DE19728422A1 - Einrichtung zum Kuppeln in einem Antriebsstrang - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kuppeln in einem Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Primär- und einem Sekundärelement, die koaxial relativ zueinander verdrehbar sind, wobei zwischen den beiden Elementen in Umfangsrichtung komprimierbare Energiespeicher, wie Schraubenfedern, vorgesehen sind. Der die Energiespeicher aufweisende Torsionsdämpfer ist dabei in Reihe geschaltet mit einem Drehmomentbegrenzer mit wenigstens zwei ringförmigen Seitenteilen, die in Reibverbindung stehen mit wenigstens einem zwischen diesen Seitenteilen zumindest teilweise aufgenommenen Zwischenteil. Zur Herstellung des Reibungseingriffes sind die Seitenteile und das Zwischenteil verspannt, wobei das Zwischenteil gleichzeitig zur Beaufschlagung der Energiespeicher dienen kann.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art bezüglich ihrer Funktion zu verbessern unter Beibehaltung eines einfachen Aufbaus. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Einrichtung in einfacher Weise montierbar und an eine Vielzahl von Einsatzfällen anpaßbar sein.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß wenigstens eines der Seitenteile durch ein axial vorgespanntes tellerfederartiges Bauteil gebildet ist, das einerseits das Zwischenteil beaufschlagt und sich andererseits über mehrere in Umfangsrichtung verteilte axiale Abstandsmittel an dem zweiten Seitenteil axial abstützt. Die axiale Abstützung des tellerfederartigen Bauteils ist dabei derart gestaltet, daß ein freies Verschwenken des tellerfederartigen Bauteils möglich ist. Das tellerfederartige Bauteil ist also nicht z. B. über Nietelemente oder Schweißverbindungen starr an dem zweiten Seitenteil angebunden, wie dies z. B. der Fall ist bei Konstruktionen gemäß der DE-OS 43 39 651. Das bei der Erfindung verwendbare tellerfederartige Bauteil kann also bezüglich seiner Kraft- Weg-Kennlinie in optimaler Weise an den jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden. Die übrigen Bauteile des Drehmomentbegrenzers können praktisch unverändert beibehalten werden. Weiterhin wird es durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung möglich, bei einer infolge von Verschleiß an den Reibflächen auf­ tretenden Entspannung des tellerfederartigen Bauteils die durch dieses Bauteil aufgebrachte Verspannkraft konstant zu halten oder aber progressiv oder degressiv zu gestalten. Weiterhin ist es möglich durch Längenabstimmung der Abstandsmittel auf den jeweiligen Einsatzfall, das Rutschmoment des Drehmomentbegrenzers zu bestimmen.

In vorteilhafter Weise können die Abstandsmittel durch separate Nietelemente gebildet sein, die an einem Ende mit dem zweiten Seitenteil vernietet sind und an ihrem anderen Ende axiale Verschwenk- bzw. Abstützbereiche für das tellerfederartige Bauteil tragen. Die Abstützbereiche können dabei durch einstückig angeformte Nietköpfe gebildet sein. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn die Abstandsmittel einstückig sind mit wenigstens einem der Seitenteile, wobei diese Abstandsmittel dann durch aus dem entsprechenden Seitenteil herausgeformte axiale Laschen gebildet sein können. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das zweite Seitenteil praktisch als axial starres Bauteil ausgebildet ist. Dieses zweite Seitenteil kann dann die einstückigen Laschen aufweisen. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn diese Laschen im Bereich ihres axial freien Endes unmittelbar die Abstützbereiche für das tellerfederartige Bauteil bilden. Die Abstützbereiche und die mit diesen zusammenwirkenden Bereiche des tellerfederartigen Bauteils können dabei derart ausgebildet sein, daß beim Zusammenfügen der beiden Seitenteile eine selbsttätige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen erfolgt. Diese Verbindung kann in vorteilhafter Weise als Schnappverbindung oder als Bajonett-Verbindung ausgebildet sein. Bei einer Ausbildung als Schnappverbindung ist es zweckmäßig, wenn die laschenförmigen Abstandsmittel federnd nachgiebige Bereiche bilden.

Für die Funktion der Einrichtung kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn das ringförmige Zwischenteil über seine Innenkontur durch die Abstandsmittel gegenüber den Seitenteilen zentriert ist. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn das ringförmige Zwischenteil an wenigstens einem der Seitenteile in radialer Richtung geführt ist. Hierfür kann wenigstens eines der Seitenteile einen entsprechenden axialen Absatz oder Ansatz aufweisen, der eine radiale Führungsfläche bildet.

