11 einwirken. Die Kammer 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zumindest teilweise mit einem viskosen Medium gefüllt. Sofern die Federelemente 11 bei der vorliegenden Schwungradvorrichtung mit vergleichsweise großer Federsteifigkeit ausgebildet sind, muß die Kammer 10 allerdings nicht unbedingt mit dem viskosen Medium gefüllt sein.

Die von der Torsionsfederung 12 aufgenommenen Drehmomente sind auf eine Nabenscheibe 17 leitbar, die für eine mit dieser über Nieten 23 fest verbundene zweite Schwungmasse 24 als Momentenüberträger 25 wirksam ist. Die zweite Schwungmasse ist radial innerhalb des Verbindungsbereichs auf einem Lager 28, vorzugsweise einem Wälzlager aufgesetzt, das auf der Nabe 3 in Achsrichtung fest angeordnet ist. Die zweite Schwungmasse 24 wird einerseits durch einen Flansch 30 und andererseits durch den radial inneren Bereich der Nabenscheibe 17 axial gesichert. Die zweite Schwungmasse 24 dient zur Aufnahme einer Reibungskupplung 32, die ein an der zweiten Schwungmasse 24 befestigtes Kupplungsgehäuse 33 aufweist, in welchem eine als Anpreßmittel 34 wirksame Membranfeder 35 eingespannt ist. Diese beaufschlagt mit ihrem radial äußeren Bereich mit einer Seite eine Anpreßplatte 37, die mit einem Reibbelag 38 einer beidseitig mit Reibbelägen ausgebildeten Kupplungsscheibe 39 eine gemeinsame Reibfläche aufweist. Der andere Reibbelag 38 der Kupplungsscheibe 39 hat mit einem zugeordneten Bereich der zweiten Schwungmasse 24 eine gemeinsame Reibfläche. Die Kupplungsscheibe 39 weist eine Nabe 40 auf, mit welcher sie drehfest auf einer getriebeseitigen Ab­ triebswelle 41 angeordnet ist.

Der radial äußere Bereich der Membranfeder 35 ist mit seiner von der Anpreßplatte 37 abgewandten Seite an einem Ende eines Hebels 43 in Anlage bringbar, der im Mittenbereich schwenkbar am Kupplungsgehäuse 33 gelagert ist. Dieser Hebel greift anderenends am benachbarten Ende eines Stößels 44 an, der mit einem Schaft 45 das Kupplungsgehäuse 33 und die zweite Schwungmasse 24 durchgreift und mit einem quer zum Schaft 45 verlaufenden Ansatz 46 in einen zwischen der ersten Schwungmasse 1 und der zweiten Schwungmasse 24 liegenden Hohlraum 47 eingreift. Der Stößel 44 wird durch ein Rückhalteelement 48 in seiner in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung gehalten, wobei das Rückhalteelement 48 vorzugsweise durch eine Feder gebildet wird, die in am Schaft 45 ausgebildete Vertiefungen eingreift. Der Stößel 44 bildet gemeinsam mit dem Hebel 43 einen ersten Schwingungsdämpfer 50 einer Dämpfeinrichtung 105.

Radial innerhalb des Schwingungsdämpfers 50 ist die Membranfeder 35 mit einer Seite an einer Nase 51 des Kupplungsgehäuses 33 und mit der anderen Seite an einem Haltering 52 fixiert. Die nach radial innen laufenden Zungen 53 der Mem­ branfeder 35 greifen an einem Ausrücklager 54 eines Ausrückers 55 an, der konzentrisch zur Abtriebswelle 41 angeordnet ist und einen auf das Ausrücklager 54 einwirkenden Kolben 56 aufweist, der zwischen einer inneren zylindrischen Wandung 57 und einer äußeren zylindrischen Wandung 58 dichtend geführt ist. Der zwischen den beiden Wandungen 57 und 58 liegende Zylinderraum 59 ist mit einem Druckmittelanschluß 60 verbunden, der über eine Leitung 61 an einen Stellantrieb 62 angeschlossen ist, wie er beispielsweise durch die DE 37 06 849 A1 bekannt ist. Dieser Stellantrieb ist Teil einer Betätigungseinrichtung 101, die mit einer als Steuerung oder Regelung wirksamen Schaltvorrichtung 63 verbunden ist. Die Schaltvorrichtung ist gemäß Fig. 7 als Regelung ausgebildet und weist außer einem als Schaltelement 128 wirksamen Regler 110 einen mit diesem verbundenen Speicher 111 auf. Der Regler 110 ist mit dem Stellantrieb 62 sowie mit einer nachfolgend noch ausführlicher behandelten Sensorvorrichtung 120 verbunden, über welche dem Regler 110 Informationen hinsichtlich der jeweiligen Betriebsbedingung der Schwungradvorrichtung zustellbar sind. Eine weitere Verbindung liegt über eine Regelstrecke 180 vor, durch welche ermittelte Ist-Werte dem Regler 110 für eine ggf. erfoderliche Nachregelung wieder zugeführt werden.

