DE3345541A1 - Geteiltes schwungrad - Google Patents

Geteiltes schwungrad

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DE3345541A1 DE19833345541 DE3345541A DE3345541A1 DE 3345541 A1 DE3345541 A1 DE 3345541A1 DE 19833345541 DE19833345541 DE 19833345541 DE 3345541 A DE3345541 A DE 3345541A DE 3345541 A1 DE3345541 A1 DE 3345541A1
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Description

.SACHS SYSTEMTECHNIK GMBH - 8720 SCHWEINFURT ANR 1 004 948 Reg.-Nr. 12 165
PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG
Geteiltes Schwungrad
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungseinrrichtung, bestehend u, a, aus einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine., einem Schwungrad, einer Trenn- und Anfahrkupplung sowie einem Getriebe, wobei zur Dämpfung von Torsionsschwingungen zwisehen Kurbelwelle und Schwungrad ein zumindest drehelastisches Bauteil angeordnet ist.
Es ist bereits aus der DE-OS 2 826 274 bekannt, zwischen der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und dem Schwungrad mit der Anfahr- und Trennkupplung ein drehelastisches Bauteil anzuordnen. Dabei ist im Stand der Technik als drehelastisches Bauteil ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgeschlagen, der sowohl Torsionsfedern als auch eine Reibeinrichtung enthält und bei welchem in bestimmter Weise die Lagerung des Schwungrades gegenüber der Kurbelwelle erfolgt, Eine solche Entkoppelung zwischen dem Schwungrad und der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine führt dazus daß der kritische Drehzahlbereich dieses Masse^Feder^Systems mit seinen großen Amplituden bzw, seinen großen Beschleunigungen in einen niedrigeren Drehzahlbereich verlagert wird. Er befindet sich dann außerhalb des normalen Betriebsbereiches und ist im Fahrbetrieb nicht mehr störend. Es treten dann jedoch Probleme auf, wenn dieser Drehzahlbereich etwa im Bereich des Leerlaufes der Brennkraftmaschine oder auch darunter· angesiedelt ist, da ja während des Startvorganges und auch im Leerlauf diese Eigenfrequenzsn erheblich stören können.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verbindung zwischen der Kurbelwelle und der ■ Kupp 1ung zu erstellen, weichte die negativen Auswirkungen dieser Eigerifrequenzen mildert bzw, unterbindet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst, Durch entsprechende Abstimmung und Verlängerung der Eigenfrequenzen in einen sehr niederen Drehzahlbereich einerseits «* etwa in den Bereich bis zur Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine «» können zum einen die Torsionsschwingungen im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine auf ein sehr niedriges Niveau abgesenkt werden, wobei andererseits durch eine drehfeste überbrückung des elastischen Bauteiles in diesem niedrigen Dreh~ zahlbereich schädliche Schwingungen vollkommen unterdrückt werden,
Dabei ist es gemäß einem Teil der Unteransprüche vorteilhaft, die Überbrückung vorzugsweise drehzahlabhängig ~ beispielsweise über eine Fliehkraftkupplung *■ zu realisieren. Diese Fliehkraftkupplung könnte dann als Klauenkupplung oder auch als Reibungskupplung ausgeführt sein und oberhalb des kritischen Drehzahlbereiches durch die Fliehkraft außer Funktion gesetzt werden.
Es ist auch noch ein anderer Weg der Unterdrückung dieser Torsionsschwingungen im ganz niedrigen Drehzahlbereich möglich, indem die Abstimmung von vornherein so erfolgt, daß die Eigenfrequenz des Systems bis unter die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine abgesenkt wird und die überbrückung des elastischen Bau-Steiles dadurch erfolgt, daß an den beiden durch das elastische Bauteil miteinander verbundenen Teilen der Kupplung deckungsglei·«- che Anlasserzahnräder angeordnet sind, welche .während des Start*- Vorganges durch ein gemeinsames Anlasserritzel drehfest miteinan^ der verbunden werden, Dadurch ist sichergestellt, daß während des Startvorganges, bei welchem die Eigenfrequenzen auftreten, eine starre überbrückung des elastischen Bauteiles durch das sowieso vorhandene Anlasserritzel erfolgt.