In vorteilhafter Weise können die Seitenteile zumindest im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser aufweisen. Zweckmäßig kann es sein, wenn sich das zweite Seitenteil in Richtung der Drehachse der Einrichtung weiter erstreckt als das das tellerfederartige Bauteil bildende Seitenteil. Die radial inneren Bereiche wenigstens eines der Seitenteile können zur Ansteuerung einer zwischen Primär- und Sekundärelement wirksamen Hystereseeinrichtung herangezogen werden. Diese Ansteuerung kann in vorteilhafter Weise zumindest durch das zweite Seitenteil erfolgen.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn Primär- und Sekundärelement über ein Wälzlager koaxial zueinander verdrehbar positioniert sind. Dabei kann das Wälzlager über die radial inneren Bereiche des zweiten Seitenteiles axial am Sekundärelement gesichert sein.

Für den Aufbau und die Funktion der Einrichtung kann es zweckmäßig sein, wenn das Primär- und Sekundärelement Bestandteil einer Primär- und Sekundärmasse eines geteilten Schwungrades sind bzw. solche Massen bilden. Die Primärmasse kann dabei mit der Abtriebswelle eines Motors und die Sekundärmasse mit dem Eingangsteil eines Getriebes, z. B. über eine Reibungskupplung, verbindbar sein. Die Bauteile der Primärmasse können in vorteilhafter Weise einen ringförmigen zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllten Raum begrenzen, in den sich das ringförmige Zwischenteil von radial innen her hinein erstreckt. Der Drehmo­ mentbegrenzer kann radial innerhalb der Energiespeicher vorgesehen und/oder die ringförmigen Seitenteile mit der Sekundärmasse antriebsmäßig verbunden sein. In vorteilhafter Weise kann diese antriebsmäßige Verbindung über das zweite Seitenteil erfolgen, welches radial innerhalb des durch ein tellerfederartiges Bauteil gebildeten Seitenteiles mit der Sekundärmasse drehfest gekoppelt ist. Diese Koppelung kann beispielsweise über Nietverbindungen oder über eine axiale Steckverbindung erfolgen.

Zwischen dem ringförmigen Zwischenteil und den einen ringförmigen Raum zur Aufnahme der Energiespeicher begrenzenden seitlichen Wandungen der Primärmasse können in vorteilhafter Weise Dichtungen vorgesehen werden. Die Dichtungen können dabei radial außerhalb der Seitenteile, jedoch radial innerhalb der Energiespeicher angeordnet sein. Zweckmäßig kann es sein, wenn jeweils eine Dichtung zwischen den Seitenteilen und den diesen benachbarten, eine ringförmige Kammer zur Aufnahme der Energiespeicher begrenzenden Wandungen der Primärmasse vorgesehen ist.

Zur Einstellung des durch den Drehmomentbegrenzer schlupffrei übertragbaren Drehmomentes kann es zweckmäßig sein, wenn zwischen wenigstens einem der Seitenteile und dem Zwischenteil ein Reibring vorgesehen wird. Vorteilhaft kann es sein, wenn beidseits des Zwischenteils jeweils ein Reibring angeordnet ist, wobei die Reibringe auf dem gleichen Durchmesserbereich angeordnet sein können oder aber in radialer Richtung zueinander versetzte Reibbereiche bilden können.

Für den Aufbau der Einrichtung kann es zweckmäßig sein, wenn das zweite Seitenteil über Befestigungselemente, wie z. B. Niete, mit der Sekundärmasse fest verbunden ist, welche in Umfangsrichtung betrachtet gegenüber den zwischen den Seitenteilen vorhandenen axialen Abstandsmitteln versetzt angeordnet sind.

Ein besonders vorteilhafter Aufbau kann dadurch gewährleistet werden, daß das Primärelement bzw. die Primärmasse mit der Abtriebswelle eines Motors über Schrauben verbindbar ist, wobei in radialer Richtung betrachtet und ausgehend von der Rotationsachse der Einrichtung in der Reihenfolge folgende Anordnung vorhanden ist:

• - die die beiden Elemente bzw. Massen koaxial positionierende Lagerung, wie insbesondere Wälzlagerung
• - die Verbindungsschrauben
• - eine parallel zu den Energiespeichern wirksame Hysterese­ einrichtung
• - zumindest die einen Reibungseingriff bewirkenden Bereiche des Zwischenteils und der Seitenteile
• - die Energiespeicher des drehelastischen Dämpfers.

Anhand der Fig. 1 bis 3 sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung mit einem, der zwischen den beiden Schwungmassen eines geteilten Schwungrades vorgesehen ist,

Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Zweimassenschwungrad 1 umfaßt eine an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges befestigbare Primärmasse 2, an der mittels eines Lagers 3 eine Sekundärmasse 4 koaxial und verdrehbar um eine Drehachse 5 gelagert ist.

