DE19645174A1 - Schwungmassenvorrichtung mit einer Gleitlagerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwungmassenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE 34 11 092 C2 ist eine Schwungmassenvorrichtung mit zwei gegen die Wirkung von elastischen Elementen in Form von Schraubenfedern einer Dämpfungseinrichtung relativ zueinander drehbaren Schwungmassen bekannt, von denen eine, nämlich die abtriebsseitige Schwungmasse über eine Lagerung gegenüber der antriebsseitigen Schwungmasse sowohl radial als auch axial ge­ führt ist, wobei die Lagerung gemäß Fig. 4 ein axiales Gleitlager und ein radiales Gleitlager aufweist. Während das axiale Gleitlager zwischen der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und einem an der zweiten Schwungmasse ausgebildeten axialen Mittenzapfen eingespannt ist, befindet sich das radiale Gleitlager zwi­ schen einer an der antriebsseitigen Schwungmasse ausgebildeten und auf die abtriebsseitige Schwungmasse zugerichteten Nabe und dem zuvor bereits er­ wähnten Mittenzapfen, umgibt also das axiale Gleitlager.

Wie in der Beschreibung dieser PS näher ausgeführt ist, sind die beiden Schwungmassen axial gegeneinander verspannt. Dadurch bedingt, werden Tau­ melbewegungen, die an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine entstehen, nicht nur auf die an dieser Kurbelwelle befestigte antriebsseitige Schwungmasse, son­ dern auch auf die abtriebsseitige Schwungmasse übertragen, die, wie bereits ge­ nannt, über das axiale Gleitlager an der Kurbelwelle zur Anlage kommt, und zwar aufgrund der Verspannung unter axialer Kraft. Damit wird zwar das radiale Gleit­ lager zwischen den beiden Schwungmassen geschont, da keine Verkantungen an demselben auftreten, jedoch werden die Taumelbewegungen ungefiltert an die abtriebsseitige Getriebewelle weitergeleitet, was zu unerwünschten Belastungen im Getriebe führt.

In der DE 35 15 928 A1 ist, insbesondere in Fig. 1 und 3 ein radiales Gleitlager dargestellt, welches zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Schwung­ massen angeordnet ist. Dieses Gleitlager ist in beträchtlichem axialem Abstand zur Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnet, so daß Taumelbewegungen, die an dem der Schwungmassenvorrichtung zugewandten Ende der Kurbelwelle anliegen, wegen des zuvor erwähnten axialen Abstandes in beträchtlicher Größe senkrecht zur Drehachse der Schwungmassen auf das radiale Gleitlager einwirken und dieses demnach erheblichen Flächenpressungen aussetzen. Dieses Problem ist prinzipiell auch bei der zuvor behandelten PS anzutreffen, jedoch wird der Flä­ chenpressung am radialen Gleitlager durch die axiale Verspannung der beiden Schwungmassen entgegengewirkt, wodurch sich allerdings, wie bereits erwähnt, andere Nachteile ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwungmassenvorrichtung, in welcher Schwungmassen durch Gleitlager zueinander gelagert sind, derart wei­ terzubilden, daß einerseits die durch antriebsseitig eingeleitete Taumelbewegun­ gen bewirkte Flächenpressung insbesondere am radialen Gleitlager so gering als möglich und andererseits eine Abgabe von Taumelbewegungen an der ab­ triebsseitigen Schwungmasse weitgehend reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme, sowohl das radiale Gleitla­ ger als auch das axiale Gleitlager derart auszulegen, daß die abtriebsseitige Schwungmasse mit Spiel gegenüber der antriebsseitigen Schwungmasse gelagert ist, wird durch entsprechende Bemessung des Spiels erreicht, daß antriebsseitig über das der Schwungmassenvorrichtung zugewandte Ende der Kurbelwelle auf die antriebsseitige Schwungmasse eingeleitete Taumelbewegungen zwar noch mit einem Restbetrag über die jeweilige Gleitlagerung auf die abtriebsseitige Schwungmasse übertragen werden können, diese jedoch wegen des Spiels ge­ genüber den Gleitlagern aber die Möglichkeit hat, unter der Wirkung der bei ihrer Drehung wirksamen Kreiselkräfte sich selbst zu stabilisieren, so daß die an der antriebsseitigen Schwungmasse vorhandenen Taumelbewegungen von der ab­ triebsseitigen Schwungmasse nicht auf die Getriebewelle und damit in das Ge­ triebe weitergeleitet werden. Das vorhandene Spiel sorgt hierbei effektiv dafür, daß trotz einer Relativbewegung der beiden Schwungmassen sowohl in axialer als auch in radialer Richtung die das jeweilige Gleitlager belastende Flächenpres­ sung ein erträgliches Maß nicht überschreitet. Dieser Vorteil wird durch das wei­ tere Merkmal des Anspruchs 1 unterstützt, wonach das radiale Gleitlager soweit als möglich an die Kurbelwelle des Antriebs, also der Brennkraftmaschine, ange­ nähert ist, so daß an diesem Ende der Kurbelwelle anliegende Taumelbewegun­ gen noch relativ kleine Bewegungsbeträge senkrecht zur Drehachse der Schwungmassen aufweisen, so daß eine nur geringe Belastung des radialen Gleitlagers vorliegt. In diesem Sinne wirkt auch eine weitere, in einem der Un­ teransprüche angegebene Maßnahme, den Durchmesser der Laufbahn des radia­ len Gleitlagers so klein als möglich zuhalten, diesen also maximal auf den Durch­ messer für eine in der antriebsseitigen Schwungmasse liegende Zentrierung der Kurbelwelle, zu begrenzen, da bei Annäherung der Laufbahn des radialen Gleitla­ gers an die Drehachse der beiden Schwungmassen durch die Kurbelwelle bewirk­ te Auslenkbewegungen senkrecht zu dieser Drehachse noch relativ klein sind.

