DE19951577C2 - Zweimassen-Schwungrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassen-Schwungrad mit einem antriebsseitigen Schwungring und einem abtriebsseitigen Schwungring, die konzentrisch zueinander gelagert und über eine drehmomentübertragende Drehfeder miteinander verbunden und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wobei der antriebsseitige Schwungring (3) mit einem Nabenteil (22) eines drehzahladaptiven Schwingungstilgers (21) verbunden ist und in dem Nabenteil (22) mehrere Tilgermassen (23) gelagert sind.

Schwungräder von Kraftfahrzeugen mit Schaltgetrieben und hohem Komfortanspruch sind üblicherweise als Zweimassen- Schwungräder ausgeführt, wobei der mit der Kurbelwelle des Motors starr verbundene, antriebsseitige Schwungring und der einen Teil der Kraftfahrzeugkupplung bildende antriebsseitige Schwungring über mindestens eine Drehfeder miteinander verbunden sind. Die Drehfeder besteht üblicherweise aus mehreren, in Umfangsrichtung angeordneten Schraubendruckfe­ dern; sie dient der Schwingungsisolation im Triebstrang des Kraftfahrzeugs.

Ein derartiges Zweimassen-Schwungrad ist bekannt (DE 36 21 997 A1). Hierbei wird das verhältnismäßig hohe Gewicht als nachteilig empfunden, das im wesentlichen von den beiden Schwungringen bestimmt wird. Zur Erzielung einer guten Schwingungsisolation wird der abtriebsseitige Schwungring möglichst rotatorisch träge und die Drehfeder möglichst weich ausgeführt.

Bei einem Zweimassen-Schwungrad gemäß einer nicht zum vorbekannten Stand der Technik gehörenden älteren Patentan­ meldung wurde zur Verminderung des Gewichts des abtriebssei­ tigen Schwungrings vorgeschlagen, an diesem abtriebsseitigen Schwungring einen drehzahladaptiven Schwingungstilger anzubringen, der in einem um die Drehachse des Schwungrades drehbaren Nabenteil mehrere bewegliche Tilgermassen aufweist, die jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Derartige drehzahladaptive Schwingungstilger sind bekannt (DE 196 31 989 C1).

Bei einem bekannten Zweimassen-Schwungrad der eingangs genannten Gattung (DE 199 11 561 A1, Fig. 4) bestehen die Tilgermassen aus Wälzkörpern, die in Ausnehmungen des Nabenteils des Schwingungstilgers frei beweglich angeordnet sind. Die Tilgermassen wälzen sich an einer gewölbten Innenfläche des Nabenteils ab. Unter Berücksichtigung der hohen Arbeitsspiele in der Größenordnung von 10⁸, für die diese Schwingungstilger ausgelegt werden müssen, muss für eine Schmierung zwischen den Tilgermassen und den sie berührenden Flächen des Nabenteils gesorgt werden. Diese Schmierung führt jedoch zu einem verhältnismäßig niedrigen Reibwert zwischen den einander berührenden Flächen. Dieser niedrige Reibwert reicht aber wiederum nicht aus, um die jeweils erforderlichen Beschleunigungskräfte durch Reibschluss auf die Tilgermassen zu übertragen. Bei dieser Bauweise ist zudem die Größe jeder einzelnen Tilgermasse konstruktionsbedingt so eingeschränkt, dass die Tilgermassen nicht groß genug ausgeführt werden können, um die gewünschte Schwingungstilgungswirkung zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zweimassen-Schwungrad der eingangs genannten Gattung so auszubilden, dass bei Verringerung seiner Masse zugleich eine wirksame Verminderung der auftretenden Schwingungen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich jede Tilgermasse mit zwei radial vorspringenden Stützflächen jeweils an einem Bolzen abstützt, der an seinen beiden Enden jeweils an einer konkav zur Drehachse geformten Wälzfläche des Nabenteils abgestützt ist und dass die Tilgermasse jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse des Schwungrades verlaufende Schwenkachse schwenkbar sind.