Die Primärmasse 2 ist mit der Sekundärmasse 4 über eine komprimierbare Energiespeicher 6 aufweisende Dämpfungseinrichtung 7 sowie einen mit dieser in Reihe geschalteten Drehmomentbegrenzer 8 antriebsmäßig verbunden. Die Sekundärmasse 4 trägt eine Reibungskupplung 9. Zwischen der Druckscheibe 10 der Reibungskupplung 9 und einer Reibfläche 11 der Sekundärmasse 4 sind die Reibbeläge 12 einer Kupplungsscheibe 13 eingespannt.

Die Energiespeicher 6 in Form von in Umfangsrichtung länglichen Schrauben­ federn mit großem Kompressionsweg sind in einer Kammer 14, die zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllt ist, aufgenommen. Die Kammer 14 ist durch zwei aus Blech hergestellte Bauteile 15, 16 begrenzt. Das Bauteil 15 besitzt einen radial verlaufenden Bereich 17, der radial innen mittels Schrauben 18 mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbar ist und radial außen in einen axialen Ansatz 19 übergeht, an dem das eine Trennwand bildende Bauteil 16 dicht befestigt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Energiespeicher 6 zumindest im wesentlichen radial außerhalb der Reibbeläge 12 bzw. der Reibfläche 11. Das Bauteil 15 trägt radial außen einen Anlasser­ zahnkranz 20 sowie eine zusätzliche ringförmige, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Gußteil ausgebildete Zusatzmasse 21. Die Bauteile 15,16 besitzen Abstützbereiche 22, 23 für die Energiespeicher 6. Das Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 7 ist durch ein ring- bzw. flanschförmiges Bauteil 24 gebildet, das radial außen Ausleger 25 aufweist, die sich radial zwischen den Endbereichen zweier benachbarter Energiespeicher 6 erstrecken. Bei einer Relativverdrehung zwischen dem Flanschteil 24 und der Primärmasse 2 werden die Energiespeicher 6 zwischen den Auslegern 25 und den Ab­ stützbereichen 22, 23 komprimiert. Zwischen dem Flanschteil 24 und den Bauteilen 15, 16 sind Dichtungen 26, 27 vorgesehen, welche durch in axialer Richtung verspannt eingebaute tellerfederartige bzw. membranartige Ringe gebildet sind. Die die Kammer 14 radial nach innen hin abdichtenden Dichtungen 26, 27 sind in radialer Richtung betrachtet, zwischen den Energiespeichern 6 und dem als Rutschkupplung ausgebildeten Drehmomentbegrenzer 8 angeordnet.

Die radial inneren Bereiche 28 des Flansches 24 sind axial eingespannt zwischen einem ringförmigen Bauteil 29 und einem als Tellerfeder ausgebildeten ringförmigen Bauteil 30. Das ringförmige Bauteil 29 ist der radialen Wandung 17 der Primärmasse 2 unmittelbar benachbart und über Nietelemente 29a mit der Sekundärmasse 4 drehfest verbunden. Die Nietelemente 29a befinden sich in einem mittleren Bereich des ringförmigen Bauteils 29, welches mit einem radial äußeren ringförmigen Randbereich 31 den inneren Randbereich 28 des Flanschteiles 24 axial abstützt. Diese Abstützung erfolgt dabei unter Zwischenlegung eines Reibringes 32. Der Reibeingriff zwischen den Bereichen 31 und 28 könnte jedoch auch unmittelbar erfolgen, so daß dann eine Stahl-Stahl- Reibung vorhanden wäre. Hierfür kann eines der Bauteile 25, 29 einen ringförmigen Wulst aufweisen, der am anderen der Bauteile 29, 25 axial anliegt. Falls erforderlich, kann wenigstens eines der Bauteile 25, 28 zumindest im Bereich des Reibungseingriffes eine Beschichtung, wie z. B. eine Phosphatierung oder Hartnickelschicht, aufweisen. Radial innerhalb des Reibbereiches 31 bildet das scheibenförmige Bauteil 29 einen axialen Absatz 33, auf dem das Flanschteil 24 zumindest annähernd konzentrisch geführt ist. Der radial innere Randbereich 34 des ringförmigen Bauteils 29 bildet Profilierungen 35, die mit Gegenprofilierungen 36 einer Reibsteuerscheibe 37 in Eingriff stehen. Die Profilierungen 35 und Gegenprofilierungen 36 sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß zwischen diesen ein vorbestimmtes Verdrehspiel vorhanden ist, so daß bei einer Drehsinnumkehrung zwischen den beiden Massen 2, 4 die Reibsteuerscheibe 37 oder Hystereseeinrichtung 38 zunächst unwirksam ist, und zwar solange, bis das Verdrehspiel aufgebraucht ist.