Zum besseren Verständnis dieser Schaltvorrichtung wird zunächst eingehender die Sensorvorrichtung 120 behandelt. Diese kann beispielsweise durch eine erste Markierung 121, die an der ersten Schwungmasse 1 im Umfangsbereich in Unfangsrichtung verlaufend, vorgesehen ist, und, mit dieser zusammenwirkend, einen ersten Drehgeschwindigkeitsnehmer 126 zur Überwachung der Markierung 121 gebildet sein, der an einer strichpunktiert gezeichneten Getriebeglocke 133 befestigt ist. Des weiteren weist die Sensorvorrichtung 120 eine zweite Markierung 123 auf, die an der zweiten Schwungmasse 24, im Umfangsbereich in Unfangsrichtung verlaufend, vorgesehen ist und, mit dieser zusammenwirkend, einen zweiten Drehgeschwindigkeitsnehmer 127 zur Überwachung der Markierung 123, wobei der letztgenannte Nehmer 127 ebenfalls an der Getriebeglocke 133 befestigt ist und zwar, ebenso wie der erstgenannte Nehmer 126, an deren Innenseite gegenüberliegend der jeweils zugeordneten Markierung 121, 123. Die Markierungen können, in Umfangsrichtung gesehen, Hell/Dunkel-Zonen für optische Überwachung oder Hallsensoren für elektromagnetische Überwachung aufweisen. Denkbar wäre auch, die Verzahnung des Anlasserrades 8 als erste Markierung 121 zu verwenden.

Bei Einleitung von Torsionsschwingungen in die Schwungradvorrichtung führen die beiden Schwungmassen 1 und 24 eine Relativbewegung zueinander aus, die über die Drehgeschwindigkeitsnehmer 126, 127 aufgrund unterschiedlicher ermittelter Drehgeschwindigkeiten in Form einer Relativgeschwindigkeit erkennbar ist. Aufgrund des bekannten physikalischen Zusammenhangs von Geschwindigkeit und Beschleunigung ist folglich, bei Kenntnis der Relativgeschwindigkeit und eines Meßzeitintervalls, die Relativbeschleunigung der Schwungmassen zueinander ermittelbar, beispielsweise durch die Schaltvorrichtung 63. Die betragmäßige Feststellung der Relativbeschleunigung ist von großer Bedeutung, da bei zu hoher Relativbeschleunigung Schäden an der Schwungradvorrichtung erwartet werden müssen.

Die Funktionsweise ist derart, daß, sofern vom Antrieb beim Durchfahren einer Resonanzfrequenz Torsionsschwingungen auf die erste Schwungmasse 1 geleitet werden, die einen Anstieg der Relativbeschleunigung der beiden Schwungmassen 1, 24 zueinander bewirken, sich dieser Anstieg so lange fortsetzen kann, bis über die Drehgeschwindigkeitsnehmer 126, 127 eine zu hohe Relativbeschleunigung der Schwungmassen 1, 24 vermittelt wird. Daraufhin wird an der Sensorvorrichtung 120 eine Signalabgabe ausgelöst, durch welche über die Schaltvorrichtung 63 und den Stellantrieb 62 der Ausrücker 55 soweit verschoben wird, daß der Schwingungsdämpfer 50 aktiviert wird und, entsprechend seiner Einstellung, die Relativbeschleunigung zwischen den beiden Schwungmassen reduziert oder gar aufhebt. Sobald im Falle einer Dämpfwirkung durch den Schwingungsdämpfer 50 die Relativbeschleunigung zwischen den beiden Schwungmassen 1, 24 auf ein vorbestimmbares, zulässiges Maß reduziert ist, wird der Schwingungsdämpfer 50 wieder deaktiviert. Die Deaktivierung kann in Abhängigkeit von der Drehzahl der Schwungmassen 1, 24 vorgenommen werden, wofür an der ersten Schwungmasse 1 radial außen ein Drehzahlgeber 125 und, diesem gegenüberliegend, radial innen an der in Fig. 1 strichpunktiert gezeichneten Getriebeglocke 133 befestigten Drehzahl­ nehmer 124 ermittelbar ist. Der Drehzahlnehmer 124 ist hierzu an die Schaltvorrichtung 63 angeschlossen. Zumindest eine Drehzahl, bei welcher nicht mehr mit einer Resonanzfrequenz zu rechnen ist, ist in dem bereits erwähnten Speicher 111 als Größe für die Einstellung der Schaltvorrichtung 63 abgelegt.

Bei Ermittlung der Relativbeschleunigung der Schwungmassen 1, 24 durch die Sensorvorrichtung 120 erfolgen Signalabgaben an den Regler 110, von denen jedes Signal einer bestimmten Relativbeschleunigung zugeordnet ist. Der Regler ruft die dieser Relativbeschleunigung entsprechenden Meßgröße zugeordnete Führungsgröße aus dem Speicher 111 ab, und gibt diese an die Betätigungseinrichtung 101 weiter, die daraufhin für einen Betrieb des Stellantriebs 62 sorgt, durch welchen der Schwingungsdämpfer 50 jeweils mit einer der Relativbeschleunigung zwischen den Schwungmassen 1, 24 zugeordneten Reibkraft zwischen den Schwungmassen 1, 24 wirksam ist. Ergänzend sei hierbei angemerkt, daß die in den Speicher 111 eingegebenen Führungsgrößen im Rahmen vorangegangener Meßreihen ermittelt und dann eingespeichert werden können.

