DE19737595A1 - Schwungradanordnung mit einem Dämpfungsmechanismus, der eine eine Reibungshysterese erzeugende Vorrichtung aufweist - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwungrad­ anordnung und insbesondere eine Schwungradanordnung mit zwei Schwungrädern, zwischen denen ein Dämpfungsmecha­ nismus angeordnet ist.

Ein Schwungrad wird für gewöhnlich an einem Ende einer Kurbelwelle eines Motors angeordnet, um Drehzahl­ schwankungen während geringer Drehzahl durch Bereit­ stellen einer Masse oder eines Massenträgheitsmomentes zu verhindern. Ein Zahnkranz für einen Anlasser, sowie ein Kupplungsmechanismus sind typischerweise an dem Schwungrad befestigt.

Eine bekannte Schwungradanordnung ist mit einem un­ terteilten Schwungrad ausgebildet, bei dem erste und zweite Schwungräder vorhanden sind, wobei ein Dämp­ fungsmechanismus zwischen diesen Schwungrädern angeord­ net ist. Der Dämpfungsmechanismus umfaßt elastische Bauteile, welche in umfangsseitiger Richtung der Schwungradanordnung zusammengedrückt werden, wenn die Schwungräder relativ zueinander drehen. Der Dämpfungs­ mechanismus kann einen Gleitmechanismus verwenden, der parallel mit den elastischen Bauteilen wirkt.

Ein Antriebssystem eines Fahrzeuges verursacht Ge­ räusche und Vibrationen, beispielsweise Getriebegeräu­ sche und interne Resonanzgeräusche während der Fahrt. Um diese Geräusche und Vibrationen zu verringern, ist es notwendig, die Torsionssteifigkeit in einem Be­ schleunigungs- und Verzögerungsdrehmomentbereich zu verringern und hierdurch eine Torsionsresonanzfrequenz des Antriebssystems unterhalb einer Betriebsdrehzahl zu verringern; Um die Torsionssteifigkeit des Dämpfungsme­ chanismus abzusenken, kann der maximale Torsionswinkel der elastischen Bauteile erhöht werden und/oder eine Mehrzahl von elastischen Bauteilen kann angeordnet wer­ den, um in Serienschaltung zu wirken.

Bei einer Schwungradanordnung, in der zwei Schwung­ räder verwendet werden, ändert sich die Drehzahl um ei­ nen Resonanzpunkt bei einem geringen Drehzahlbereich, beispielsweise unterhalb von 500 UpM (Umdrehungen pro Minute) während des Anlassens und Anhaltens des Motors. Während dieser Vorgänge wird eine sehr hohe Drehmoment­ schwankung erzeugt, welche in manchen Fällen zu einem Bruch im Dämpfermechanismus und/oder starken Geräuschen und Vibrationen führen kann. Um diese Probleme zu be­ seitigen, ist eine Schwungradanordnung bekannt gewor­ den, welche einen Reibungskupplungsmechanismus verwen­ det, der zur Übertragung eines Drehmomentes in Serie mit einem elastischen Kupplungsteil angeordnet ist, wie es beispielsweise in der japanischen Patentveröffentli­ chung Nr. 7-92114 (92114/1995) offenbart ist. Wenn bei dieser Schwungradanordnung eine sehr hohe Drehmoment­ schwankung während einer Änderung der Drehzahl um einen Resonanzpunkt in einem niedrigen Drehzahlbereich auf­ tritt (z. B. unterhalb 500 UpM), tritt ein Rutschen an einem Reibungsteil eines Reibkupplungsmechanismus auf und somit wird ein hohes Hysterese-Drehmoment erzeugt, wodurch die Vibration gedämpft wird. Somit können Ge­ räusche und Vibrationen zum Zeitpunkt der Resonanz un­ terdrückt werden.