Das Flanschteil 24 ist als Blechformteil ausgebildet. Der ringförmige radial innere Bereich 28 des Flansches 24 besitzt eine gegenüber den anderen Flanschbereichen verringerte axiale Dicke, so daß im Bereich des Reibungs­ eingriffes des Drehmomentbegrenzers 8 die erforderliche axiale Baulänge für den Drehmomentbegrenzer 8 reduziert ist. Weiterhin besitzt der Flansch 24 zumindest in den an die radial inneren Bereiche der Endwindungen der Schraubenfedern 6 angrenzenden Abschnitten 24a eine Verbreiterung in der Materialdicke. Eine derartige Materialverbreiterung 24a kann in besonders vorteilhafter Weise durch eine mittels eines Anprägevorganges bewirkten plastischen Materialverformung erzeugt werden. Das durch Fließen verdrängte Material zur Bildung der Verbreiterungen 24a kann dabei durch beidseits des Flansches 24 in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung erfolgende Prägevorgänge verdrängt werden. Die axialen Verbreiterungen 24a können in Umfangsrichtung des Flansches 24 betrachtet nur eine geringe Erstreckung aufweisen, z. B. in der Größenordnung zwischen 2 und 5 mm. Dadurch kann gewährleistet werden, daß zur Bildung der Verbreiterungen 24a ein verhältnismäßig geringes Volumen an Material verdrängt werden muß.

Die Flanschverbreiterungen 24a gewährleisten eine vergrößerte Abstützfläche zumindest für die radial inneren Bereiche der Endwindungen der Schraubenfedern 6. Dadurch wird eine bessere Beaufschlagung und eine optimalere flächige Verteilung der auf den Flansch 24 bzw. die Endwindungen der Federn 6 einwirkenden Kräfte bewirkt. Dies ist insbesondere bei Konstruktionen vorteilhaft, bei denen die Schraubenfedern 6 radial innen auf Block beansprucht werden. Weiterhin wird durch die vergrößerte Abstützfläche zwischen den Endwindungen der Schraubenfedern 6 und den Beaufschlagungsbereichen des Flansches 24 bewirkt, daß praktisch keine bzw. eine wesentlich geringere Einarbeitung der Endwindungen der Schraubenfedern 6 in die Federabstützbereiche 24a stattfindet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 an den Auslegern 25 des Flansches 24 für beide Drehrichtungen Verbreiterungen 24a angebracht. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn lediglich nur für eine Drehrichtung derartige Verbreiterungen 24a vorgesehen werden, wobei es dann zweckmäßig sein kann, wenn die Verbreiterungen 24a am Flansch 24 derart angebracht sind, daß diese die als Schraubenfedern ausgebildeten Energiespeicher 6 bei einer durch die die Primärmasse 2 antreibende Brennkraftmaschine erzeugte Zugbeanspruchung des Zweimassenschwungrades 1 komprimieren.

Falls erforderlich, können die durch den Flansch 24 gebildeten Feder­ beaufschlagungsbereiche bzw. Ausleger 25 gemäß den Vorschlägen der DE-OS 195 22 718 ausgebildet werden. Durch eine derartige Ausgestaltung wird gewährleistet, daß auch bei kleinen Drehschwingungen zwischen den beiden Massen 2,4 zumindest die Endwindungen der Schraubenfedern 6 federn können.