Bei einem radialen Gleitlager sind, sofern Taumelbewegungen eingeleitet wer­ den, die axialen Enden am stärksten durch Flächenpressung belastet, und zwar insbesondere an der als Laufbahn wirksamen Seite des Gleitlagers. Aus diesem Grund ist anspruchsgemäß vorgesehen, die axialen Enden des Gleitlagers an des­ sen als Laufbahn dienender Seite mit einer den Abstand zur zugeordneten Nabe vergrößernden Querschnittsreduzierung auszubilden, wobei die letztgenannte vorzugsweise durch eine Abrundung erfolgt. Dadurch lassen sich Spitzenspan­ nungen im Gleitlager auf ein unschädliches Maß abbauen.

Gemäß einem weiteren Unteranspruch ist diejenige Nabe, welche der Laufbahn für die radiale Gleitlagerung zugewandt ist, über eine in Achsrichtung elastisch verformbare Halterung an der zugeordneten Schwungmasse aufgenommen. Hier­ durch ergibt sich der Vorteil, daß bei Einleitung von Taumelbewegungen durch die Kurbelwelle bzw. durch die mit derselben fest verbundene antriebsseitige Schwungmasse die Nabe der abtriebsseitigen Schwungmasse unter elastischer Verformung der Halterung Ausweichbewegungen durchführen kann, wodurch die Nabe und, mit dieser, auch das radiale Gleitlager, stets in einen Winkel gegenüber der Drehachse der Schwungmassen ausgelenkt werden kann, bei welchem trotz Auslenkung der antriebsseitigen Schwungmasse unter der Wirkung der Taumel­ bewegung nur eine minimale Flächenpressung auf das radiale Gleitlager einwirkt.

Das radiale Gleitlager wird vorzugsweise durch einen Ring gebildet, der vor Ein­ bau in die Nabe der entsprechenden Schwungmasse mit einer axialen Trennfuge ausgebildet ist, die durch Einpressen des Rings in die Nabe nicht nur geschlossen wird, sondern darüberhinaus durch Aufbau einer Flächenpressung an den beiden Ringenden im Bereich der vorherigen Trennfuge eine Vorspannung in den Ring einleitet, durch welche dieser reibschlüssig in der Nabe gehalten ist. Das radiale Gleitlager besteht anspruchsgemäß vorzugsweise aus einem hochfesten Träger­ material,wie Stahl, das reibschlüssig an der Nabe der das Gleitlager reibschlüssig aufnehmenden Schwungmasse anliegt, während die der Nabe der jeweils anderen Schwungmasse zugewandte Seite des Gleitlagers, also die Laufbahn, mit einer weicheren Beschichtung versehen ist, die anspruchsgemäß vorzugsweise aus aufgesinterter poröser Bronze mit Einlagerungen von Polytetrafluoräthylen, also Teflon, und Trockenschmierstoff, wie Graphit oder PEEK-Kunststoff besteht, wo­ bei die zuvor erwähnte Abkürzung für Polyetheresterketon steht. In ähnlicher Weise kann auch das axiale Gleitlager ausgebildet sein, jedoch ist bei diesem da­ für zu sorgen, daß die mit dem hochfesten Trägermaterial ausbildete Seite keine Relativbewegung gegenüber der benachbarten Schwungmasse ausführen kann, da es ansonsten zu reibungsbedingten Verschleißerscheinungen im Erstreckungs­ bereich des Gleitlagers kommen kann. Eine derartige Relativbewegung wird an­ spruchsgemäß durch Einsatz einer Drehsicherung am axialen Gleitlager gegenüber der zugeordneten Schwungmasse verhindert.

Das axiale Gleitlager kann ebenso aus Kunststoff bestehen, wobei in diesem Fall auf die Drehsicherung verzichtet werden kann. Mit Vorzug wird hierbei ein Kunststoff verwendet, bei welchem Teflon als Schmiermittel beigemischt ist, wobei anspruchsgemäß zur Festigung des axialen Gleitlagers eine Glasfaserver­ stärkung vorgesehen werden kann. Ebenso ist es denkbar, das axiale Gleitlager aus PEEK-Kunststoff herzustellen.

Anspruchsgemäß ist das axiale Gleitlager an seinem minimalen Durchmesser mindestens so groß ausgebildet wie das radiale Gleitlager. Hierdurch bedingt, kann durch das axiale Gleitlager relativ wirkungsvoll Taumelbewegungen der an­ triebsseitigen Schwungmasse entgegengewirkt werden, allerdings erst, nachdem das zwischen dieser und dem Gleitlager vorhandene Spiel aufgebraucht ist. Ge­ mäß weiteren Ansprüchen kann hierbei das axiale Gleitlager an separater Stelle der Schwungmassenvorrichtung, also räumlich getrennt vom radialen Gleitlager angeordnet sein, es kann aber ebenso angrenzend an das radiale Gleitlager vor­ gesehen oder mit dem letztgenannten sogar einstückig ausgebildet sein.