Die Erfindung wird anschließend an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
COPY
BAD QfMOINAt
Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Schwungrad- und Kupplungsan-Ordnung mit Überbrückung des" elastischen Bauteiles durch das Anlasserritzelj,
Rig. 2 verschiedene Kurven von Abstimmungen des schwingungsfähi" gen Gebildes mit der Beschleunigung über der Drehzahl-
Pig. 3 und 4 zwei Prinzipskizzen als Längsschnitt durch zwei Aus führungsbeispiele, bei welchen eine drehzahlabhängige überbrückung des elastischen Bauteiles erfolgt,
Flg. 1 zeigt ein sog, geteiltes Schwungrad, wobei die Kurbelwelr-Ie 1 Test mit einem Träger 8 verbunden ist, der das eine Teil 13 eines doppelten Anlasserzahnrades 12 trägt. Auf einem Fortsatz" der Kurbelwelle J. ist neben dem Träger 8 ein elastisches Bauteil 9 ,fest angeordnet, welches seinerseits das Schwungrad 2 trägt, Dieses elastische Bauteil kann unterschiedlich ausgeführt sein, und( zwar kann es prinzipiell aus einem elastischen Werkstoff beistehen, jedoch kann es auch «- gemäß dem Stand der Technik - als Torsionsschwingungsdäjnpfer herkömmlicher Bauart ausgeführt sein, Das Schwungrad 2 trägt in üblicher '/.'eise ein Gehäuse 7, welches eine Anpreßplatte 3 beherbergt, die in Umfangsrichtung fest, abei axial verschiebbar angeordnet ist, Sie wird durch die Membranfeder l8 belastet und spannt zwischen sich und dem Schwungrad 2 eine Kupplungsscheibe 4 herkömmlicher Bauart ein, .Diese Kupplungsscheibe 4 ist drehfest mit der Getriebewelle 6 yerbunden, über ein Ausrücksystem 5 ist es möglich, die Kupplungsscheibe 4 drehmomentmäßig vom Schwungrad 2 und somit auch von der Kurbelwelle zu trennen, Am Gehäuse 7 ist weiterhin das zweite Teil lh eines Anlasserzahnrades 12 angeordnet, wobei die beiden Teile 13 und 1-in axialer Richtung dicht nebeneinander angeordnet und zumindest in ihrem Verzahnungsbereich deckungsgleich ausgeführt sind, Wei-^ terhin ist der Anlasser 10 dargestellt, dessen Ritzel 11 sich ge«· rade in Eingriff mit den beiden Teilen 13 und Ik des Anlasser«· zahnraaes 12 befindet. Es ist somit der Zustand des Startens der Brennkraftmaschine dargestellt,
Zur Beschreibung der Funktion sei an dieser Stelle zusätzlich nui Fig, 2 verwiesen, Die Fig, 2 zeigt drei verschiedene Kurven Λ, Β
BAD ORIGINAL
und C. welche die Beschleunigung des Antriebsstranges, bestehend aus Kurbelwelle 1, Träger' 8, Schwungrad 2, Gehäuse·7, Teil 14, y.embranfeder 18, Ausrücksystem 5, Anpreßplatte 3, Kupplungsscheibe 4 und Getriebewelle 6, verdeutlichen, Dabei können,Kupplungsscheibe 1J und GetriebewelLe 6 auch unberücksichtigt bleiben, da die Drehmasse dieser Teil<; eine unwesentliche Beeinflussung des Schwin£ungsverhaltens darstellt, Durch entsprechende Abstimmung der Massen der Einzelteile in Verbindung mit dem elastischen Bau-^ teil 9 ist es nunmehr möglich, die Eigenfrequenz dieses Systems in weiten Grenzen zu variieren, Die Kurve A stellt eine Abstim«· mung dar, bei welcher im mittleren Drehzahlbereich die Eigenfrequenz auftritt und wobei im niedrigen Drehzahlbereich und im ho«· hen Drehzahlbereich die Schwingungen deutlich abnehmen, Eine solche Abstimmung ist jedoch nicht praktikabel, da gerade im am hau·«- figsten