Bei Verzicht auf die Markierungen 121, 123 und die Drehgeschwindigkeitsnehmer 126, 127 genügt auch die Auswertung der vom Drehzahlnehmer 124 ermittelten Werte, die in den Regler 110 eingespielt werden. In diesem Fall ist sowohl der Drehzahlgeber 125 als auch der Drehzahlnehmer 124 Teil der Sensorvorrichtung 120. Die letztgenannte gibt jeweils bei Aufnahme eines Drehzahlwertes als Meßgröße ein derselben entsprechendes Signal an den Regler 110, ab, der eine diesem Signal entsprechende Führungsgröße aus dem Speicher 111 abruft und entsprechend dieser Führungsgröße die Betätigungseinrichtung 101 und damit den Stellantrieb 62 so steuert, daß in Frequenzbereichen, in denen mit Resonanzfrequenz zu rechnen ist, der Schwingungsdämpfer 50 aktiviert wird, während er bei den übrigen Frequenzbereichen außer Betrieb bleibt. Entsprechend der Vorgabe durch die Führungsgrößen, kann der Regler 110 hierbei den Stellantrieb 62 derart steuern, daß innerhalb eines Bereichs der Resonanzfrequenz der Schwingungsdämpfer 50 in Zuordnung zur jeweils anliegenden Drehzahl geregelt wird.

Für den Fall, daß die Schaltvorrichtung 63 durch eine Steuereinrichtung gebildet wird, wird der Regler 110 durch eine Steuerung 130 als Schaltelement 128 ersetzt, deren Funktion derjenigen des Reglers im wesentlichen entspricht, jedoch den Unterschied aufweist, daß aufgrund des Fehlens der Regelstrecke 180 keine Rückmeldung von der Sensorvorrichtung 120 in der Weise erfolgt, durch welche der Schwingungsdämpfer 50 nachregelbar wäre. Die Steuerung 130 vermag lediglich bei Eingang eines Signals von der Sensorvorrichtung 120 eine diesem Signal entsprechende Führungsgröße aus dem Speicher 111 abzurufen und die Betätigungseinrichtung 101 in Zuordnung zu dieser Führungsgröße zu steuern, so daß der Schwingungsdämpfer 50 mit einer der Führungsgröße entsprechenden Wirkung betreibbar ist.

Entsprechend der Vorgabe durch die Schaltvorrichtung 63 wird der Stellantrieb 62 der Betätigungseinrichtung 101 vorzugsweise bei Drehzahlen im Bereich zwischen der Anlaßdrehzahl und der Leerlaufdrehzahl so angesteuert, daß Hydraulikflüssigkeit, die sich in der Leitung 61 befindet, in den Zylinderraum 59 des hydraulischen Ausrückers 55 gepreßt wird. Dadurch wird der Kolben 56 des Ausrückers 55 zum Ausfahren in Richtung zur Schwungradvorrichtung gezwungen, wobei das Ausrücklager 54 die Zungen 53 der Membranfeder gemäß Fig. 1 und 2 nach links verschiebt. Dadurch wird die Membranfeder 35 um ihre durch die Nase 51 und den Haltering 52 gebildete Umlenkstelle am Kupplungsgehäuse 33 geschwenkt. Hierdurch erfolgt einerseits eine Reduzierung der auf die Anpreßplatte 37 ausgeübten Anpreßkraft und andererseits ein Auslenken des Hebels 43 um dessen Drehachse am Kupplungsgehäuse 33, wobei dieser den Stößel 44 des Schwingungsdämpfers 50 gegen die Wirkung des Rückhaltelementes 48 in Richtung zur ersten Schwungmasse 1 verschiebt, bis der Ansatz 46 des Stößels 44 an der ersten Schwungmasse 1 zur Anlage kommt. In Abhängigkeit vom Stellweg des Kolbens 56 des Ausrückers 55 und damit der Auslenkweite der Membranfeder 35 wird der Stößel 44 mehr oder weniger stark gegen die Schwungmasse 1 gepreßt und erzeugt an dieser Reibung, wodurch eine Reduzierung der Ausschwingweite der Schwungmassen 1 und 24 zueinander oder sogar ein völliges Verblocken miteinander erreicht wird. Ebenso ist die Auslenkweite der Membranfeder 35 dafür maßgebend, wie stark die Anpreßplatte 37 von der zuvor auf sie einwirkenden Anpreßkraft entlastet wird. Die Auslenkweite der Membranfeder 35 kann hierbei so gewählt werden, daß zwischen den Reibbelägen 38 der Kupplungsscheibe 39 und der jeweils zugeordneten Reibfläche an der zweiten Schwungmasse 24 sowie an der An­ preßplatte 37 Schlupf vorherrscht, so daß die Verbindung Kupplungsscheibe 39/­ Kupplungselemente 24, 37 als zweite Dämpfungseinrichtung 100 wirksam ist. Sowohl durch die Reibung, die zwischen den Reibbelägen 38 der Kupplungsscheibe 39 und den besagten Kupplungselementen 24, 37 anliegt, als auch durch die Reibung, die durch den Stößel 44 an der Schwungmasse 1 erzeugt wird, sind Torsionsschwingungen dämpfbar, die von einer vorgesehenen, in üblicher Weise ausgebildeten Reibvorrichtung nicht abgebaut werden können, was insbesondere bei Durchgang durch eine Resonanzfrequenz der Fall ist.