Bei der Schwungradanordnung der japanischen Patent­ veröffentlichung Nr. 7-92114 (92114/1995) ist jedoch der Reibkupplungsmechanismus radial innerhalb des ela­ stischen Kupplungsteils angeordnet. Von daher hat das Reibungsteil einen kleinen Radius und somit ist es schwierig, ein großes Hysterese-Drehmoment zu erzeugen. Eine starke Drucklast muß durch ein Vorspann-Bauteil aufgebracht werden, um ein großes Hysterese-Drehmoment zu erzeugen. Dies bewirkt eine Instabilität in der Größe des Hysterese-Drehmomentes.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stabilisierung des Hysterese-Drehmomentes in einem Hysterese- Drehmomenterzeugungsmechanismus zu schaffen, der in ei­ nem Dämpfermechanismus verwendet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, wobei vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung Gegenstand der Unteransprüche sind.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird demnach eine Schwungradanordnung geschaffen mit einem ersten Schwungrad, wobei ein radial mittlerer Ab­ schnitt des ersten Schwungrades eine ringförmige Kammer aufweist. Eine erste Platte ist drehbar in der ringförmig umlaufenden Kammer für eine Drehung bezüglich des ersten Schwungrades angeordnet, wobei die erste Platte ein erstes Fenster aufweist. Eine zweite Platte ist benachbart der ersten Platte innerhalb der ringförmigen Kammer angeordnet, wobei die zweite Platte einen äußeren Umfangsabschnitt und ein zweites Fenster aufweist, welches radial innerhalb des äußeren Umfangsabschnittes liegt. Ein elastisches Bauteil ist in den ersten und zweiten Fenstern angeordnet und verbindet die ersten und zweiten Platten elastisch miteinander und beschränkt eine relative Rotationsversetzung zwischen ihnen. Ein Reibungskupplungsmechanismus ist an dem äußeren Umfangsabschnitt radial außerhalb der ersten und zweiten Fenster und dem elastischen Bauteil befestigt, wobei der Reibungskupplungsmechanismus so ausgelegt ist, daß er eine Reibkraft in Antwort auf eine relative Drehversetzung zwischen der zweiten Platte und dem er­ sten Schwungrad erzeugt, so daß die relative Drehver­ setzung zwischen diesen eingeschränkt wird.

Bevorzugt ist das erste Schwungrad mit einer Mehr­ zahl von umfangsseitig voneinander beabstandeten An­ schlagabschnitten an einem radial äußeren Umfang hier­ von versehen, wobei jeder der äußeren Umfangsabschnitte der zweiten Platte mit einem sich radial erstreckenden Vorsprung versehen ist, wobei jeder der Vorsprünge sich zwischen umfangsseitig benachbarten Paaren der An­ schlagabschnitte erstreckt, so daß die relative Dreh­ versetzung zwischen der zweiten Platte und dem ersten Schwungrad auf einen bestimmten Winkelbetrag beschränkt ist.

Bevorzugt ist ein Gummielement jeweils mit einem der Vorsprünge verbunden.

Weiterhin bevorzugt ist ein zweites Schwungrad an der ersten Platte angeordnet.

Ein Lager ist bevorzugt an einem Abschnitt des er­ sten Schwungrades angeordnet, wobei die erste Platte an dem Lager derart angeordnet ist, daß die erste Platte und das erste Schwungrad für eine relative Drehverset­ zung zueinander ausgelegt sind.

Der Reibungskupplungsmechanismus weist bevorzugt auf: erste und zweite Reibscheiben, die an einander ge­ genüberliegenden Seiten des äußeren Umfangsabschnittes der zweiten Platte angeordnet sind, wobei die erste Reibscheibe eine ringförmig umlaufende Oberfläche kon­ taktiert, die innerhalb der ringförmigen Kammer des er­ sten Schwungrades ausgebildet ist, sowie eine Druck­ platte, welche in Anlage mit der zweiten Reibscheibe ist, eine umlaufende Feder, welche in Anlage mit einer Oberfläche der Druckplatte ist und eine Halteplatte, die an einem äußeren Umfangsabschnitt des ersten Schwungrades derart befestigt ist, daß die ersten und zweiten Reibscheiben, die Druckplatte, die umlaufende Feder und der äußere Umfangsabschnitt zwischen der Hal­ teplatte und der umlaufenden Oberfläche innerhalb der Kammer derart sind, daß die umlaufende Feder die Druck­ platte in Richtung der zweiten Reibscheibe und die er­ ste Reibscheibe gegen die ringförmige Oberfläche drückt.

Bevorzugt weist das elastische Bauteil weiterhin eine Mehrzahl von Federn, die seriell in Umfangsrich­ tung angeordnet sind, und einen Rutschkörper auf, der sich in radialer Richtung zwischen Enden benachbarter Paare der Federn erstreckt.

Weitere Einzelheiten, Aspekte, Merkmale und Vortei­ le der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, welche in Zu­ sammenschau mit der beigefügten Zeichnung zu lesen ist.

Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise Draufsicht bzw. teilweise geschnittene Darstellung einer Schwungradanordnung ge­ mäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung der Schwung­ radanordnung entlang Linie II-II in Fig. 1; und

Fig. 3 eine Ausschnitts-Schnittdarstellung von Ab­ schnitten der Schwungradanordnung aus Fig. 2 in vergrö­ ßerter Darstellung.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Schwungradanord­ nung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung. Die Schwungradanordnung 1 ist an dem hinteren oder rückwärtigen Ende einer (nicht dargestellten) Kur­ belwelle eines Motors angeordnet, um ein Drehmoment an einen Antrieb über eine (ebenfalls nicht dargestellte) Kupplungsanordnung zu übertragen. Der (nicht darge­ stellte) Motor ist in Fig. 2 auf der linken Seite ange­ ordnet und der (ebenfalls nicht dargestellte) Antrieb ist in Fig. 2 auf der rechten Seite angeordnet. Um nachfolgend eindeutige Richtungsbeziehungen zu schaf­ fen, wird die in Fig. 2 linke Seite als "Motorseite" bezeichnet und die in Fig. 2 rechte Seite als "Antriebsseite".