benutzten Drehzaiilbereich die größten Beschleunigungen auftreten, Bei einer entsprechenden Abstimmung kann die Eigenfrequenz zu niedrigen Drehzahlen hin verschoben werden, wie beispielsweise die Kurve B zeigt, Dabei sind die Beschleunigungen gegenüber der Kurve A deutlich größer, aber sie liegen in einem ganz niedrigen Drehzahlhereich, Falls die Abstäinmung so erfolgt, daß diese Eigenfrequenzen unterhalb der Leerlaufdrehzahl erst ihr Maximum erreichen, kann eine Anordnung gem, Pig, 1 auf ganz besonders einfache Weise.dazu beitragen, diese Schwingungsspitzen während des Anlafrvorganges zu unterdrücken. Durch das Einfahren des Starterritzels 11 in seine Starterposition·wird das elastische Bauteil 9 überbrückt und in diesem niedrigen Drehzahlbereich wirken sich somit nur die niedrigen Beschleunigungen aus, die etwa einer Abstimmung gemäß der Kurve A entsprechen, !lach dem Anspringen der Brennkraftmaschine und nach dem Ausfahren des Anlasserritzels U. in seine Ruheposition ist das elastische Bauteil 9 wieder wirksam, wodurch das Schwingungsverhalten der Kurve B entspricht. Es ist somit prinzipiell eine Kombination der beiden Kurven A und B mit der Bezeichnung C entstanden, Diese Kurve C weist im meist benutzten Fahrbereich sehr niedrige Beschleunigungskräfte auf und hat lediglich im niedrigen Drehzahlbereich einen geringfügigen Anstieg, Dieser Anstieg liegt jedoch ganz er«· heblich unter den Spitzen der Kurven A und B1 V;v-
BAD d
Gemäß den,Figuren 3 und 4 ist eine weitere Möglichkeit gegeben, in einem niedrigen Drehzahlbereich die Wirkung des elastischen Bauteiles 9 zu unterbinden, so daß prinzipiell ebenfalls eine Kurve gemäß C von Fig, 2 erreichbar ist, Es kann in diesem Falle allerdings eine Abstimmung erfolgen, bei welcher die Eigenfrequenz etwa im Bereich des Leerlaufes der Brennkraftmaschine zu liegen kommt, wobei dann in diesem Bereich das elastische Bauteil 9 überbrückt werden muß. Dies geschieht in den beiden Fällen gemäß den Figuren 3 und 4 über eine oder mehrere am Umfang verteilte Klaue(n) 15> welche mit entsprechenden Federn Io nach radial innen vorgespannt ist/sind, Die Lagerung der Klauen 15 erfolgt dabei im Schwungrad 2, Unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl werden die Klauen 15 nach radial innen durcii die Kraft der Federn 16 verschoben und rasten hier in eine Verzahnung Π des Trägers 8 ein, der direkt mit der Kurbelwelle 1 verhunden ist, Damit ist die elastische Verbindung zwischen den Träger 8 und dem Schwungrad 2 über das elastische Bauteil 9 starr überbrückt, Erst oberhalb der vorgegebenen Drehzahl schwenken die Klauen 15 nach radial außen gegen die Kraft der Federn l6 und lösen diese starre Verbindung, Damit ist das elastische Bauteil 9 wirksam und ermöglicht die Einhaltung der Kurve C gem. Fig, 2, Die übrigen Systeme dieser Prinzipdarstellungen entsprechen denen von Fig. 1,
Die Überbrückung des elastischen Bauteiles 9 kann natürlich prinzipiell durch andere Arten von Kupplungen erfolgen, Es ist beispielsweise ohne weiteres ein Reibeingrijff anstelle eines formschlüssigen Eingriffes möglich, Desgleichen könnte die überbrükkung momentabhängig gesteuert werden, da ja im niedrigen Drehzahlbereich - -yor allem im Leerlauf bereich ^ ein definierbares, nur sehr kleines Drehmoment zu übertragen ist, Bei überschreiten dieses geringen Drehmomentes könnte die Überbrückung in Abhängigkeit vom Übertragenen Drehmoment gelöst werden,