Anspruchsgemäß können am axialen Gleitlager zur Anbindung an die zugeordnete Schwungmasse axiale Befestigungsmittel vorgesehen sein, die vorzugsweise in Form von Klipsen ausgebildet sind, welche die entsprechenden Ausnehmungen der Schwungmasse nach Durchgang hintergreifen und damit ein Lösen des axia­ len Gleitlagers von dieser Schwungmasse verhindern. Durch Verwendung derarti­ ger Befestigungsmittel wird zudem, sofern gewünscht, eine Drehsicherung zwi­ schen der abtriebsseitigen Schwungmasse und dem axialen Gleitlager hinfällig.

Durch die Maßnahme, an beiden Schwungmassen die jeweilige Nabe durch me­ chanische Verformung, wie beispielsweise Tiefziehen, herzustellen, wird bei der­ artigen Schwungmassen, sofern diese aus verformbarem Material, wie Blech be­ stehen, der ohnehin erforderliche Verformungsvorgang zur Vorgabe einer be­ stimmten Form für die jeweilige Schwungmasse durch entsprechende Ausbildung und Bewegung der Verformungswerkzeuge dahingehend genutzt, daß bei diesem Verformungsvorgang die Nabe gleich mit hergestellt wird, so daß weder zusätzli­ cher Materialaufwand noch ein weiterer Arbeitsgang an der Schwungmasse zur Herstellung der Nabe erforderlich ist. Hierbei wird Material derart verdrängt, daß anspruchsgemäß die Naben der Schwungmassen einen kleineren Materialquer­ schnitt als die übrigen Bereiche der Schwungmassen aufweisen. Es findet also durch die spanlose Verformung eine Kornverdichtung statt, welche es ermöglicht, ohne zusätzlichen Härtevorgang eine ausreichende Festigkeit der Nabe zur Auf­ nahme der jeweiligen Gleitlagerung zu erzielen. Des weiteren kann durch entspre­ chende Ausbildung des Verformungswerkzeuges mit glatter Oberfläche und aus­ reichender Härte die Nabe bei der spanlosen Verformung dermaßen glatt herge­ stellt werden, daß sich eine Nachbearbeitung erübrigt und das Gleitlager sofort einsetzbar ist, ohne daß hierbei eine Schädigung des Gleitlagers zu erwarten ist, was insbesondere beim Einschieben einer der Schwungmassen auf die mit relativ weicher Beschichtung ausgebildete Laufbahn des Gleitlagers gilt. Hierbei sind durchaus Oberflächenrauhigkeiten mit Werten zwischen R_z1 und R_z4 erzielbar.

Durch die Maßnahme, die beiden Schwungmassen lediglich durch die Ausrücker­ vorlast in Achsrichtung zueinander zu belasten, wird vermieden, daß die Sekun­ därschwungmasse bei Taumelbewegungen zusammen mit der antriebsseitigen Schwungmasse in Achsrichtung ausgelenkt wird, und zwar mit relativ hoher Fre­ quenz, was nach Übertragung über die Reibungskupplung und den Ausrücker als Pulsieren im Kupplungspedal feststellbar ist.

Durch die beanspruchte Maßnahme, im radialen Erstreckungsbereich des radialen Gleitlagers einen Steg auszubilden, und zwar an der Kühlluft-Eintrittsseite von abtriebsseitig vorgesehenen Montageöffnungen, wird dafür gesorgt, daß in der Kühlluft, die bei Drehung der Schwungmassen angesaugt wird, enthaltene Fest­ stoffpartikel radial außerhalb des radialen Gleitlagers eindringen und sich dem­ nach nicht im Bereich von dessen Laufbahnen, sondern radial außerhalb dersel­ ben ablagern. Dadurch wird ein partikelbedingter Verschleiß an dem radialen Gleitlager verhindert. Vorzugsweise ist dieser Steg bis zum Außenumfang einer Nabe einer der Schwungmassen, welche das radiale Gleitlager von radial außen umgreift, nach außen gezogen, so daß die Eintrittsbahn für die Kühlluft und damit auch für die Feststoffpartikel radial deutlich außerhalb der betreffenden Gleitbahn des radialen Gleitlagers liegt. Dadurch ist gewährleistet, daß auch dann, wenn dieses mit axialen Abstand zu den Montageöffnungen angeordnet sein sollte, sich keine Feststoffpartikel in diesem axialem Zwischenraum ansammeln können. Be­ sonders wirkungsvoll ist dieser Steg, wenn er anspruchsgemäß an der ab­ triebsseitigen Schwungmasse vorgesehen ist, da an der mit der abtriebsseitigen Schwungmasse in bekannter Weise verbundenen Reibungskupplung von den Reibbelägen der Kupplungsscheibe eine relativ große Menge von Feststoffparti­ keln freigesetzt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine hälftige Darstellung der Schwung­ massenvorrichtung mit einem radialen Gleitlager und einem hiervon räumlich getrennten axialen Gleitlager;

Fig. 2 eine vergrößerte Herauszeichnung des eingekreisten Bereichs in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 wie Fig. 1, aber mit einer Drehsicherung zwischen dem axialen Gleitlager und der zugeordneten Schwungmasse;

Fig. 5 wie Fig. 1, aber mit elastischer Aufnahme des radialen Gleitlagers;

Fig. 6 wie Fig. 1, aber mit einstückiger Ausbildung von radialem und axialem Gleitlager;

Fig. 7 ein Befestigungselement zur Anbringung des axialen Gleitlagers an der zugeordneten Schwungmasse;

Fig. 8 eine Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Einzelheit von der Abtriebsseite her.