Die Schwungradanordnung 1 ist im wesentlichen ge­ bildet aus einem ersten Schwungrad 2, einem zweiten Schwungrad 3, einem Reibungskupplungsmechanismus 7 und einem Dämpfermechanismus 5, welche in Serie zwischen dem ersten Schwungrad 2 und dem zweiten Schwungrad 3 angeordnet sind, um ein Drehmoment zu übertragen, wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird.

Das erste Schwungrad 2 ist ein kreisförmiges und scheibenförmiges Bauteil und weist in einem mittigen Abschnitt eine zylindrische Nabe 2a auf, welche sich in Fig. 2 in Richtung der Antriebsseite erstreckt. Die mittige Nabe 2a ist mit einer Öffnung 2b versehen, durch welche ein Bolzen 11 verläuft. Ein Lager 15 ist am inneren Umfang der mittigen Nabe 2a befestigt. Das Lager 15 trägt drehbeweglich ein Ende einer (nicht dar­ gestellten) Hauptantriebswelle, welche von dem Antrieb her verläuft. Ein Lager 4 verläuft um die mittige Nabe 2a herum. Zum Halten des Lagers 4 ist eine kreisförmige umlaufende Befestigungsplatte 12 an einem Ende der mit­ tigen Nabe 2a mittels Schraubbolzen 13 oder dergleichen befestigt. Ein Zahnrad 14 ist an einem äußeren Umfang des ersten Schwungrades 2 befestigt. Der äußere Umfangsabschnitt des ersten Schwungrades 2 ist an einer seitlichen Oberfläche hiervon mit einer Mehrzahl von axial vorstehenden Anschlägen 2d versehen, welche in Richtung der Antriebsseite vorstehen. Die Anschläge 2d sind umfangsseitig gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet, wobei ihre Anzahl bevorzugt sechs beträgt. Die Anschläge 2d sind weiterhin mit Gewindeausnehmungen für Schraubbolzen versehen.

Zwischen den Anschlägen 2d sind bogenförmig verlau­ fende Spalten 2f ausgebildet. Eine flache kreisförmige Reiboberfläche 2e ist radial innerhalb der Anschläge 2d ausgebildet. Innerhalb des ersten Schwungrades 2 ist ein ringförmiger Raum S definiert. Die Anschläge 2d de­ finieren eine radial äußere Grenzlinie des ringförmigen Raumes S und die flache kreisförmige Reiboberfläche 2e verläuft radial innerhalb des ringförmigen Raumes S.

Das zweite Schwungrad 3 ist ein kreisförmiges Scheibenbauteil mit einem Innendurchmesser, der größer ist als derjenige der mittigen Nabe 2a des ersten Schwungrades 2. Zusammen mit einer angetriebenen Platte 23, welche nachfolgend noch näher beschrieben wird, wird der innere Umfangsabschnitt des zweiten Schwungra­ des 3 mittels des Lagers 4 relativ um die mittige Nabe 2a des ersten Schwungrades 2 drehbar gelagert.

Das zweite Schwungrad 3 ist mit einer flachen Reib­ oberfläche 3a ausgestattet, welche an der Antriebsseite des zweiten Schwungrades 3 ausgebildet ist. Das zweite Schwungrad 3 ist weiterhin in einem Abschnitt radial innerhalb der Reiboberfläche 3a mit einer Mehrzahl von umfangsseitig sich lang erstreckenden Lüftungsöffnungen 3b versehen. Jede der Lüftungsöffnungen 3b erstreckt sich axial durch das zweite Schwungrad 3.

Der Dämpfermechanismus 5 (Dämpfereinheit) ist in­ nerhalb des ringförmigen Raumes S angeordnet, der in­ nerhalb des ersten Schwungrades 2 definiert ist. Der Dämpfermechanismus 5 umfaßt im wesentlichen eine erste Antriebsplatte 21, eine zweite Antriebsplatte 22, eine angetriebene Platte 23, eine Mehrzahl von Schraubenfe­ dern 24 und einen Schwingmechanismus 25, wobei diese Bauelemente zusammen eine einzige Einheit definieren oder bilden. Von daher können während des Zusammenbaus diese Bauteile in Form einer Unterbaugruppe zusammenge­ fügt werden, das heißt zu dem Dämpfermechanismus 5 vor dem endgültigen Zusammenbau der Schwungradanordnung 1, so daß Transport und Handhabung des Dämpfermechanismus 5 einfach sind.