25.11.1933
FRP-2 Ho/whm-
BAD ORIGINAL COPY
L e e r s e i t β
COPY BAD

Claims (1)

  1. SACHS SYSTEMTECHNIK GMBH *· 8720 SCHWEINFURT
    ANR 1 004 9^8 · Reg,-Nr. 12 165
    PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILPSANMELDUNG
    Geteiltes Schwungrad
    Patentansprüche
    1. Drehmomentübertragungseinrichtung, beistehend u, a, aus einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, einem Schwungrad, einer Trenn- und Anfahrkupplung sowie einem Getriebe, wobei zur Dämpfung von Torsionsschwingungeri zwischen Kurbelwelle und Schwungrad ein zumindest drehelastisches Bauteil angeordnet ist j dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Abstimmung die Eigenfrequenz in einen sehr niederen Drehzahlbereich, verlagert ist und bei Betrieb der Brennkraftmaschine in diesem Brehzah.lberei.eh eine drehfeste Überbrückung des drehelastischen Bauteiles (9) erfolgt,
    2. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückung vorzugsweise drehzahlabhängig erfolgt,
    3. Drehmomentübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überbrückung über eine Fliehkraftkupplung (i5f 16f 17) erfolgt, welche oberhalb des Dreh*· zahlbereiches die Überbrückung löst,
    4. Drehmomentübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 33 dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraftkupplung vorzugsweise als Klauenkupplung (15, 16, 17) ausgeführt ist,
    5. Drehrr.omentUbertragurigneiru'ichturif nach den Ansprüchen 1 bin '4, U uü u ro h gekenriüc J.t:iiri(-'L , du/i auf <l<--r Kurbc· Lwtill c (L)
    BAD ORIGINAL
    copy ■■■" r-
    seitig ein Träger (8) angeordnet ist, der über ein arenelastisches Bauteil (9)' das Schwungrad (2) trägt und wobei am Schwungrad (2) wenigstens eine federbelastete Klaue (15) angeordnet ist,·die unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl in eine entsprechende Verzahnung (17) des Trägers (8) eingreift,
    6, Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Eigenfrequenz unterhalb der Leerlauf-drehzahl verlagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste überbrückung durch den Anlasser (10, 11) erfolgt,
    7, Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlasserzahnrad (12) aus zwei zumindest im Verzahnungsbereich deckungsgleichen Teilen (13, 1*0 besteht, die axial dicht hintereinander angeordnet sind, wobei eines (13) mit der Kurbelwelle (1) drehfest und eines (I1O mit dem Schwungrad (2) drehfest verbunden ist und das Anlasserritzel (11) im Eingriffszustand in beide Teile (13, 14) gleichzeitig
    - eingreift,
    8, Dr.ehmomentübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kurbelwelle (1) kupplungsseitig nebeneinander ein Träger (8) für das eine Teil (13) des Anlasserzahnrades (12) fest und die Lagerung des Schwungrades (2) mit dem zweiten Teil (14) des Anlasserzahnrades (12) über ein drehelastisches Bauteil (9) angeordnet sind.
    25.11.1983
    FRP«-2 Ho/whrn-
    BAD ÖFflQlNAL
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