Die in Fig. 1 gezeigte Schwungmassenvorrichtung weist eine antriebsseitige Schwungmasse 1 auf, die mit einem nach radial außen laufenden Primärflansch 2 ausgebildet ist, der im Umfangsbereich einen Axialrand 3 aufweist, auf welchen ein mit einem nicht gezeigten Anlasserritzel in Eingriff stehender Zahnkranz 4 aufgesetzt ist. An dem Axialrand 3 ist eine Dichtplatte 5 befestigt, die nach ra­ dial innen ragt. Die Dichtplatte 5 begrenzt zusammen mit dem Axialrand 3 und dem Primärflansch 2 einen Fettraum 6, in dem im radial äußeren Bereich in Um­ fangsrichtung verlaufende elastische Elemente 7 einer Dämpfungseinrichtung 8 angeordnet sind. Die elastischen Elemente 7 sind einerseits durch Ansteuerele­ mente 9 am Primärflansch 2 beaufschlagbar, während sie sich andererseits an nach radial außen ragenden Fingern 10 einer Nabenscheibe 12 abstützen, die an ihrem radial inneren Ende eine Sekundärnabe 13 zur Aufnahme eines radialen Gleitlagers 60 einer Lagerung 14 aufweist. Dieses Gleitlager trägt seinerseits eine Primärnabe 15 des Primärflansches 2. In Axialrichtung gesehen, erstreckt sich die Primärnabe 15, ausgehend vom Primärflansch 2, mit ihrem freien Ende 68 in Richtung zur Nabenscheibe 12, während die Sekundärnabe 13 von letztgenann­ ten mit ihrem freien Ende 69 in Richtung zum Primärflansch 2 verläuft. Eine der­ artige Nabenform von Primär- und Sekundärnabe wird in vorteilhafter Weise durch eine spanlose Verformung wie beispielsweise durch Tiefziehen hergestellt, wobei, sobald ein Verformungswerkzeug mit extrem harter und glatter Oberflä­ che Verwendung findet, jeweils eine Nabe 15, 13 entsteht, die an ihrer der radia­ len Lagerung 60 zugewandten Seite extrem glatt ist, d. h. durchaus mit einer Oberflächenrauhigkeit zwischen R_z1 und R_z4 versehen sein kann. Dies ist von Bedeutung bei einer Schiebebewegung einer der Schwungmassen 1, 26 gegen­ über der radialen Gleitlagerung, sofern die letztgenannte zumindest an einer in Fig. 2 gezeichneten Laufbahn 70 mit einer relativ weichen Beschichtung 79 ver­ sehen ist, dieselbe bei der besagten axialen Relativbewegung nicht durch die zu­ geordnete Nabe 13 von einem hochfesten Trägermaterial 78, wie es ebenfalls der Fig. 2 entnehmbar ist, abgeschabt wird. Dieses Trägermaterial besteht vorzugs­ weise aus Stahl.

Durch das radiale Gleitlager 60 ist die Nabenscheibe 1, die über Niete 25 mit der abtriebsseitigen Schwungmasse 26 verbunden ist, drehbar auf der antriebsseiti­ gen Schwungmasse 1 angeordnet. Radial dicht außerhalb des radialen Gleitla­ gers 60 ist die Nabenscheibe 12 mit Montageöffnungen 17 versehen, durch wel­ che Befestigungsmittel 18 einschiebbar sind. Diese halten mit ihrem jeweiligen Kopf 51 eine Dichtung 50, durch welche der Fettraum 6 nach radial innen ab­ dichtbar ist. Über die Befestigungsmittel 18 ist die Schwungmassenvorrichtung an einer Kurbelwelle 64 eines Antriebs 63, wie einer Brennkraftmaschine befe­ stigbar, und zwar derart, daß die Kurbelwelle 64 über einen in die Primärnabe 15 der antriebsseitigen Schwungmasse 1 ragenden Wellenstumpf 62 in einer radia­ len Zentrierung 72 der antriebsseitigen Schwungmasse 1 aufgenommen ist.

Radial außerhalb der Befestigungsmittel 18 befindet sich axial zwischen der Dich­ tung 50 und der Nabenscheibe 12 ein axiales Gleitlager 61 der Lagerung 14, auf das zu einem späteren Zeitpunkt unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher eingegangen werden soll. Zuvor sei noch darauf hingewiesen, daß der Primärflansch 2 in Rich­ tung zur Nabenscheibe 12 vorspringende Lageransätze 21 aufweist, auf denen jeweils über ein Gleitlager 22 ein Planetenrad 20 drehbar angeordnet ist. Dieses weist eine Verzahnung 24 mit der als Hohlrad 55 wirksamen Nabenscheibe auf.