Die erste Antriebsplatte 21 und die zweite An­ triebsplatte 22 sind kreisförmige Scheibenbauteile, welche durch Blechbearbeitung ausgeformt werden und sind axial um einen bestimmten Abstand voneinander be­ abstandet. Die ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22 sind in ihren radial mittleren Abschnitten mit umfangsseitig verlaufenden langen fensterartigen Aus­ nehmungen 21a und 22a versehen. Die ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22 weisen ringförmig umlaufende äußere Umfangsabschnitte 21b und 22b auf, die miteinan­ der in Kontakt oder Anlage sind und miteinander durch eine Mehrzahl von Bolzen oder Nieten 47 verbunden sind. Diese Nieten 47 verbinden auch erste und zweite Rei­ bungsscheiben 42 und 43 des Reibungskupplungsmechanis­ mus 7, welche nachfolgend noch beschrieben werden, mit den äußeren Umfangsabschnitten 21b und 22b. Sechs Vor­ sprünge 21c und sechs Vorsprünge 22c, die umfangsseitig gleichmäßig voneinander beabstandet sind, erstrecken sich radial nach außen von den äußeren Umfangsabschnit­ ten 21b und 22b und verlaufen in die bogenförmigen Spalten 2f. Jeder der Vorsprünge 21c und 22c ist um­ fangsseitig gesehen zwischen den Anschlägen 2d des er­ sten Schwungrades 2 angeordnet. Eine Mehrzahl von Gum­ mielementen (Stoßdämpfer) 52 ist um jeden der Vor­ sprünge 21c und 22c angeordnet, wobei jedes Gummiele­ ment 52 einem Paar von Vorsprüngen 21c und 22c zugeord­ net ist. Die Gummielemente 52 sind innerhalb der bogen­ förmigen Spalten 2f angeordnet. Wie oben beschrieben, bilden die Vorsprünge 21c und 22c, die Anschläge 2d und die bogenförmigen Spalten 2f einen Stopper- oder An­ schlagmechanismus zum Begrenzen einer Relativdrehung zwischen dem ersten Schwungrad 2 und den ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22. Da der Anschlagme­ chanismus an den radial äußeren Abschnitten des ersten Schwungrades 2 und der ersten und zweiten Antriebsplat­ ten 21 und 22 angeordnet ist, ist es nicht notwendig, die üblicherweise verwendeten Bolzen oder Stifte zum Begrenzen der Relativdrehung zu verwenden und der Auf­ bau kann somit vereinfacht werden. Die jeweiligen Gum­ mielemente 52, welche als Schlag- oder Stoßdämpfer die­ nen, können leicht angebracht werden. In dieser Ausfüh­ rungsform kann das Anbringen und Entfernen der jeweili­ gen Gummielemente 52 an den Vorsprüngen 21c und 22c problemlos in radialer Richtung erfolgen.

Die angetriebene Platte 23 ist ein kreisförmiges Scheibenbauteil, das zwischen den ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22 angeordnet ist. Die angetrie­ bene Platte 23 ist an ihrem inneren Umfangsabschnitt mit einer Nabe 23a versehen, welche sich etwas in Rich­ tung der Antriebsseite erstreckt. In Axialrichtung mit Gewinde versehene Öffnungen sind in der Nabe 23a ausge­ bildet. Bolzen 29 verlaufen von einer Stelle an der An­ triebsseite des zweiten Schwungrades durch Öffnungen im inneren Umfangsabschnitt des zweiten Schwungrades 3 und die Bolzen 29 sind mit den Gewindeöffnungen in der Nabe 23a in Eingriff. Somit befestigen die Bolzen 29 die an­ getriebene Platte 23 am zweiten Schwungrad 3.

Die innere Umfangsoberfläche der angetriebenen Platte 23 ist mit dem Außenring des Lagers 4 befestigt. Die angetriebene Platte 23 ist mit ersten fensterarti­ gen Ausnehmungen entsprechend den Ausnehmungen 21a und 22a in den ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22 versehen. Die ersten Ausnehmungen sind nicht durch äu­ ßere Umfangslinien begrenzt und öffnen sich daher radial nach außen. Die ersten Ausnehmungen sind teil­ weise durch radiales Verlängern dreier Stützabschnitte 23b definiert, die an der angetriebenen Platte 23 aus­ gebildet sind. Somit sind die voranstehenden ersten fensterartigen Ausnehmungen zwischen den drei Stützab­ schnitten 23b definiert. Jeder der Stützabschnitte 23b weist eine sich radial erweiternde Form auf, so daß insgesamt die Formgebung eines T vorhanden ist, wie in Fig. 1 gezeigt, so daß weiterhin jeder Stützabschnitt 23b einen radial äußeren Abschnitt hat, der in Umfangs­ richtung breiter ist als ein radial innen liegender Ab­ schnitt. Jeder der Stützabschnitte 23b ist an seinem radial äußeren Ende mit Rückhalteabschnitten 23c verse­ hen, die in entgegengesetzte umfangsseitige Richtungen weisen.