Sobald die Sensorvorrichtung 120 nach Rückgang der Torsionsschwingungen auf eine zulässige Größe den Stellantrieb 62 durch die Schaltvorrichtung 63 für eine entgegengesetzte Wirkrichtung ansteuert, kann Hydraulikflüssigkeit den Zy­ linderraum 59 des Ausrückers 55 über den Druckmittelanschluß 60 verlassen und in die Leitung 61 einfließen. Dadurch wird der Kolben 56 durch die Zungen 53 der Membranfeder 35 über das Ausrücklager 55 in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben, wodurch bei Entlastung des Hebels 43 von der Kraft der Membranfeder 35 der Stößel 44 unter der Wirkung des Rückhaltelementes 48 in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben werden kann. Gleichzeitig wird aufgrund der Rückstellbewegung der Membranfeder 35 die Anpreßplatte 37 wieder zunehmend belastet, bis sie, sobald die Mem­ branfeder 35 ihre Ausgangsstellung eingenommen hat, wieder mit der vollen Anpreßkraft gegen die Reibbeläge 38 und, über diese, gegen die zweite Schwungmasse 24 gepreßt wird.

Anstelle der bislang beschriebenen Membranfeder 35 als Anpreßmittel ist ebenso eine Membranscheibe vorstellbar, die selbst nicht in der Lage wäre die zwischen der Anpreßplatte 37 und den Reibbelägen 38 der Kupplungsscheibe 39 einerseits und zwischen den letztgenannten und der als Gegendruckplatte 131 wirksamen zweiten Schwungmasse 24 andererseits erforderliche Flächenpressung aufzubringen. Bei Einsatz einer Membranscheibe als Anpreßmittel 34 kommt statt des Ausrückers 55 ein entsprechend ausgeführter und daher nicht gezeigter Einrücker zum Einsatz, bei dem lediglich die Druckmittelversorgung umgekehrt ist, indem der Einrücker zum Einrücken der Membranscheibe gemäß Fig. 1 nach links und zum Ausrücken nach rechts bewegt wird. Die Eigenvorspannung der Membranscheibe reicht gerade aus, um bei einer Bewegung des Einrückers nach rechts die Zungen 53 in Anlage an diesem zu halten. Eine derartige Mem­ branscheibe ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 44 14 033 beschrieben.

Verständlicherweise wird bei Verwendung einer Membranfeder 35 als Anpreßmittel 34 in Kombination mit einem Ausrücker 55 der Schwingungsdämpfer 50 beim Ausrücken, bei Verwendung einer Membranscheibe als Anpreßmittel 34 in Verbindung mit einem Einrücker dagegen beim Einrücken aktiviert. In Abhängigkeit von der Auslegung der Hebelverhältnisse beim Anpreßmittel 34 kann hierbei der Schwingungsdämpfer 50 bereits während des Ein- oder Ausrückvorganges zugeschaltet werden, er kann aber ebenso vor oder nach diesem Vorgang aktiviert werden. Für den letztgenannten Fall ist der Ein- oder Ausrücker 55 so auszubilden, daß er zusätzlich zu seinem eigentlichen Stellweg einen Zusatzweg durchfahren kann, innerhalb dem das Anpreßmittel 34 vor oder nach einem Ein- oder Ausrücken den Schwingungsdämpfer 50 betätigt. Je nachdem, auf welcher Seite des eigentlichen Stellweges dieser Zusatzweg vorgesehen ist, wird in Verbindung mit der Ausbildung des Ein- oder Ausrückers 55 und des Anpreßmittels als Membranfeder 35 oder Membranscheibe der Schwingungsdämpfer 50 im wesentlichen vor oder nach einem Kuppelvorgang geschaltet.

Für den Fall, daß die Betätigungseinrichtung 101 statt eines Stellantriebs 62 ein Kupplungspedal aufweist, besteht die Möglichkeit, dieses entlang eines ersten Pedalwegs für den Ein- oder Ausrückvorgang zu nutzen, indem der Ausrücker 55 innerhalb seines Stellwegs bewegt wird, und durch Erweiterung des Pedalwegs um eine Zusatzstrecke den Ein- oder Ausrücker 55 in den Zusatzweg zu bringen, in welchem der Schwingungsdämpfer 50 zugeschaltet wird. Je nach dem, ob dieser zusätzliche Pedalweg in Richtung zum Fahrerfuß oder von diesem weggerichtet ist, wird der Schwingungsdämpfer 50 vor oder nach dem Einrücken aktiviert.