In Fig. 2 ist die Lagerung 14 vergrößert herausgezeichnet. Das radiale Gleitla­ ger 60 ist hierbei radial zwischen einer inneren Umfangsseite 90 der Primärna­ be 15 und einer äußeren Umfangsseite 91 der Sekundärnabe 13 angeordnet, und zwar derart, daß dasjenige Ende 73 des radialen Gleitlagers 60, das dem Wellen­ stumpf 62 der Kurbelwelle 64 zugewandt ist, axial möglichst dicht an den Wel­ lenstumpf 62 angenähert ist, allerdings nur soweit, daß es nicht durch einen nach radial innen ragenden Vorsprung 95 der Zentrierung 72 auf einen radial klei­ neren Durchmesser gedrückt wird. Des weiteren ist das zuvor genannte Ende 73 des radialen Gleitlagers 60 in Axialrichtung bis nahezu an das freie Ende der Se­ kundärnabe 13 herangeführt. Durch die extreme Annäherung der radialen Gleitla­ gerung 60 an die Kurbelwelle 64 und damit an das nächstgelegene, nicht gezeig­ te Hauptlager des Antriebs 63 wird erreicht, daß an dem in den Fig. 1 und 2 ge­ zeigten Ende der Kurbelwelle 64 anliegende Taumelbewegungen nur relativ kleine Auslenkungen am radialen Gleitlager 60 verursachen, insbesondere, wenn dieses, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, in geringem radialem Abstand zur Drehachse 53 der Schwungmassen 1 und 26 angeordnet ist. Um das radiale Gleitlager 60 noch unempfindlicher gegen die besagten Taumelbewegungen der Kurbelwelle und damit der an dieser befestigten antriebsseitigen Schwungmasse 1 zu machen, sind gemäß Fig. 2 die Enden 73 des Gleitlagers 60 an dessen der Laufbahn 70 zugewandten Seite jeweils mit einer Querschnittsreduzierung 74 in Form einer Abrundung 75 versehen, so daß sich im Fall der Einleitung einer Taumelbewe­ gung über die Primärnabe keine Spannungsspitzen bei einer möglichen Verkan­ tung der radialen Lagerung aufbauen können. Wie in Fig. 2 deutlich sichtbar, ist hierbei zwischen der radialen Lagerung 60 und dem die Laufbahn 70 mit dieser teilenden Sekundärnabe 13 ein Spiel 65 vorgesehen, das so bemessen ist, daß Taumelbewegungen an der Primärnabe 15 nur zum Teil auf die Sekundärnabe 13 übertragen werden können, wobei aufgrund dieses Spiels die abtriebsseitige Schwungmasse 26 die Möglichkeit erhält, unter der Wirkung der bei Rotation der Schwungmassenvorrichtung wirksamen Kreiselkräfte eine Selbststabilisierung zu erzielen. Auf diese Art und Weise wird eine Weitergabe der Taumelbewegungen an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Getriebewelle eines der Schwungmas­ senvorrichtung nachgeschalteten Getriebes vermieden.

Näher eingehend auf die Ausbildung der radialen Gleitlagerung 60 ist anzumer­ ken, daß diese wie in Fig. 3 besser dargestellt, vor Einbau in die Primärnabe 15 aus einem Ring 93 besteht, der an einer Stelle seines Umfangs geteilt ist, und zwar durch eine axiale Trennfuge 92. Zum Einpressen in die Primärnabe 15 wird der Ring 93 zusammengedrückt, und zwar derart, daß die beiden Ringenden 94 unter Schließung der Trennfuge 92 aneinander zur Anlage kommen, und zwar nicht kraftfrei, sondern unter Ausübung einer Kraft in Tangentialrichtung, wo­ durch das radiale Gleitlager unter radialer Vorspannung in der Primärnabe 15 ge­ halten wird. Anschließend wird, wie aus Fig. 1 oder 2 ersichtlich, die Sekun­ därnabe 13 in das radiale Gleitlager 60 eingeschoben, was aufgrund des Spiels 65 mit relativ geringem axialen Widerstand möglich ist. Im montierten Zu­ stand werden die beiden Schwungmassen 1 und 26 durch die Vorlast eines nicht gezeigten, aber handelsüblichen Ausrückers in dieser axialen Relativstellung ge­ halten, wobei bestenfalls eine Schiebebewegung zwischen dem radialen Gleitla­ ger 60 und der Sekundärnabe 13 auftreten kann, wenn bei Einleitung einer Tau­ melbewegung eine Bewegungskomponente entgegengesetzt zur Ausrückervorlast wirksam und kräftemäßig höher als die letztgenannte ist. Hierbei wird die an­ triebsseitige Schwungmasse 1 und mit dieser das radiale Gleitlager 60 gemäß den Fig. 1 und 2 nach rechts verschoben, während die abtriebsseitige Schwung­ masse 26, bedingt durch die Ausrückervorlast, in ihrer in den Fig. 1 und 2 ge­ zeigten Stellung verbleibt. Da ansonsten keine Axialkräfte auf das radiale Gleitla­ ger 60 wirken, wird, wegen des axialen Stillstandes der abtriebsseitigen Schwungmasse 26 trotz antriebsseitig eingeleiteter Taumelbewegungen erreicht, daß keine Vibrationen am Kupplungspedal entstehen, die ansonsten bei entge­ gengesetzt zur Ausrückervorlast wirkenden Axialkräften über die abtriebsseitige Schwungmasse 26, sowie die an dieser befestigte, in üblicher Weise ausgebilde­ te Reibungskupplung, die im vorliegendem Fall nicht dargestellt ist, an das Kupp­ lungspedal übertragen wird.

Näher auf den Aufbau des radialen Gleitlagers 60 eingehend, ist anzumerken, daß dieses aus einem hochfesten Trägermaterial 78 besteht, vorzugsweise aus Stahl, das mit einer relativ weichen Beschichtung 79 versehen ist, vorzugsweise aus einer aufgesinterten, porösen Bronzeschicht, in deren Poren ein Mischung aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) und einem Trockenschmierstoff, wie Graphit oder PEEK eingewalzt ist.