Ein Paar von Schraubenfedern 24 ist in jedem Satz von fensterartigen Ausnehmungen 21a und 22a der ersten Antriebsplatte 21 und zweiten Antriebsplatte 22 und der ersten fensterartigen Ausnehmung in der angetriebenen Platte 23 angeordnet. Jedes Paar von Schraubenfedern 24 erstreckt sich geradlinig in tangentialer Richtung be­ züglich des Dämpfermechanismus. Jede Schraubenfeder weist koaxial angeordnet zwei Schraubenfedern mit gro­ ßem und kleinem Durchmesser auf, wie schematisch im oberen Abschnitt von Fig. 2 dargestellt.

Der Schwingmechanismus 25 ist zwischen den paar­ weise angeordneten Schraubenfedern 24 in jeder Ausneh­ mung 21a und 22a angeordnet, so daß die jeweiligen Paare von Schraubenfedern 24 voneinander getrennt wer­ den, wie im oberen Abschnitt von Fig. 1 gezeigt, wobei der Schwingmechanismus als zwischenliegender Kupplungs­ mechanismus zur Drehmomentübertragung zwischen den Schraubenfederpaaren 24 dient. Der Schwingmechanismus 25 weist drei Schwingkörper 30 und ein Paar von ring­ förmigen Platten 31 und 32 auf. Jeder Schwingkörper 30 ist zwischen zwei Schraubenfedern 24 in jeder Ausneh­ mung 21a und 22a angeordnet. Jeder Schwingkörper 30 weist eine sich radial erweiternde Form ähnlich den Stützabschnitten 23b auf und hat somit einen radial äu­ ßeren Abschnitt, der in Umfangsrichtung breiter ist als ein radial innen liegender Abschnitt. Jeder Schwingkör­ per 30 ist an seinem radial äußeren Ende mit Vorsprün­ gen 30a versehen, welche in Umfangsrichtung zueinander entgegengesetzt verlaufen, um eine radial nach außen gerichtete Trennbewegung der Schraubenfedern 24 zu un­ terbinden, wie in Fig. 2 gezeigt.

Der Abschnitt des Schwingkörpers, der radial inner­ halb der Vorsprünge 30a liegt, ist in Anlage mit den Endoberflächen der Schraubenfedern 24. Die zwei kreis­ förmigen Platten 31 und 32 sind axial zwischen den in­ neren Umfangsabschnitten der ersten und zweiten An­ triebsplatten 21 und 22 angeordnet. Das radial innere Ende des Schwingkörpers 30 ist schwenkbeweglich an den ringförmigen Platten 31 und 32 über einen Bolzen 33 be­ festigt.

Da drei Paare der Schraubenfederanordnungen 24 im Dämpfermechanismus 5 angeordnet sind, ist die Torsi­ onssteifigkeit gering und der maximale Versetzungswin­ kel relativ groß. Von daher ist es nicht notwendig, ei­ nen Reibwiderstands-Erzeugungsmechanismus vorzusehen, der parallel zu den Schraubenfedern 24 arbeitet und ei­ ne Torsionsvibration kann nur durch einen geringen Gleitwiderstand gedämpft werden, der zwischen den Bau­ teilen auftritt. Im Ergebnis können Getriebegeräusche und interne Resonanzgeräusche des Antriebssystems wäh­ rend des Antriebes gedämpft werden.

Der Reibungskupplungsmechanismus 7 ist dafür vorge­ sehen, ein Drehmoment zwischen dem ersten Schwungrad 2 und dem Dämpfermechanismus 5 zu übertragen und um hohe Drehmomentschwankungen abzudämpfen, welche bei oder na­ he bei einer Resonanzfrequenz der Schwungradanordnung 1 auftreten können, indem die Reibungsbauteile relativ zueinander gleiten, wodurch ein hohes Hysterese-Drehmo­ ment erzeugt wird.

Wie in Fig. 3 vergrößert dargestellt, ist der Rei­ bungskupplungsmechanismus 7 aus einer Mehrzahl von ringförmig umlaufenden Bauteilen gebildet, nämlich ei­ ner ersten Reibscheibe 42, einer zweiten Reibscheibe 43, einer Platte 46 und einer konischen Feder 49. Der Reibungskupplungsmechanismus 7 ist radial außerhalb des Dämpfermechanismus 5 angeordnet.