Das als Tellerfeder ausgebildete Bauteil 30 ist im nicht eingebauten Zustand in axialer Richtung konisch aufgestellt. Beim Zusammenbau des Drehmo­ mentbegrenzers 8 wird die Tellerfeder 30 in die aus Fig. 1 ersichtliche Position axial gespannt bzw. flach gedrückt und mittels der axialen Abstandsmittel in Form von Nietelementen 39 in dieser verspannten Position fixiert. Die Nietelemente 39 sind mit dem ringförmigen Bauteil 29 vernietet und besitzen an ihrem dem Bauteil 29 abgewandten Ende jeweils einen Abstützkopf bzw. -bereich 40 zur Halterung der Tellerfeder 30. Das ringförmige Seitenteil 29 ist derart bemessen und ausgebildet, daß es sich praktisch als starres Bauteil verhält bzw. nur eine untergeordnete elastische Verformung aufgrund der Eigenelastizität erfährt. Um zu gewährleisten, daß die Abstützfläche bzw. Reibfläche des Bauteils 29 parallel verläuft zu der Gegenabstützfläche bzw. Gegenreibfläche des Flanschteiles 24, kann es zweckmäßig sein, wenn das ringförmige Teil 29 vor der Montage eine geringe axiale konische Aufstellung aufweist, so daß es nach der Montage aufgrund seiner Eigenelastizität und der durch die Tellerfeder 30 aufgebrachten Axialkraft zumindest in dem Bereich 31, in dem es das Flanschteil 24 radial überlappt, parallel zu dem Bereich 28 verläuft. Die Halte- bzw. Abstützbereiche der Niete 40 sind derart angeordnet bzw. abgestimmt, daß nach dem Zusammen­ bau der Rutschkupplung 8 zumindest die dem ringförmigen Bereich 28 des Flanschteiles 24 benachbarten Bereiche dieser Tellerfeder 30 annähernd parallel verlaufen zu diesem Bereich 28. Es soll gewährleistet sein, daß die den Reibeingriff bewirkenden Reibflächen bzw. Abstützflächen der Bauteile 29, 24 und 30 zumindest annähernd parallel zueinander verlaufen, da dadurch wiederum gewährleistet wird, daß die zwischen diesen Bauteilen 29, 24 und 30 axial eingespannten Reibringe 32 bzw. 32a flächig beaufschlagt werden, so daß eine zu große ungleichmäßige Abnutzung vermieden wird. Zumindest die Bauteile 24, 29, 30, 39 und gegebenenfalls die Reibringe 32, 32a sind als Untereinheit vormontierbar.

Die beiden ringförmigen Seitenteile 29, 30 besitzen zumindest im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser. Radial in Richtung der Drehachse 5 erstreckt sich das Teil 29 jedoch weiter als die Tellerfeder 30. Die Befestigungsniete 29a für das Seitenteil 29 sind radial innerhalb der Tellerfeder 30 vorgesehen. Die Niete 29a und die Abstandsniete 39 können zumindest annähernd auf gleichem Durchmesser vorgesehen sein, wobei es zweckmäßig sein kann, wenn die Niete 29a auf einem etwas kleineren Durchmesser angeordnet sind als die Abstandsniete 39.

Die aus Kunststoff hergestellte Reibsteuerscheibe 37 ist im Querschnitt keilförmig ausgebildet und stützt sich mit ihrer kegelstumpfförmigen Reibfläche 41 an einer entsprechend angepaßten Gegenreibfläche 42 eines Bauteiles 43 ab. Das Bauteil 43 ist als Blechformteil ausgebildet und auf dem ringförmigen Bauteil 2 zentriert. Das Bauteil 43 bildet einen axialen Ansatz 44, auf dem der Innenring des Wälzlagers 3 aufgenommen ist. In den radial inneren Bereichen des Bauteiles 2 und in dem Bauteil 43 sind in axialer Richtung fluchtende Ausnehmungen zur Aufnahme der Schrauben 18 vorgesehen. Die radial äußeren Bereiche 45 des Bauteiles 43 sind zur Bildung der Gegenreibfläche 42 konusartig aufgestellt. Axial zwischen der Reibsteuerscheibe 37 und den radialen Bereichen 17 des Bauteiles 2 ist eine Tellerfeder 46 angeordnet, welche die Reibsteuerscheibe 37 in Richtung der Gegenreibfläche 42 beaufschlagt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich die Tellerfeder 46 unmittelbar an der Reibsteuerscheibe 37 ab und ist somit unmittelbar mit dieser in Reibverbindung.

Der radial äußere Ring des Wälzlagers 13 ist in einer Ausnehmung 47 der Sekundärmasse 4 aufgenommen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich das Wälzlager 3 auf einem kleineren Durchmesserbereich als die Achsen der Schrauben 18, welche sich wiederum auf einem kleineren Durchmesser befinden als die Hystereseeinrichtung 38. Radial außerhalb der Hystereseeinrichtung 38 ist die Rutschkupplung 8 bzw. die reibschlüssige Verbindung zwischen den Teilen 29, 30 und dem Flanschteil 24 vorgesehen. Der Torsionsdämpfer 7 bzw. die Energiespeicher 6 sind wiederum radial außerhalb der Rutschkupplung 8 angeordnet, wobei radial innerhalb der Energiespeicher 6 die Dichtungen 26, 27 vorgesehen sind. Der Reibeingriff der Rutschkupplung 8 befindet sich im radialen Erstreckungsbereich der Reibbeläge 12 bzw. der Reibfläche 11. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bereiche 28, 31, 30a der Bauteile 24, 29, 30, welche diesen Reibeingriff bewirken - in radialer Richtung betrachtet - zumindest annähernd gegenüber dem mittleren Reibdurchmesser der Reibbeläge 12 zentriert.