Abweichend von der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 kann die Betätigungseinrichtung 101, wie in Fig. 3 gezeigt, auch einen am Kupplungsgehäuse 33 befestigten Direktantrieb 132 aufweisen, der direkt auf den Schaft 45 des Stößels 44 des Schwingungsdämpfers 50 einwirkt. Der Hebel 43 gemäß den Fig. 1 und 2 kann dann entfallen. Für einen derartigen Fall ist es bei Verwendung einer Betätigungseinrichtung 101 mit Kupplungspedal von Vorteil, wenn dem Ein- oder Ausrücker 55 ein Stellungsgeber 135 zugeordnet ist, der, wie in Fig. 1 eingezeichnet, radial außen am Ein- oder Ausrücker vorgesehen ist und mit einem Stellungsnehmer 136 zusammenwirkt, der radial innen an der Getriebeglocke 133 befestigt ist. Der Stellungsgeber 135 ist zusammen mit dem Stellungsnehmer 136 Teil der Sensorvorrichtung 120 und zeigt an, wenn beim Niedertreten des Kupplungspedals der eigentliche Kupplungsweg zum Ein- oder Ausrücken überwunden ist und das Kupplungspedal nun entlang der Wegstrecke bewegt wird, in welcher sich der Ausrücker 55 innerhalb seines Zusatzwegs befindet. Sobald die Sensorvorrichtung 120 über den Stellungsnehmer 136 die Anwesenheit des Aus- oder Einrückers 55 innerhalb des Zusatzwegs registriert, wird der Direktantrieb 132 zur Aktivierung des Schwingungsdämpfers 50 zugeschaltet. Bei einer Rückbewegung des Kupplungspedals in dessen eigentlichen Kupplungsweg endet die Signalanzeige der Sensorvorrichtung 120 dagegen, so daß der Direktantrieb 132 deaktiviert und dadurch der Schwingungsdämpfer 50 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen wird. Der Direktantrieb 132 funktioniert ebenso, wenn die Schaltvorrichtung 63 anstatt von einer mit Stellungsgeber 135 und Stellungsnehmer 136 ausgebildeten Sensorvorrichtung 120 durch eine ebensolche Sensorvorrichtung, die Drehzahlgeber 125 und -nehmer 126 oder einen Sensor 122 zur Ermittlung der Ausschwingweite der Schwungmassen 1, 24 aufweist, gebildet wird Aufgrund der Betätigung des Schwingungsdämpfers 50 über den Ein- oder Ausrücker 55 und das Anpreßmittel 34 ist, um einen vom Abnutzungsgrad der Reibbeläge 38 zwischen Anpreßplatte 37 und Kupplungsscheibe 39 einerseits und der letztgenannten sowie der Gegendruckplatte 131 andererseits gleichbleibende Lage des Anpreßmittels 34 innerhalb des Kupplungsgehäuses 33 sowie gegenüber der zweiten Schwungmasse 24 zu gewährleisten vorteilhaft, die Reibungskupplung 32 mit einem Verschleißausgleich zu versehen. Derartige Verschleißausgleiche sind, für sich gesehen, bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen wird. Beispielhaft sei lediglich auf die deutsche Patentanmeldung 43 37 613 hingewiesen, in welcher ein derartiger Verschleißausgleich beschrieben ist. Durch die Maßnahme, die Reibungskupplung 32 der Schwungradvorrichtung mit einem Verschleißausgleich auszubilden, wird außerdem sichergestellt, daß über das Anpreßmittel 34 unabhängig vom Verschleißzustand der Reibbeläge 38 stets mit gleichbleibender Kraft ein- und ausgerückt werden kann, so daß bei Verwendung eines Direktantriebs 132 oder eines Stellantriebs 62 für die Betätigungseinrichtung 101 derselbe optimal auf diese Kraft abstimmbar und dementsprechend besonders kompakt ausbildbar ist, während bei Verwendung eines Kupplungspedals als Betätigungseinrichtung 101 die an diesem aufzubringende Kraft gering ist.

In Fig. 4 ist eine weitere Schwungradvorrichtung gezeigt, die sich im wesentlichen durch die Ausbildung des Schwingungsdämpfers 50 von der bislang beschriebenen unterscheidet. Der Ausrücker 55 sowie die Betätigungseinrichtung 101 und die Schaltvorrichtung 63 entsprechen dagegen der Schwungradvorrichtung gemäß Fig. 1, weshalb sie in Fig. 4 nicht mehr dargestellt und im zugeordneten Beschreibungsteil auch nicht erwähnt sind.

An der Kurbelwelle 4 eines nicht gezeigten Antriebs ist über eine Nabe 3 eine Primärscheibe 2 befestigt, die im radial äußeren Bereich einen Massering 137 trägt, der in seinem Umfangsbereich ein Anlasserrad 8 aufnimmt und in seinem in Fig. 4 rechten Bereich radial außen ein Element 140 in Form einer Abdeckung 141 mit einem radial nach innen verlaufenden Abschluß 138 drehfest aufnimmt. Die Primärscheibe 2 weist ebenso wie ein derselben zugeordnetes Deckblech 142 jeweils ein Fenster 144 auf, das mit einem entsprechenden Fenster 145 einer Nabenscheibe 143 fluchtet, die über eine Wälzlagerung 28 drehbar auf der Nabe 3 der ersten Schwungmasse 1 gelagert ist und im radial äußeren Bereich eine Gegendruckplatte 131 drehfest aufnimmt. Die letztgenannte steht mit einem Reibbelag 38 einer Kupplungsscheibe 39 in Wirkverbindung, während der andere Reibbelag 38 der Kupplungsscheibe 39 an einer Anpreßplatte 37 anliegt. Die Kupplungsscheibe 39 selbst ist über eine Verzahnung 147 drehfest auf einer nicht gezeigten Getriebewelle angeordnet. Die Schwungradvorrichtung weist zwischen Nabenscheibe 143 und Deckblech 142 eine in üblicher Weise ausgebildete Reibvorrichtung 134 auf, die zusammen mit der Torsionsfederung 12 Teil des Torsionsschwingungsdämpfers 13 ist.