Die Anordnung eines an sich bekannten drehzahladaptiven Schwingungstilgers am antriebsseitigen Schwungring bewirkt eine weitgehende Tilgung der auftretenden Drehschwingungen der dominanten Ordnung bereits auf der Antriebsseite des Zweimassen-Schwungrades. Dadurch kann einerseits die Drehfeder bei der Beibehaltung der abtriebsseitigen Drehmasse deutlich steifer ausgebildet werden; andererseits kann der abtriebsseitige Schwungring bei weicher Drehfeder mit wesentlich geringerer Masse ausgeführt werden, weil er nicht mehr die bereits am antriebsseitigen Schwungring getilgten Drehschwingungen der dominanten Ordnung dämpfen muss. Das Zweimassen-Schwungrad kann daher insgesamt wesentlich leichter ausgeführt werden, wobei aber zugleich eine weitere Verringerung der auftretenden Schwingungen erreicht wird.

Der Einsatz eines drehzahladaptiven Tilgers am antriebsseiti­ gen Schwungring erlaubt darüber hinaus, die Masse und damit die Drehträgheit des antriebsseitigen Schwungrings zu reduzieren, da die primäre Aufgabe des Schwungrades, nämlich Drehungleichförmigkeiten zu reduzieren, durch den drehzahl­ adaptiven Tilger wesentlich verbessert wird.

Damit wird ein ruhigerer Motorlauf erreicht, da der drehzahladaptive Schwingungstilger unmittelbar mit der Kurbelwelle starr verbunden ist. Dies führt zu einer Verringerung der Schwingungsbelastung der unmittelbar mit der Kurbelwelle verbundenen, beweglichen Motorteile, insbesondere der Nebenaggregate.

Nur weil die Tilgermassen nicht selbst die Wälzkörper bilden, sondern sich auf den die Wälzkörper bildenden Bolzen abstützen, können die Tilgermassen trotz eng begrenzter Außenabmessungen des Nabenteils des Schwingungstilgers so groß ausgeführt werden, dass eine wirksame Schwingungstilgung erreicht wird.

Eine besonders platzsparende Anordnung des drehzahladaptiven Schwingungstilgers wird in Ausgestaltung des Erfindungsgedan­ kens dadurch erreicht, dass das Nabenteil des Schwingungstil­ gers auf der dem abtriebsseitigen Schwungring abgekehrten Rückseite des antriebsseitigen Schwungrings angeordnet ist, d. h. beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug auf der Motorseite des antriebsseitigen Schwungrings. Insbesondere stört der Schwingungstilger dort die Anordnung der Kraftfahrzeugkupp­ lung nicht.

Das Nabenteil des Schwingungstilgers kann mit dem antriebs­ seitigen Schwungring zur Vereinfachung der Herstellung und Montage verschraubt sein. Stattdessen ist es gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, beispiels­ weise aus Gründen einer besonders platzsparenden Anordnung das Nabenteil mit dem antriebsseitigen Schwungring einteilig auszuführen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt in einem Axialschnitt ein Zweimassen-Schwungrad 1 in einem Triebstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei im Schnitt nur die oberhalb der Drehachse 2 liegenden Teile dargestellt sind.

Ein antriebsseitiger Schwungring 3 ist mit der (nicht dargestellten) Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors verbunden und beispielsweise am Flansch der Kurbelwelle mittels Schrauben 4 angeflanscht. Ein abtriebsseitiger Schwungring 5 ist an einer Nabe 3a des antriebsseitigen Schwungrings 3 über ein Wälzlager 6 gelagert, so daß der abtriebsseitige Schwungring 5 konzentrisch zu dem antriebsseitigen Schwungring 3 und relativ zu diesem um die Drehachse 2 drehbar ist.

Zur Verminderung einer Drehschwingungsübertragung ist zwischen dem antriebsseitigen Schwungring 3 und dem abtriebsseitigen Schwungring 5 eine Drehfeder 7 angeordnet. Die Drehfeder 7 weist am Umfang verteilt mehrere Schraubendruckfedern 8 auf, die sich jeweils in Umfangsrichtung sowohl am antriebsseitigen Schwungring 3 als auch an Armen 9 einer Übertragungsschei­ be 10 abstützen, die über Niete 11 mit dem abtriebsseitigen Schwungring 5 starr verbunden ist.