Bezüglich der Dimensionierung, Abstützung, Führung und Ausbildung der Federn 6 wird auf die DE-OS 37 21 711 und die DE-OS 37 21 712 der Anmelderin verwiesen.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 1, bestehend aus den beiden Massen 2, 4 der Kupplungsscheibe 13 und der Reibungskupplung 9 kann als Baueinheit über die Schrauben 18, welche ebenfalls in die Einrichtung 1 integriert sein können, mit der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine verbunden werden. Derartige Schwungmassen-Kupplungs-Einheiten sind beispielsweise in der DE-OS 41 17 571 und der DE-OS 41 17 584 der Anmelderin beschrieben.

Der materielle Inhalt der vorerwähnten Anmeldungen soll als in die vorliegende Anmeldung integriert betrachtet werden, so daß eine Wiederholung der im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren konstruktiven und funktionellen Merkmale nicht erforderlich ist. Diese Merkmale können selbstver­ ständlich auch mit den noch im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen Verwendung finden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Drehmomentbe­ grenzer 108 ähnlich aufgebaut wie der Drehmomentbegrenzer 8 gemäß Fig. 1. Es ist wiederum ein flanschförmiges Bauteil 124 vorhanden, welches axial zwischen zwei ringförmigen Bauteilen 129, 130 axial verspannt aufgenommen ist. Das als Tellerfeder ausgebildete Bauteil 130 stützt sich wiederum über Abstandsmittel in Form von Nieten 139 an dem Bauteil 129 ab. Zwischen dem Flansch 124 und den ringförmigen Bauteilen 129, 130 sind Reibbeläge 132, 132a vorgesehen mit einem unterschiedlichen mittleren Reibdurchmesser. Die Reibbeläge 132, 132a sind durch Reibringe gebildet, die derart bemessen sind, daß sie in radialer Richtung einen Versatz der Reibflächen aufweisen. Der von der Tellerfeder 130 beaufschlagte Reibring 132a besitzt dabei den größeren radialen Durchmesserbereich und wird von den radial äußeren Bereichen der Tellerfeder 130 beaufschlagt. Der Flansch 124 hat wiederum radial außerhalb der Rutschkupplung 108 Beaufschlagungsbereiche 125 für Energiespeicher bzw. Schraubenfedern 106, die in ähnlicher Weise, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 für die Energiespeicher 6 beschrieben wurde, in einer ringförmigen Kammer 114, welche zumindest teilweise mit einem viskosen Medium befüllt sein kann und durch zwei schalenartige Teile 115, 116 begrenzt ist, aufgenommen sind. Das als Blechformteil ausgebildete Teil 115 ist auf einer ringförmigen Trägheitsmasse 121 zentriert. Die Trägheitsmasse 121, das Bauteil 115 sowie der die Lagerung 103 tragende axiale Ansatz 143 sind mittels diese Bauteile axial durchdringenden Schrauben 118 mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbar.

Die ringförmigen Bauteile 129, 130 besitzen radial außen Bereiche, welche sich radial überlagern mit radial inneren Bereichen 116a der Seitenwandung 116 sowie mit axial gegenüberliegenden Bereichen 115a des aus Blech hergestellten Bauteils 115. Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 114 sind zwischen den ringförmigen Bauteilen 129, 130 und den diesen axial benachbarten bzw. gegenüberliegenden Bereichen 116a, 115a der Bauteile 116, 115 Dichtungen 126, 127 vorgesehen. Die Dichtungen 126, 127 sind wiederum durch ringförmige als Membrane oder Tellerfeder ausgebildete Bauteile gebildet. Zur Zentrierung der Dichtungen 126, 127 besitzen, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht, die Bauteile 115, 116 entsprechende axiale Anformungen, die eine radiale Abstützung der Dichtungen 126, 127 und somit eine entsprechende Zentrierung dieser Dichtungsbauteile gewährleisten. Wie aus Fig. 3 weiterhin ersichtlich ist, wird über den als Rutschkupplung ausgebildeten Drehmomentbegrenzer 108 die ringförmige Kammer 114 radial nach innen hin abgedichtet. Diese Abdichtung erfolgt aufgrund der axialen Verspannung zwischen den Bauteilen 124, 129, 130, 132, 132a. Für manche Anwendungsfälle können die Reibbeläge 132, 132a entfallen, so daß dann eine Stahl-Stahl-Reibung vorhanden ist. Bei seiner derartigen Ausgestaltung kann es zweckmäßig sein, wenn wenigstens eines der Bauteile 124, 129, 130 eine ringförmige, axial hervorstehende Anprägung bzw. Anformung besitzt, über die der entsprechende Reibungseingriff erfolgt.