Eine erste ringförmige Platte 44 wird einstückig aus der ersten Reibplatte 42 und einer Stahlplatte 42a gebildet. Die erste Reibscheibe 42 und die Stahlplatte 42a sind miteinander durch ein entsprechendes Verfahren verbunden, beispielsweise durch eine Verklebung, durch einen Gießvorgang, durch Sintern oder dergleichen. Die erste ringförmige Platte 44 ist mit dem äußeren Um­ fangsabschnitt 21b durch Bolzen 47 verbunden, wie in Fig. 3 gezeigt. Die erste Reibscheibe 42 kontaktiert die Reiboberfläche 2e des ersten Schwungrades 2 und ei­ ne Reibung wird zwischen den entsprechenden Flächen in Antwort auf eine Relativdrehung zwischen dem Schwungrad 2 und den Platten 21 und 22 erzeugt. Die erste Reib­ scheibe 42 ist mit kreisförmigen Öffnungen 42b verse­ hen, welche jeweils die Köpfe der Bolzen 47 aufnehmen.

Eine zweite ringförmige Platte 45 ist einstückig aus der zweiten Reibscheibe 43 und einer Stahlplatte 43a gebildet, und mit dem äußeren Umfangsabschnitt 22b über Bolzen 47 verbunden. Die zweite Reibscheibe 43 ist in Gleitkontakt mit der Platte 46. Die zweite Reib­ scheibe 43 ist mit kreisförmigen Öffnungen 43b verse­ hen, welche die Köpfe der Bolzen 47 aufnehmen.

Die Platte 46 ist in Kontakt mit einer Oberfläche der zweiten Reibscheibe 43 auf der Antriebsseite. Die Platte 46 ist an ihrem radial äußeren Abschnitt mit Eingriffsabschnitten versehen, die im unteren Teil von Fig. 1 dargestellt sind. Die Eingriffsabschnitte sind mit den Anschlägen 2d des ersten Schwungrades 2 in Ein­ griff und von daher kann die Platte 46 nicht bezüglich des ersten Schwungrades 2 drehen. Die Platte 46 kann jedoch eine axiale Bewegung relativ zu dem ersten Schwungrad 2 und den Anschlägen 2d ausführen. Die Plat­ te 46 ist an einer Seitenoberfläche hiervon mit einer Mehrzahl von bogenförmigen Vorsprüngen 46a versehen, wie in Fig. 1 und dem oberen Abschnitt von Fig. 3 dar­ gestellt. Die konische Feder 49 (Vorspannteil) ist zwi­ schen der Platte 46 und einer ringförmigen Platte 50 angeordnet. Der äußere Umfang der konischen Feder 49 berührt die ringförmige Platte 50 und spannt die Platte 46 in Anlage oder Eingriff mit der zweiten Reibscheibe 43. Die ringförmige Platte 50 ist mit den Anschlägen 2d über Bolzen 51 befestigt. Ein innerer Umfang der koni­ schen Feder 49 ist in Anlage mit ringförmigen Vorsprün­ gen 46a der Platte 46. Die konische Feder 49 wird in Axialrichtung zwischen der Platte 46 und der ringförmi­ gen Platte 50 zusammengedrückt.

Die Drehmomentkapazität des Reibungskupplungsmecha­ nismus 7 kann so ausgelegt werden, daß sie erheblich höher ist als das maximale Betriebsdrehmoment des Mo­ tors und das Hysterese-Drehmoment kann gleich dem Dop­ pelten der Drehmomentkapazität gemacht werden und wirkt dahingehend, überhohe Drehmomentschwankungen zum Zeit­ punkt der Resonanz zu dämpfen.

Die Betriebs- oder Arbeitsweise der erfindungsgemä­ ßen Schwungradanordnung 1 wird nachfolgend erläutert.

Wenn der (nicht dargestellte) Motor angelassen wird, wird ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf das erste Schwungrad 2 übertragen. Das Drehmoment wird dann von dem ersten Schwungrad 2 auf das zweite Schwungrad 3 über den Reibungskupplungsmechanismus 7 und den Dämp­ fermechanismus 5 übertragen.