Den nötigen Reibschluß zwischen Anpreßplatte 37, Reibbelägen 38 und Gegendruckplatte 131 erzeugt eine als Anpreßmittel 34 wirksame Membranfeder 35, die in an sich bekannter Weise über Zapfen 148 am Kupplungsgehäuse 33 gelagert ist, das mit einem zur ersten Schwungmasse 1 axial verlaufenden Ansatz 150 die Gegendruckplatte 131 drehfest umgreift. Das Kupplungsgehäuse 33 weist in seinem radial verlaufenden Bereich Ausnehmungen 152 auf, durch welche radial verlaufende, fingerartige Vorsprünge 154 der Membranfeder 35 durchgreifen. Die Ausnehmungen 152 sind vorzugsweise formmäßig an den Verlauf der Vorsprünge 154 angepaßt. Beim Auslenken der nach radial innen greifenden Federzungen 53 der Membranfeder 35 zum Ausrücken nach links gemäß Fig. 4, wird diese um die Zapfen 148 geschwenkt und entlastet hierbei die Anpreßplatte 37. Wenn die Federzungen 53 in der zuvor besagten Richtung noch weiter ausgelenkt werden, indem der Ausrücker nach Zurücklegung seines normalen Stellweges in seinen Zusatzweg gefahren wird, kommen die Vorsprünge 154 in Anlage am Abschluß 138 der Abdeckung 141. Da die Abdeckung 141 drehfest mit der ersten Schwungmasse 1 und das die Membranfeder 35 tragende Kupplungsgehäuse 33 drehfest mit der zweiten Schwungmasse 24 ist, die die Anpreßplatte 37, die Kupplungsscheibe 39 und die Gegendruckplatte 131 sowie die Nabenscheibe 143 trägt, liegt zwischen den Vorsprüngen 154 der Membranfeder 35 und dem Abschluß 138 der Abdeckung 141 Reibschluß vor. Die Vorsprünge 154 der Membranfeder 35 sind demnach ebenso wie die Abdeckung 141 Teil eines Schwingungsdämpfers 50. Zum Aufheben der besagten Reibwirkung genügt es, den Ausrücker 55 aus seinem Zusatzweg in seinen normalen Stellweg zurückzuführen.

Ebenso wie bei der Schwungradvorrichtung nach Fig. 4, wird auch bei denjenigen gemäß Fig. 5 zuerst ausgerückt und dann der Schwingungsdämpfer 50 zugeschaltet. Die Schwungradvorrichtung weist am ersten Schwungrad 1 eine Primärscheibe 2 auf, die über eine Nabe 3 an der nicht gezeigten Kurbelwelle 4 eines Antriebs befestigt ist. Diese Primärscheibe 2 trägt im radial äußeren Bereich das Anlasserrad 8 sowie einen Ring 156, der ein Anlageteil 160 mit einer radialen Anlagefläche 172 zum Eingriff einer Klaue 161 aufweist, die in noch zu beschreibender Weise an der zweiten Schwungmasse 24 befestigt und als Teil des Schwingungsdämpfers 50 wirksam ist.

Außer der Primärscheibe 2, der Nabe 3 und dem Ring 156 gehört auch eine Nabenscheibe 158 zur ersten Schwungmasse 1, die zwischen zwei Deckbleche 162 und 163 greift, die ebenso wie die Nabenscheibe 158 jeweils Fenster 164, 165 zur Aufnahme von Federelementen 11 einer Torsionsfederung 12 aufweisen. Die letztgenannte stützt sich einerends an, in Umfangsrichtung gesehen, einer Seite der Fenster 164 und anderenends an der jeweils anderen Seite der Fenster 165 ab. Die Deckbleche 162, 163 sind Teil der zweiten Schwungmasse 24, wobei das in Fig. 5 linke Deckblech 162 auf einer Wälzlagerung 28 angeordnet ist, die auf der Nabe 3 der ersten Schwungmasse 1 sitzt, während das Deckblech 163 zwischen sich und der Nabenscheibe 158 eine Reibvorrichtung 166 aufnimmt, die aus einer Tellerfeder 167 und einem Reibteil 168 zusammengesetzt ist. Diese Reibvorrichtung ist in bekannter Weise ausgebildet und wirksam.

Die beiden Deckbleche 162 und 163 sind über Niete 170 fest miteinander verbunden, wobei das Deckblech 163 das Kupplungsgehäuse 33 trägt. Zwischen der in diesem angeordneten Gegendruckplatte 131 und der Anpreßplatte 37 ist die Kupplungsscheibe 39 mit den Reibbelägen 38 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 39 ist ihrerseits auf einer Nabe 40 befestigt, die auf einer nicht gezeigten Getriebewelle drehfest angeordnet ist.