Anstatt einer massiven Zusatzmasse 121 kann auch eine aus Blech hergestellte Zusatzmasse Verwendung finden. Diese Zusatzmasse kann dabei aus einem einteiligen Blechformteil bestehen oder aus mehreren Blechteilen zusammengesetzt sein.

Bei geteilten Schwungrädern, bei denen zwischen der Primär- und der Sekundärmasse ein drehelastischer Dämpfer mit Energiespeicher und eine mit diesem in Reihe geschaltete Drehmomentbegrenzungskupplung vorgesehen sind, wobei die Primärmasse mit der Abtriebswelle eines Motors und die Sekundärmasse über eine Reibungskupplung mit einem Getriebe verbindbar ist, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das von der Reibungskupplung maximal übertragbare Drehmoment kleiner ist als das von der zwischen den beiden Massen wirksamen Drehmomentbegrenzungskupplung übertragbare maximale Drehmoment. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das vom Antriebsmotor maximal abgebbare Moment kleiner ist als das Anschlagmoment des drehelastischen Dämpfers, wobei dieses Anschlagmoment wiederum kleiner sein kann als das von der Drehmomentbegrenzungskupplung und/oder der Reibungskupplung übertragbare maximale Moment. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn das Anschlagmoment des drehelastischen Dämpfers größer ist als das von der Reibungskupplung und/oder von der Drehmomentbegrenzungskupplung übertragbare maximale Moment.

Sofern in den Endabschnitten des vom drehelastischen Dämpfer zwischen den beiden Massen zugelassenen Verdrehwinkels federnde bzw. elastisch nachgiebige Anschläge mit einer sehr hohen Federrate wirksam werden, kann das von den einen großen Relativverdrehwinkel zwischen den Massen zulassenden Energiespeicher des drehelastischen Dämpfers aufgebrachte Maximalmoment auch kleiner sein als das maximale Motormoment.

Zweckmäßig kann es sein, wenn das Anschlagmoment des drehelastischen Dämpfers mindestens das 1,1fache des maximalen Motormomentes beträgt. Für die Auslegung kann es zweckmäßig sein, wenn das Anschlägmoment des drehelastischen Dämpfers in der Größenordnung zwischen dem 1,1- und 1,8fachen des maximalen Motormomentes liegt. Das von der Reibungskupplung übertragbare Moment kann in der Größenordnung des Anschlag- bzw. Blockmo­ mentes des drehelastischen Dämpfers liegen. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Reibungskupplung das 1,1- bis 2fache des Anschlagmomentes des drehelastischen Dämpfers und/oder des maximalen Motormomentes beträgt. Die Drehmomentbegrenzungskupplung besitzt in vorteilhafter Weise eine maximale Drehmomentkapazität, welche in der Größenordnung des 1- bis 2fachen des von der Reibungskupplung maximal übertragbaren Drehmomentes liegt.

Dadurch, daß die Drehmomentbegrenzungskupplung eine größere Dreh­ momentübertragungskapazität als die Reibungskupplung aufweist, wird gewährleistet, daß die Drehmomentbegrenzungskupplung tatsächlich nur bei extrem hohen Spitzenmomenten im Bereich zwischen den beiden Massen durchrutscht, wohingegen bei kleineren Momentenerhöhungen im Antriebsstrang die Reibungskupplung durchrutschen kann. Die erwähnten Spitzenmomente treten ohnehin im Drehmomentübertragungsbereich zwischen den beiden Massen auf, da aufgrund der Trägheit der Massen und des zwischen diesen vor­ gesehenen drehelastischen Dämpfers (mit vorzugsweise sehr großem Verdrehwinkel) diese beiden Massen sehr große Relativbeschleunigungen bzw. Relativgeschwindigkeiten erfahren können, welche die erwähnten Spitzenmomente generieren. Derartige Spitzenmomente können unter anderem beim An- und Abstellen des Motors bzw. der Brennkraftmaschine auftreten, da dann zumindest eine Resonanzdrehzahl durchfahren werden kann. Bei solchen Betriebsbedingungen, bei denen kein Getriebegang eingelegt ist, kann die Reibungskupplung ohnehin diese Spitzenmomente nicht abbauen.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung seines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück­ bezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter­ ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom­ binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrens­ schritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (16)