Wenn eine überhohe Drehmomentschwankung in der Schwungradanordnung 1 während des Durchlaufes eines Re­ sonanzpunktes in einem unteren Drehzahlbereich (z. B. zwischen 0 bis 500 UpM) auftritt, erfolgt eine Relativ­ drehung zwischen dem ersten Schwungrad 2 und dem Dämp­ fermechanismus 5 und ein Rutschvorgang erfolgt in dem Reibungskupplungsmechanismus 7. Genauer gesagt, die er­ ste Reibscheibe 42 gleitet auf dem ersten Schwungrad 2 und dem ersten äußeren Umfangsabschnitt 21c und die zweite Reibscheibe 43 gleitet auf dem zweiten äußeren Umfangsabschnitt 22c und der Platte 46. Aufgrund des hierdurch erzeugten großen Hysterese-Drehmomentes wird eine Torsionsvibration gedämpft. Im Ergebnis wird ein Bruch der Schraubenfedern 24, welche den Dämpfermecha­ nismus 5 bilden, sowie Geräusche und Vibrationen unter­ drückt. Da der Reibungskupplungsmechanismus 7 radial außerhalb der Schraubenfedern 24 angeordnet ist, kann jede Scheibe einen größeren Radius als bisher im Stand der Technik haben. Von daher kann eine durch die koni­ sche Feder 49 auf jede Scheibe aufzubringende Drucklast klein gemacht werden, so daß wiederum der Oberflächen­ druck an jedem Bauteil klein ist und das Hysterese-Drehmoment stabil sein kann.

Wenn ein Torsionswinkel des ersten Schwungrades 2 bezüglich der ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22 anwächst, geraten die Vorsprünge 21c und 22c in An­ lage mit den Anschlägen 2b. Zum Zeitpunkt des Kontaktes nehmen die an den Gummielementen 52 angebrachten Vorsprünge 21c und 22c den Auftreffschlag auf. Im Ergebnis werden Geräusche unterdrückt, welche durch einen herkömmlichen Anschlagmechanismus, der Stifte verwendet, verursacht werden. Bei dem obigen Aufbau sind die Vorsprünge 21c und 22c, die den Anschlagmechanismus bilden, aus Abschnitten der ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22 gebildet, welche wiederum den Dämpfermechanismus 5 bilden, so daß die Teile und Bauelemente in ihrer Anzahl gering gehalten werden können und der Aufbau vereinfacht wird. Da die Gummielemente 52 an den Vorsprüngen 21c und 22c angebracht sind, welche aus den Platten gefertigt sind, können sie leicht angebracht werden.

Wenn eine geringfügige Torsionsvibration, welche aufgrund einer Drehzahlschwankung des Motors während des normalen Laufes erzeugt wird, auf die Schwungradanordnung 1 übertragen wird, tritt keine Gleit- oder Rutschbewegung in dem Reibungskupplungsmechanismus 7 auf und nur der Dämpfermechanismus 5 arbeitet. Genauer gesagt, die ersten und zweiten Antriebsplatten 21 und 22 drehen sich relativ zu der angetriebenen Platte 23 und die Schraubenfedern 24 werden zusammengedrückt. Da die Schraubenfedern 24 seriell in den fensterartigen Aus­ nehmungen 22a und 21a angeordnet sind, kann die Torsi­ onssteifigkeit klein sein und der maximale Torsionsver­ setzungswinkel kann groß sein. Von daher ist es nicht notwendig, einen Reibungswiderstands-Erzeugungsmecha­ nismus vorzusehen, der parallel zu den Schraubenfedern 24 arbeitet und die Torsionsvibration kann durch einen leichten Rutsch- oder Gleitwiderstand zwischen den je­ weiligen Bauteilen gedämpft werden. Infolgedessen las­ sen sich Getriebegeräusche und interne Resonanzgeräu­ sche des Antriebssystems während des Antriebes verrin­ gern.

Bei der Schwungradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da der Reibungskupplungsmechanismus ra­ dial außerhalb der elastischen Kupplungsteile angeord­ net ist, dieser einen größeren Radius als im Stand der Technik haben. Von daher kann eine Drucklast auf die Reibungsteile verringert werden und die Größe des Hy­ sterese-Drehmomentes kann stabil gemacht werden.

Insofern zusammenfassend wurde somit eine Schwung­ radanordnung 1 beschrieben, wobei diese Schwungradan­ ordnung ein erstes Schwungrad 2, ein zweites Schwungrad 3, erste und zweite Antriebsplatten 21, 22, Schrauben­ federn 24 und einen Reibungskupplungsmechanismus 7 um­ faßt. Die ersten und zweiten Antriebsplatten 21, 22 sind relativ zueinander drehbar zwischen den ersten und zweiten Schwungrädern 2, 3 angeordnet. Die Schraubenfe­ dern 24 verbinden in Umfangsrichtung elastisch die er­ sten und zweiten Antriebsplatten 21, 22 mit dem zweiten Schwungrad 3. Der Reibungskupplungsmechanismus 7 ist radial außerhalb der Schraubenfedern 24 angeordnet, um ein Drehmoment zwischen den ersten und zweiten An­ triebsplatten 21, 22 und dem ersten Schwungrad 2 zu übertragen und kann im Betrieb eine Gleitbewegung aus­ führen, wenn er ein Drehmoment aufnehmen muß, welches größer als ein vorher bestimmtes Drehmoment ist.