Wie in den Fig. 1 und 2 zu sehen, weist die Lagerung 14 außer dem radialen Gleitlager 14 zusätzlich das axiale Gleitlager 61 auf, das gemäß Fig. 2 einerseits an der Nabenscheibe 12 anliegt und andererseits ein Spiel 66 gegenüber der be­ nachbarten Dichtung 50 aufweist. Dieses Spiel 66 trägt ebenso wie das bereits erwähnte Spiel 65 am radialen Gleitlager 60 dazu bei, daß Taumelbewegungen der antriebsseitigen Schwungmasse 1 zum einen nur teilweise auf die ab­ triebsseitige Schwungmasse 26 übertragen werden und andererseits die letztge­ nannte die Möglichkeit hat, unter der Wirkung von Kreiselkräften bei Drehung der Schwungmassenvorrichtung eine Selbststabilisierung zu erzielen. Das axiale Gleitlager 61 ist gemäß Fig. 1 und 2 radial relativ weit nach außen versetzt, um auf diese Art und Weise Taumelbewegungen der antriebsseitigen Schwung­ masse 1 gut abfangen zu können, um hierdurch optimal das radiale Gleitlager 60 zu schützen. Das axiale Gleitlager ist hierbei gemäß Fig. 1 und 2 einfach zwi­ schen die Dichtung 50 und die Nabenscheibe 12 eingelegt und nimmt demnach Relativbewegungen auf, die zwangsläufig bei Auslenkungen der beiden Schwungmassen 1, 26 zueinander erfolgen, da die Dichtung 50 an der an­ triebsseitigen Schwungmasse 1 und die Nabenscheibe 12 an der abtriebsseitigen Schwungmasse 26 befestigt ist. Die Reibung, die zu beiden Seiten des axialen Gleitlagers 61 aufgrund dieser Relativbewegung entsteht, ist unschädlich, wenn das Gleitlager 61 aus Kunststoff hergestellt ist, der zur Erhöhung seiner Festig­ keit mit Glasfaser vernetzt sein kann. Als vorteilhaftes Material für ein derartiges Gleitlager hat sich Polytetrafluoräthylen (PTFE), auch bekannt als Teflon, erwie­ sen, das hervorragende Schmiereigenschaften hat, was insbesondere bei Ver­ wendung einer Glasfaserverstärkung von Bedeutung sein kann. Als gut verwend­ barer Kunststoff hat sich außerdem PEEK (Polyetheresterketon) erwiesen. Das Gleitlager 61 weist dann an seiner der abtriebsseitigen Schwungmasse 26 zuge­ wandten Seite eine Laufbahn 83 auf.

Für den Fall, daß trotz der Verwendung eines axialen Gleitlagers 61 aus Kunst­ stoff keine Relativbewegung zwischen diesem und der dasselbe aufnehmenden Nabenscheibe 12 vorliegen soll, besteht die Möglichkeit, in der letztgenannten entsprechend Fig. 7 Ausnehmungen 88 auszubilden, die von am Gleitlager 61 angeformten axialen Befestigungsmitteln 85 in Form von Klipsen 86 durchdrun­ gen werden, wobei die Klipse 86 die Nabenscheibe 12 hintergreifen. Das axiale Gleitlager 61 hat demnach lediglich noch an seiner der Dichtung 50 zugewandten Seite eine Reibfläche. An dieser Seite befindet sich auch, wie bereits beim axia­ len Gleitlager 60 gemäß den Fig. 1 und 2 die Laufbahn 71 des axialen Gleitlagers.

Für den Fall, daß das axiale Gleitlager aus einem festeren Material als Kunststoff hergestellt sein soll, kann ebenso wie beim radialen Gleitlager 60 ein hochfestes Trägermaterial 80 vorgesehen sein, das vorzugsweise aus Stahl besteht und mit einer relativ weichen Beschichtung 81 versehen ist, die durch Aufsintern einer porösen Bronzeschicht gebildet wird, in deren Poren eine Mischung aus Poly­ tetrafluoräthylen (Teflon) und einem Trockenschmierstoff, wie Graphit eingewalzt ist. Das axiale Gleitlager 60 würde hierbei so eingesetzt, das die Seite mit der weichen Beschichtung 81 die Laufbahn 71 bildet und demnach der Dichtung 50 zugewandt ist. Die Gegenseite aus Stahl würde mit der Nabenscheibe 12 in Reibverbindung stehen, was einen Abrieb zur Folge hätte. Um dies zu vermeiden, ist gemäß Fig. 4 zwischen der Nabenscheibe 12 und der axialen Gleitlagerung 61 eine Drehsicherung 82 vorgesehen, und zwar in Form einer Verzahnung zwischen diesen beiden Elementen, wobei die Verzahnung kein Spiel in Umfangsrichtung zuläßt. Ansonsten entspricht die Ausführung in Fig. 4 derjenigen nach Fig. 1, weshalb auf eine weitergehende Eintragung von Bezugszeichen in dieser Figur verzichtet worden ist.

Fig. 5 zeigt eine Nabenscheibe 12, die im radial inneren Bereich mit einem ge­ genüber dem radial äußeren Bereich sehr dünnen Querschnitt ausgebildet ist und hierdurch in Achsrichtung elastische Halterungen 76 erhält. Dadurch bedingt, können Taumelbewegungen, die an der antriebsseitigen Schwungmasse 1 und damit an der Primärnabe 15 sowie dem radialen Gleitlager 60 anliegen, von der Sekundärnabe 2 durch Ausfedern abgefangen werden. Sobald die Taumelbewe­ gung abklingt, kehrt die Halterung 76 und damit die Sekundärnabe 13 aufgrund der elastischen Rückstellkraft in ihre Ausgangsstellung zurück. Durch diese Maß­ nahme ist die Flächenpressung am radialen Gleitlager 60 nochmals reduzierbar, ohne daß hierdurch Taumelbewegungen in stärkerem Maße als bei dem bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen auf die abtriebsseitige Schwungmasse 26 übertragen würden.