Die Anpreßkraft zwischen Anpreßplatte 37, Kupplungsscheibe 39 und Gegendruckplatte 131 wird durch eine als Anpreßmittel 34 wirksame Membranfeder 35 erzeugt, die auf Zapfen 148 schwenkbar gelagert ist und durch einen nicht gezeigten, entsprechend Fig. 1 ausgebildeten Ausrücker 55 ausgerückt werden kann. Hierzu werden die radial inneren Enden der Federzungen 53 der Membranfeder 35 gemäß Fig. 5 nach links ausgelenkt, und dadurch die Anpreßplatte 37 entlastet. Hierdurch wird eine Axialfeder 171 wirksam, die, mit vorbestimmbarer Vorspannung, axial zwischen dem Deckblech 163 der Schwungmasse 24 und der Gegendruckplatte 131 der Reibungskupplung 32 angeordnet ist, indem die Axialfeder 171 die Gegendruckplatte 131, die Kupplungsscheibe 39 und die Anpreßplatte 37 in Richtung zur Membranfeder 35 verschiebt. Dabei wird wenigstens eine an der Gegendruckplatte 131 über Niete 182 befestigte Klaue 161, die als Schwingungsdämpfer 50 wirksam ist und mit ihrem freien Ende die Anlagefläche 172 am Anlageteil 160 hintergreift, wegen der Mitnahme durch die Gegendruckplatte 131 ebenfalls axial verlagert und kommt mit dem besagten freien Ende reibschlüssig in Anlage an der Anlagefläche 172 des Anlageteils 160. Der Schwingungsdämpfer 50 ist damit aktiviert. Umgekehrt wird bei Entlastung der Federzungen 53 der Membranfeder 35 durch eine Rückbewegung des Ausrückers die Anpreßplatte 37 und damit die Gegendruckplatte 131 in Achsrichtung belastet, so daß die letztgenannte unter Erhöhung der Vorspannung des Kraftspeichers 171 zwischen dem Deckblech 163 und der Gegendruckplatte 131 in ihre Ausgangsstellung zurückgeschoben wird. Wenn die Reibungskupplung 32 eingerückt ist, ist der Schwingungsdämpfer 50 von der Anlagefläche 172 am Anlageteil 160 abgehoben und damit gelöst.

Claims (25)

1. Geteilte Schwungradvorrichtung, aufweisend eine mit einem Antrieb ver­ bundene erste Schwungmasse, eine über einen Torsionsschwingungsdämp­ fer an dieser angreifende zweite Schwungmasse, die gegenüber der erstge­ nannten zur einer begrenzten Relativdrehung befähigt ist und eine Dämp­ fungseinrichtung, die zumindest einen Schwingungsdämpfer enthält, an dem bei vorbestimmbaren Betriebsbedingungen eine Reibverbindung zwischen den beiden Schwungmassen schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (105) eine Sensorvorrichtung (120) aufweist, durch die ein Aufenthalt innerhalb einer vorbestimmbaren Betriebsbedin­ gung, wie übergroßer Relativbeschleunigung, - Geschwindigkeit - oder Aus­ lenkung durch Aufnahme zumindest einer der vorbestimmten Betriebsbedin­ gung zugeordneten Meßgröße erfaßbar und, mittels entsprechender Signal­ abgabe an eine Schaltvorrichtung (63), eine dem Signal zugeordnete Füh­ rungsgröße für die Einstellung einer Betätigungseinrichtung (101) des Schwingungsdämpfers (50) bestimmbar ist.

2. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sensorvorrichtung (120) die Geschwindigkeit beider Schwungmassen (1, 24) erfaßbar ist, indem durch Drehgeschwindigkeits­ nehmer (126, 127) jeweils eine vorzugweise in Umfangsrichtung an den Schwungmassen (1, 24) verlaufende, zugeordnete Markierung (121, 123) überwachbar ist.

3. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sensorvorrichtung (120) bei Durchgang der Schwung­ massen (1, 24) durch einen vorgegebenen Drehzahlbereich derselbe als Meßgröße für die vorbestimmbare Betriebsbedingung detektierbar ist.

4. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sensorvorrichtung (120) zumindest eine vorgegebene Stellung eines auf den Verformungszustand des Anpreßmittels (34) der Reibungs­ kupplung (32) Einfluß nehmenden Bauteils (Kupplungspedal, Stellantrieb 62, Direktantrieb 132, Ausrücker 55) feststellbar ist und durch entsprechende Signalabgabe an die Schaltvorrichtung (63) eine dem Signal zugeordnete Größe für die Einstellung der Betätigungseinrichtung (101) bestimmbar ist.

5. Schwungradvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (63) einen Speicher (111) für die Größen und ein Schaltelement (128) für die Zuordnung derselben zu jeweils einem Signal der Sensorvorrichtung (120) aufweist.

6. Schwungradvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen An­ sprüche mit einem Anpreßmittel, das Teil einer von der zweiten Schwung­ masse getragenen Reibungskupplung ist, wobei der Verformungszustand des Anpreßmittels von der jeweiligen Position eines Ein- oder Ausrückers in Achsrichtung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigungseinrichtung (101), die als Steilantrieb (62) eines automatischen Kupplungssystems wirksam ist, der Ein- oder Ausrücker (55) in eine Stellung bewegbar ist, in welcher dieser über das Anpreßmittel (34) die Einstellung des Schwingungsdämpfers (50) der Dämpfungseinrich­ tung (105) bestimmt.

7. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- oder Ausrücker (55) zumindest in einer Richtung seines Stell­ weges über seine zum Ein- oder Ausrücken benötigte Wegstrecke hinaus­ bewegbar ist, um innerhalb eines hierbei zurückgelegten Zusatzweges die Zuschaltung des Schwingungsdämpfers (50) zu bewirken.

8. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zusatzweg des Ein- oder Ausrückers (55) ein Auslenkweg des An­ preßmittels (34) zugeordnet ist.