Es versteht sich, daß verschiedene Details der vor­ liegenden Erfindung abgeändert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Weiterhin ist die voranstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung als rein illustra­ tiv und nicht einschränkend zu verstehen.

Claims (7)

1. Schwungradanordnung mit:
einem ersten Schwungrad (2), wobei ein radial mittlerer Abschnitt des ersten Schwungrades (2) eine ringförmige Kammer (S) aufweist;
einer ersten Platte (21), die in der ringförmig umlaufenden Kammer (S) für eine Drehung bezüglich des ersten Schwungrades (2) angeordnet ist, wobei die erste Platte (21) ein erstes Fenster (21a) aufweist;
einer zweiten Platte (22), welche benachbart der ersten Platte (21) innerhalb der ringförmigen Kammer (S) angeordnet ist, wobei die zweite Platte (22) einen äußeren Umfangsabschnitt und ein zweites Fenster (22a) aufweist, welches radial innerhalb des äußeren Umfangs­ abschnittes liegt;
einem elastischen Bauteil, das in den ersten und zweiten Fenstern angeordnet ist und die ersten und zweiten Platten elastisch miteinander verbindet und ei­ ne relative Rotationsversetzung zwischen ihnen be­ schränkt; und
einem Reibungskupplungsmechanismus (7), der an dem äußeren Umfangsabschnitt radial außerhalb der ersten und zweiten Fenster und dem elastischen Bauteil befe­ stigt ist, wobei der Reibungskupplungsmechanismus (7) so ausgelegt ist, daß er eine Reibkraft in Antwort auf eine relative Drehversetzung zwischen der zweiten Platte (22) und dem ersten Schwungrad (2) erzeugt, so daß die relative Drehversetzung zwischen diesen einge­ schränkt wird.

2. Schwungradanordnung nach Anspruch 1, wobei das erste Schwungrad (2) mit einer Mehrzahl von umfangssei­ tig voneinander beabstandeten Anschlagabschnitten (2d) an einem radial äußeren Umfang hiervon versehen ist, wobei jeder der äußeren Umfangsabschnitte der zweiten Platte (22) mit einem sich radial erstreckenden Vor­ sprung (22c) versehen ist, wobei jeder der Vorsprünge sich zwischen umfangsseitig benachbarten Paaren der An­ schlagabschnitte erstreckt, so daß die relative Dreh­ versetzung zwischen der zweiten Platte und dem ersten Schwungrad auf einen bestimmten Winkelbetrag beschränkt ist.

3. Schwungradanordnung nach Anspruch 2, wobei ein Gummielement (52) jeweils mit einem der Vorsprünge ver­ bunden ist.

4. Schwungradanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit einem zweiten Schwungrad (3), das an der ersten Platte (21) angeordnet ist.

5. Schwungradanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit einem Lager (15), das an einem Ab­ schnitt des ersten Schwungrades (2) angeordnet ist, wo­ bei die erste Platte (21) an dem Lager derart angeord­ net ist, daß die erste Platte und das erste Schwungrad für eine relative Drehversetzung zueinander ausgelegt sind.

6. Schwungradanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Reibungskupplungsmechanismus (7) auf­ weist:
erste und zweite Reibscheiben (42, 43), die an einander gegenüberliegenden Seiten des äußeren Umfangs­ abschnittes der zweiten Platte (22) angeordnet sind, wobei die erste Reibscheibe (42) eine ringförmig umlau­ fende Oberfläche kontaktiert, die innerhalb der ring­ förmigen Kammer (S) des ersten Schwungrades (2) ausge­ bildet ist;
eine Druckplatte, welche in Anlage mit der zweiten Reibscheibe ist;
eine umlaufende Feder, welche in Anlage mit einer Oberfläche der Druckplatte ist; und
eine Halteplatte, die an einem äußeren Umfangsab­ schnitt des ersten Schwungrades derart befestigt ist, daß die ersten und zweiten Reibscheiben, die Druck­ platte, die umlaufende Feder und der äußere Umfangsab­ schnitt zwischen der Halteplatte und der umlaufenden Oberfläche innerhalb der Kammer (S) angeordnet sind derart, daß die umlaufende Feder die Druckplatte in Richtung der zweiten Reibscheibe und die erste Reib­ scheibe gegen die ringförmige Oberfläche drückt.

7. Schwungradanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das elastische Bauteil aufweist:
eine Mehrzahl von Federn (24), die seriell in Um­ fangsrichtung angeordnet sind; und
einen Rutschkörper (30), der sich in radialer Richtung zwischen Enden benachbarter Paare der Federn erstreckt.