Während bei den bisherigen Ausführungen das axiale Gleitlager 61 in deutlichem radialen Abstand außerhalb des radialen Gleitlagers 60 angeordnet war, ist bei der Ausführung gemäß Fig. 6 das axiale Gleitlager 61 einstückig mit dem radialen Gleitlager 60 ausgebildet. Ebenso ist denkbar, bei zweiteiliger Ausführung das axiale Gleitlager 61 unmittelbar an das radiale Gleitlager 60 angrenzen zu lassen. Eine derartige Bauweise begünstigt eine kompakte Ausbildung der Schwungmas­ senvorrichtung.

Wie in Fig. 2 erkennbar, ist, ausgehend von der Sekundärnabe 13 der Naben­ scheibe 12 ein sich nach radial außen erstreckender, ringförmiger Steg 100 aus­ gebildet, der zum radialen Gleitlager 60 sowie zur Primärnabe 15 der antriebssei­ tigen Schwungmasse 1 einen axialen Zwischenraum 101 aufweist. Der Steg 100 erstreckt sich radial bis an die radiale Außenseite der Primärnabe 15 nach außen, wo an vorbestimmbaren Stellen des Umfangs der Nabenscheibe 12, wie aus Fig. 8 entnehmbar, die Montageöffnungen 17 ausgebildet sind. Diese Montage­ öffnungen 17, die eigentlich zum Einsetzen und Festdrehen von Befestigungsmit­ teln 18 vorgesehen sind, dienen gleichermaßen bei Drehung der Schwungmas­ senvorrichtung zur Förderung eines Luftstroms von der Abtriebsseite der Schwungmassenvorrichtung in deren Bereich axial zwischen den beiden Schwungmassen 1 und 26. Beim Einströmen dieser Kühlluft werden auch Fest­ stoffpartikel mitgerissen, die insbesondere bei an den Reibbelägen einer nicht ge­ zeigten Kupplungsscheibe der abtriebsseitigen Reibungskupplung entstandenem Abrieb frei geworden sind. Diese Feststoffpartikel können, da der Steg 100 radial bis an die Außenseite der Primärnabe 15 nach radial außen gezogen ist, nicht in den axialen Zwischenraum 101 eindringen, sondern werden, nach Durchgang durch die Montageöffnungen 17, ihren Weg noch einige Zeit geradlinig fortset­ zen, bis sie an der Außenseite der Primärnabe 15 auftreffen. Dadurch sind die Feststoffpartikel aus dem Erstreckungs- und Wirkungsbereich des radialen Gleit­ lagers 60 herausgehalten.

Da die Montageöffnungen 17 in der Nabenscheibe 12 ausgebildet sind, ist in Fig. 8 der eigentliche Steg 100 nach radial außen durch Strichpunktierung be­ grenzt dargestellt. Selbstverständlich wird sich aber bei realer Ausführung der Schwungmassenvorrichtung der Steg 100 zwischen jeweils zwei Montageöff­ nungen 17 über die strichpunktierte Linie radial hinaus erstrecken.

Claims (27)

1. Schwungmassenvorrichtung mit zumindest zwei gegen die Wirkung von ela­ stischen Elementen einer Dämpfungseinrichtung relativ zueinander drehba­ ren Schwungmassen, von denen die von einem Antrieb, wie beispielsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine entferntere abtriebsseitige Schwungmasse über eine Lagerung gegenüber der antriebsseitigen Schwungmasse sowohl radial als auch axial geführt ist, wobei die Lagerung wenigstens ein axiales Gleitlager und ein radiales Gleitlager aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das radiale Gleitlager (60) als auch das axiale Gleitlager (61) die abtriebsseitige Schwungmasse (26) gegenüber der antriebsseitigen Schwungmasse (1) jeweils mit einem Spiel (65, 66) führen, das derart be­ messen ist, daß bei Einleitung einer Taumelbewegung von der Kurbelwel­ le (64) des Antriebs (63) auf die antriebsseitige Schwungmasse (1) die ab­ triebsseitige Schwungmasse (26) unter der Wirkung von Kreiselkräften eine Selbststabilisierung vornehmen kann und das radiale Gleitlager (60) für eine maximale Annäherung an die Kurbelwelle (64) im Bereich des derselben zu­ gewandten Endes (68) der Nabe (13) der abtriebsseitigen Schwung­ masse (26) angreift.

2. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Gleitlager (60) an seinem als Laufbahn (70) gegenüber der Nabe (13) der entsprechenden Schwungmasse (26) vorgesehenen Durch­ messer maximal den Durchmesser für eine Zentrierung (72) der Kurbelwel­ le (64) des Antriebs (63) in der antriebsseitigen Schwungmasse (1) auf­ weist.

3. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Gleitlager (60) zumindest auf seinem als Laufbahn (70) vor­ gesehenen Durchmesser an seinen axialen Enden (73) mit einer den Abstand zur Nabe (13) der entsprechenden Schwungmasse (26) vergrößernden Querschnittsreduzierung (74) ausgebildet ist.

4. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsreduzierung (74) durch je eine Abrundung (75) oder Phase erfolgt.

5. Schwungmassenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Laufbahn (70) für die radiale Gleitlagerung (60) bildende Na­ be (13) über eine in Achsrichtung elastisch verformbare Halterung (76) an der zugeordneten Schwungmasse (26) aufgenommen ist.

6. Schwungmassenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Gleitlager (60) vor dem Einbau in die Nabe (15) der entspre­ chenden Schwungmasse (1) als ein mit axialer Trennfuge (92) ausgebildeter Ring (93), dessen Durchmesser denjenigen der Nabe (15) übersteigt, aus­ gebildet ist, wobei die Trennfuge (92) durch Einpressen des Gleitlagers (60) in die Nabe (15) geschlossen wird und das Gleitlager (60) durch Kraftein­ wirkung über die beiden Ringenden (94) mit Vorspannung in Radialrichtung gehalten wird.

7. Schwungmassenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Gleitlager (60) aus einem hochfesten Trägermaterial (78) besteht, das an seiner der Laufbahn (70) zugewandten Seite mit einer wei­ cheren Beschichtung (79) versehen ist.

8. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (78) des radialen Gleitlagers (60) aus Stahl besteht und die Beschichtung (79) durch Aufsinterung einer Legierung gebildet wird, die vorzugsweise aus poröser Bronze mit Einlagerungen von Polytetrafluor­ äthylen und wahlweise einem Trockenschmierstoff, wie Graphit besteht.

9. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Gleitlager (61) an seinem minimalen Durchmesser minde­ stens den Durchmesser des radialen Gleitlagers (60) aufweist.

10. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Gleitlager (61) angrenzend an das radiale Gleitlager (60) vor­ gesehen ist.

11. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Gleitlager (61) einstückig mit dem radialen Gleitlager (60) ausgebildet ist.

12. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Gleitlager (61) aus einem hochfesten Trägermaterial (80) be­ steht, das an seiner der Laufbahn (71) zugewandten Seite mit einer weiche­ ren Beschichtung (81) versehen ist.

13. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (80) des axialen Gleitlagers (61) aus Stahl besteht und die Beschichtung (81) durch Aufsinterung einer Legierung gebildet wird, die vorzugsweise aus poröser Bronze mit Einlagerungen von Polytetrafluor­ äthylen und wahlweise einem Trockenschmierstoff, wie Graphit besteht.

14. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Trägermaterial (80) ausgebildete Seite des axialen Gleitla­ gers (61) an der benachbarten Schwungmasse (26) unter Verwendung einer Drehsicherung (82) zu dieser in Anlage kommt.

15. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Gleitlager (61) aus Kunststoff besteht und gegenüber jeder der beiden Schwungmassen (1, 26) je eine Laufbahn (71, 83) aufweist.

16. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Gleitlager (61) eine Glasfaserverstärkung aufweist.

17. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem axialen Gleitlager (61) axiale Befestigungsmittel (85) zur Anbin­ dung an ein benachbartes Beuteil (12) zugeordnet sind.

18. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (85) durch Klipse (86) gebildet werden, die ent­ sprechende Ausnehmungen (88) nach Durchgang hintergreifen.

19. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schwungmassen (1, 26) an ihren radial inneren Enden jeweils ei­ ne durch spanlose Verformung, wie durch Tiefziehen, herstellbare, jeweils auf die andere Schwungmasse (1, 26) zugerichtete Nabe (15, 13) aufwei­ sen, die mit je einer ihrer Umfangsseiten (90, 91) an dem radialen Gleitla­ ger (60) zur Anlage kommen, wobei eine Nabe (15) zur festen Aufnahme des radialen Gleitlagers (60) und die andere Nabe (13) als Laufbahn (70) für dieses Gleitlager (60) dient.

20. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (15, 13) der Schwungmassen (1, 26) einen durch die span­ lose Verformung bedingten kleineren Materialquerschnitt als die übrigen Be­ reiche der Schwungmassen (1, 26) aufweisen.

21. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (15, 13) an ihren jeweils dem radialen Gleitlager (60) zuge­ wandten Seiten mit einer Oberflächenrauhigkeit zwischen R_z1 und R_z4 aus­ gebildet sind.

22. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwungmassen (1, 26) lediglich unter der Wirkung der Aus­ rückervorlast in Achsrichtung zueinander belastet sind.

23. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, mit abtriebsseitigen Monta­ geöffnungen für Befestigungsmittel zur Anbindung der Schwungmassen an einen Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageöffnungen (17) sich radial außerhalb eines Stegs (100) er­ strecken, welcher an der Kühlluft-Eintrittsseite der Montageöffnungen (17) vorgesehen ist und sich in radialer Richtung zumindest bis an die radiale Außenseite des radialen Gleitlagers (60) erstreckt.

24. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 23, mit einer an der an­ triebsseitigen Schwungmasse ausgebildeten, sich zu der abtriebsseitigen Schwungmasse hin erstreckenden Primärnabe und mit einer an der ab­ triebsseitigen Schwungmasse vorgesehenen, zur antriebsseitigen Schwungmasse verlaufenden Sekundärnabe, wobei eine dieser Naben radial innerhalb und die andere Nabe radial außerhalb des radialen Gleitlagers an demselben angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (100) sich zumindest bis in den Außenbereich der radial äuße­ ren Nabe (15) erstreckt.

25. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (100) die Drehachse (53) der Schwungmassen (1, 26) ring­ förmig umgreift.

26. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (100) an der der abtriebsseitigen Schwungmasse (26) zugeord­ neten Sekundärnabe (13) vorgesehen ist.

27. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärnabe (13) von radial innen am radialen Gleitlager (60) an­ greift.