9. Geteilte Schwungradvorrichtung, aufweisend eine mit einem Antrieb ver­ bundene erste Schwungmasse, eine über einen Torsionsschwingungs­ dämpfer an dieser angreifende zweite Schwungmasse, die gegenüber der erstgenannten zu einer begrenzten Relativdrehung befähigt ist und eine Dämpfungseinrichtung, die zumindest einen Schwingungsdämpfer enthält, über den bei vorbestimmbarer Stellung eines Ein- oder Ausrückers der Rei­ bungskupplung eine Reibverbindung zwischen den beiden Schwingmassen herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- oder Ausrücker (55) zumindest in einer Richtung seines Steil­ weges über seine zum Ein- oder Ausrücken erforderliche Wegstrecke hin­ ausbewegbar ist, um innerhalb eines hierbei zurückgelegten Zusatzweges die Zuschaltung des Schwingungsdämpfers (50) zu bewirken.

10. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 9 mit einem Anpreßmittel, das Teil einer von der zweiten Schwungmasse getragenen Reibungskupplung ist und dessen Verformungszustand von der jeweiligen Position des Ein- oder Aus­ rückers in Achsrichtung abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zusatzweg des Ein- oder Ausrückers (55) ein bestimmter Verfor­ mungsbereich des Anpreßmittels (34) zugeordnet ist.

11. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzweg an dasjenige Ende des Stellwegs des Ein- oder Ausrüc­ kers (55) angrenzt, das dieser bei ausgerückter Reibungskupp­ lung (32) einnimmt.

12. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzweg an dasjenige Ende des Stellweges des Ein- oder Ausrüc­ kers (55) angrenzt, das dieser bei eingerückter Reibungskupp­ lung (32) einnimmt.

13. Schwungradvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- oder Ausrücker (55) durch das Betätigungselement (101), das als Stellantrieb (62) eines automatischen Kupplungssystems wirksam ist, in seine jeweilige Stellung bewegbar ist.

14. Schwungradvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- oder Ausrücker (55) durch ein Kupplungspedal in seine jeweili­ gen Stellung bewegbar ist.

15. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (50) zumindest ein über eine Schwung­ masse (24) hinausragendes und über die Betätigungseinrichtung (101) nach Auslenkung in im wesentlichen axialer Richtung in Anlage an die jeweils an­ dere Schwungmasse (1) bringbares Dämpferelement (Stößel 44, Anpreßmit­ tel 34, Klaue 161) gebildet wird.

16. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßmittel (34) mit zumindest einem Vorsprung (154) ausgebil­ det ist, der eine zugeordnete Ausnehmung (152) im Kupplungsgehäuse (33) durchgreift, wobei der Vorsprung (154) durch entsprechende Verformung des Anpreßmittels (34) bei innerhalb seines Zusatzweges stehendem Ein- oder Ausrücker (55) an einem Element (140) der ersten Schwungmasse (1) reibschlüssig in Anlage bringbar ist.

17. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element (140) durch eine in Achsrichtung auf den Umfangsbe­ reich der anderen Schwungmasse (1) drehfest aufsetzbare, vorzugsweise einstückige Abdeckung (141) gebildet wird.

18. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (141) angrenzend an das Anpreßmittel (34) nach radial innen geführt ist und mit seiner dem Anpreßmittel (34) zugewandten Seite als Anlage für dieses dient.

19. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwungmassen (1, 24) in Achsrichtung relativ zueinander bewegbar sind, wobei in Einrückstellung des Anpreßmittels (34) zwischen zumindest einem an einer Schwungmasse (24) befestigten Schwingungs­ dämpfer (50) und einem an der anderen Schwungmasse (1) fest angeordne­ ten Anlageteil (160) ein vorbestimmbarer Abstand einhaltbar ist, während in Ausrückstellung des Anpreßmittels (34) der Schwingungsdämpfer (50) mit­ tels einer zwischen den Schwungmassen (1, 24) wirksamen Axialfeder (171) in Anlage an einer Anlagefläche (172) des Anlageteils (160) bringbar ist.

20. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (50) eine Klaue (161) aufweist, die die radia­ le Anlagefläche (172) am Anlageteil (160) hintergreift.

21. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialfeder (171) in Achsrichtung zwischen einer Gegendruckplat­ te (131) des Kupplungsgehäuses (33) und einem Deckblech (163) angeord­ net ist, das mit einer die beiden Schwungmassen (1, 24) koaxial zueinan­ der haltenden Lagerung (28) verbunden ist.

22. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckblech (163) zusammen mit einem weiteren Deckblech (162) die Federelemente (11) der Torsionsfederung (12) aufnimmt.

23. Schwungradvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der zweiten Schwungmasse (24) zugeordnete Reibungskupp­ lung (32) über einen dem Anpreßmittel (34) zugeordneten Verschleißaus­ gleich verfügt.

24. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 6 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (101) derart mit dem Anpreßmittel (34) zu­ sammenwirkt, daß dieses beim Auftreten von Torsionsschwingungen durch Reduzierung des übertragbaren Drehmomentes, vorzugsweise durch Absen­ kung der durch das Anpreßmittel (34) über die Anpreßplatte (37) auf die Kupplungsscheibe (39) ausgeübten Anpreßkraft, eine zweite Dämpfungsein­ richtung (100) aktiviert.

25. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (101) bei einem Anwachsen der Torsions­ schwingungen über einen vorbestimmbaren Grenzwert das Anpreßmit­ tel (34) über den Ein- oder Ausrücker (55) derart beaufschlagt, daß dieses ein Lösen der Anpreßplatte (37) von der Kupplungsscheibe (39) für eine zumindest vorübergehende Unterbrechung der Drehmomentübertra­ gung bewirkt.