1. Einrichtung zum Kuppeln in einem Antriebsstrang, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Primär- und einem Sekundärelement, die koaxial relativ zueinander verdrehbar sind, wobei zwischen den beiden Elementen in Umfangsrichtung komprimierbare Energiespeicher vorgesehen sind, sowie ein mit diesen in Reihe geschalteter Drehmomentbegrenzer mit zwei ringförmigen Seitenteilen und einem zumindest teilweise zwischen diesen aufgenommenen, axial eingespannten ringförmigen Zwischenteil, über das die Energiespeicher beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Seitenteile durch ein axial vorgespanntes tellerfederartiges Bauteil gebildet ist, das einerseits das Zwischenteil beaufschlagt und sich andererseits sich über mehrere, in Umfangsrichtung verteilte axiale Ab­ standsmittel an dem zweiten Seitenteil axial abstützt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel durch Nietelemente gebildet sind, die an einem Ende mit dem zweiten Seitenteil vernietet sind und an ihrem anderen Ende axiale Abstützbereiche für das tellerfederartige Bauteil tragen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Seitenteil praktisch als axial starres Bauteil ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Zwischenteil über seine Innenkontur durch die Abstandsmittel gegenüber den Seitenteilen zentriert ist.

5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Zwischenteil an wenigstens einem der Seitenteile in radialer Richtung geführt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile zumindest im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser aufweisen, das zweite Seitenteil sich jedoch in Richtung der Drehachse des Torsionsschwingungsdämpfers weiter erstreckt als das das tellerfederartige Bauteil bildende Seitenteil.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß über die radial inneren Bereiche des zweiten Seitenteiles eine zwischen Primär- und Sekundärelement wirksame Hystereseeinrichtung ansteuerbar ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Primär- und Sekundärelement über ein Wälzlager koaxial zueinander verdrehbar positioniert sind und das Wälzlager über die radial inneren Bereiche des zweiten Seitenteiles axial am Sekundärelement gesichert ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem Primär- und Sekundärelement Bestandteile einer Primär- und Sekundärmasse eines geteilten Schwungrades bilden, wobei die Primärmasse mit der Abtriebswelle eines Motors und die Sekundärmasse mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbar ist, die Bauteile der Primärmasse einen ringförmigen zumindest teilweise mit viskosem Medium gefüllten Raum begrenzen, in den sich das ringförmige Zwischenteil von radial innen her hinein erstreckt, wobei der Drehmomentbegrenzer radial innerhalb der Energiespeicher vorgesehen ist und die ringförmigen Seitenteile mit der Sekundärmasse antriebsmäßig verbunden sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Seitenteil radial innerhalb des durch ein tellerfederartiges Bauteil gebildeten Seitenteiles mit der Sekundärmasse drehfest verbunden ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ringförmigen Zwischenteil und den einen ringförmigen Raum zur Aufnahme der Energiespeicher begrenzenden seitlichen Wandungen der Primärmasse Dichtungen vorgesehen sind, die jeweils radial außerhalb der Seitenteile, jedoch radial innerhalb der Energiespeicher angeordnet sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Dichtung zwischen den Seitenteilen und den diesen benachbarten, eine ringförmige Kammer zur Aufnahme der Energiespeicher begrenzenden Wandungen der Primärmasse vorgesehen ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens einem der Seitenteile und dem Zwischenteil ein Reibring angeordnet ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Seitenteil über Befestigungselemente mit der Sekundärmasse fest verbunden ist, welche in Umfangsrichtung betrachtet, gegenüber den axialen Abstandsmitteln versetzt angeordnet sind.

15. Einrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärelement mit der Abtriebswelle eines Motors über Schrauben verbindbar ist, wobei in radialer Richtung betrachtet und ausgehend von der Rotationsachse des Torsionsschwingungsdämpfers in der Reihenfolge folgende Anordnung gegeben ist:

• - die die beiden Elemente koaxial positionierende Lagerung
• - die Verbindungsschrauben
• - eine parallel zu den Energiespeichern wirksame Hysterese­ einrichtung
• - zumindest die einen Reibungseingriff bewirkenden Bereiche des Zwischenteils und der Seitenteile
• - die Energiespeicher des drehelastischen Dämpfers.

16. Einrichtung zum Kuppeln in einem Antriebsstrang mit einer mit einem Motor verbindbaren Primärmasse und einer mit einem Getriebe über eine Reibungskupplung verbindbaren Sekundärmasse, wobei zwischen den Massen ein Energiespeicher aufweisender drehelastischer Dämpfer und eine mit diesem in Reihe geschaltete Drehmomentbegrenzungskupplung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Drehmomentbegrenzungskupplung übertragbare maximale Drehmoment größer ist als das von der Reibungskupplung übertragbare maximale Drehmoment.