Eine Kupplungsmitnehmerscheibe 12 ist mittels einer Vielkeilnabe 13 mit einer Getriebeeingangswelle 14 des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Kupplungsschei­ be 12 ist zwischen einer Kupplungsfläche 14 des abtriebsseitigen Schwung­ rings 5 und einer beweglichen Druckplatte 15 angeordnet, die in axialer Richtung von einer als Tellerfeder ausgeführten Anpressfeder 16 beaufschlagt wird. Die Anpressfeder 16 ist an Zapfen 17 an einem mit dem abtriebsseitigen Schwungring 5 verbundenen Kupplungsdeckel 18 beweglich gelagert und wird durch eine Ausrückmuffe 19 über ein als Wälzlager ausgeführtes Drucklager 20 betätigt.

Auf der dem abtriebsseitigen Schwungring 5 abgekehrten Rückseite des antriebsseitigen Schwungrings 3 ist ein drehzahladaptiver Schwingungstilger 21 angeordnet, der mit dem antriebsseitigen Schwungring 3 und somit auch mit der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors drehfest verbunden ist.

Der drehzahladaptive Schwingungstilger 21 weist ein Nabenteil 22 auf, in dem mehrere bewegliche Tilgermassen 23 jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse 2 verlaufene Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Das Nabenteil 22 ist mit einem zur Drehachse 2 weisenden Flansch 24 mittels der Schrauben 4 mit dem antriebsseitigen Schwungring 3 und dem Flansch der Kurbelwelle verschraubt oder in anderer Weise form-, kraft- oder stoffschlüssig verbunden. Jede Tilgermasse 23 stützt sich mit zwei radial vorspringenden Stützflächen 25 jeweils an einem Bolzen 26 ab, der an seinen beiden Enden jeweils an einer konkav zur Drehachse 2 geformten Wälzfläche 27 des Nabenteils 21 abgestützt ist. Dadurch wird für die Tilgermassen 23 eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ermöglicht, die parallel und im Abstand zur Drehachse 2 liegt.

Eine der Drehbewegung der Kurbelwelle überlagerte Drehschwingung führt dazu, daß die Tilgermassen 23, deren Bolzen mittels verformbaren Materials 28 teilweise geführt sind, entlang einer gekrümmten Bewegungsbahn bewegt werden, die durch die Kurvenbahnen der Flächen 25 und 27 bestimmt sind. Dadurch kommt es zu einer Verringerung des Abstands der Tilgermassen 23 von der Drehachse 2, wodurch den Drehschwingungen entgegengewirkt wird.

Das Nabenteil 22 ist zweiteilig ausgeführt. Seine beiden Hälften 22a und 22b umschließen einen durch Dichtungen 29 und 30 abgedichteten Innenraum 31, der die Tilgermassen 23 aufnimmt.

Claims (4)

1. Zweimassen-Schwungrad mit einem antriebsseitigen Schwungring und einem abtriebsseitigen Schwungring, die konzentrisch zueinander gelagert und über eine drehmomentübertragende Drehfeder miteinander verbunden und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wobei der antriebsseitige Schwungring (3) mit einem Nabenteil (22) eines drehzahladaptiven Schwingungstilgers (21) verbunden ist und in dem Nabenteil (22) mehrere Tilgermassen (23) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Tilgermasse (23) mit zwei radial vorspringenden Stützflächen (25) jeweils an einem Bolzen (26) abstützt, der an seinen beiden Enden jeweils an einer konkav zur Drehachse (2) geformten Wälzfläche (27) des Nabenteils (21) abgestützt ist und dass die Tilgermasse (23) jeweils um eine parallel und im Abstand zur Drehachse (2) des Schwungrades verlaufende Schwenkachse schwenkbar sind.

2. Zweimassen-Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (22) des Schwingungstilgers (21) auf der dem ab­ triebsseitigen Schwungring (5) abgekehrten Rückseite des antriebsseiti­ gen Schwungrings (3) angeordnet ist.

3. Zweimassen-Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (22) des Schwingungstilgers (21) mit dem antriebsseitigen Schwungring (3) form-, kraft- oder stoffschlüssig verbunden ist.

4. Zweimassen-Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (22) des Schwingungstilgers (21) mit dem antriebsseitigen Schwungring (3) einteilig ausgeführt ist.