DE3345541C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungsein­ richtung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraft­ maschine, bestehend aus einer Kurbelwelle mit fest daran angeord­ netem Träger für ein Anlasserzahnrad, einem mit der Kurbelwelle drehelastisch verbundenen Schwungrad sowie einer Anfahr- und Schaltkupplung.

Es ist bereits aus der DE 28 26 274 A1 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 worden, der sowohl Tor­ sionsfedern als auch eine Reibeinrichtung enthält und bei dem in bestimmter Weise die Lagerung des Schwungrades gegenüber der Kur­ belwelle erfolgt. Eine solche Entkoppelung zwischen Schwungrad und Kurbelwelle der Brennkraftmaschine führt dazu, daß der kriti­ sche Drehzahlbereich dieses Masse-Feder-Systems mit seinen großen Amplituden bzw. seinen großen Beschleunigungen in einen niedrige­ ren Drehzahlbereich verlagert wird. Er befindet sich dann außer­ halb des normalen Betriebsbereiches und ist im Fahrbetrieb nicht mehr störend. Es treten jedoch dann Probleme auf, wenn dieser Drehzahlbereich etwa im Bereich des Leerlaufes der Brennkraftma­ schine oder auch darunter angesiedelt ist, da ja während des Startvorganges und auch im Leerlauf diese Eigenfrequenzen erheb­ lich stören können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verbindung zwischen Kur­ belwelle und Kupplung zu erstellen, welche die negativen Auswir­ kungen dieser Eigenfrequenzen mildert bzw. unterbindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des An­ spruches gelöst. Durch Verlagerung der Eigenfrequenz in einen Be­ reich unterhalb der Leerlaufdrehzahl und die starre Verbindung der beiden gegeneinander verdrehbaren Bauteile durch ein entspre­ chend ausgebildetes Ritzel des Anlassers und zwei deckungsgleiche Anlasserzahnräder sowohl auf der Kurbelwelle als auch am Schwung­ rad ist es möglich, mit im wesentlichen vorhandenen Bauteilen un­ angenehme Eigenfrequenzen während des Startvorganges der Brenn­ kraftmaschine zu unterbinden.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Schwungrad- und Kupplungsan­ ordnung mit Überbrückung des elastischen Bauteiles durch das Anlasserritzel;

Fig. 2 verschiedene Kurven von Abstimmungen des schwingungsfähi­ gen Gebildes mit der Beschleunigung über der Drehzahl.

Fig. 1 zeigt ein sog. geteiltes Schwungrad, wobei die Kurbelwel­ le 1 fest mit einem Träger 8 verbunden ist, der das eine Teil ei­ nes doppelten Anlasserzahnrades 12 trägt, nämlich das Anlasser­ zahnrad 13. Auf einem Fortsatz der Kurbelwelle 1 ist neben dem Träger 8 ein elastisches Bauteil 9 fest angeordnet, welches sei­ nerseits das Schwungrad 2 trägt. Dieses elastische Bauteil 9 kann unterschiedlich ausgeführt sein, und zwar kann es prinzipiell aus einem elastischen Werkstoff bestehen, jedoch kann es auch - gemäß dem Stand der Technik - als Torsionsschwingungsdämpfer herkömmli­ cher Bauart ausgeführt sein. Das Schwungrad 2 trägt in üblicher Weise ein Gehäuse 7, welches die Anpreßplatte 3 beherbergt, die in Umfangsrichtung fest - aber axial verlagerbar - angeordnet ist. Sie wird durch die Membranfeder 18 belastet und spannt zwi­ schen sich und dem Schwungrad 2 eine Kupplungsscheibe 4 herkömm­ licher Bauart ein. Diese Kupplungsscheibe 4 ist drehfest mit der Getriebewelle 6 verbunden. Über ein Ausrücksystem 5 ist es mög­ lich, die Kupplungsscheibe 4 drehmomentmäßig vom Schwungrad 2 und somit auch von der Kurbelwelle 1 zu trennen. Am Gehäuse 7 ist weiterhin das zweite Teil des doppelten Anlasserzahnrades 12 an­ geordnet, und zwar das Anlasserzahnrad 14, wobei beide Teile 13 und 14 in axialer Richtung dicht nebeneinander angeordnet und zu­ mindest in ihrem Verzahnungsbereich deckungsgleich ausgeführt sind. Weiterhin ist der Anlasser 10 dargestellt, dessen Ritzel 11 sich gerade in Eingriff mit den beiden Anlasserzahnrädern 13 und 14 befindet. Es ist somit der Zustand des Startvorganges der Brennkraftmaschine dargestellt.

Zur Beschreibung der Funktion sei an dieser Stelle zusätzlich auf Fig. 2 verwiesen. Diese zeigt drei verschiedene Kurven A, B und C, welche die Beschleunigung des Antriebsstranges, bestehend aus Kurbelwelle 1, Träger 8, Anlasserzahnrad 13, Schwungrad 2, Gehäu­ se 7, Anlasserzahnrad 14, Membranfeder 18, Ausrücksystem 5, An­ preßplatte 3, Kupplungsscheibe 4 und Getriebewelle 6, verdeutli­ chen. Dabei können Kupplungsscheibe 4 und Getriebewelle 6 auch unberücksichtigt bleiben, da deren Drehmasse eine unwesentliche Beeinflussung des Schwingungsverhaltens darstellt. Durch entspre­ chende Abstimmung der Massen der Einzelteile in Verbindung mit dem elastischen Bauteil 9 ist es nunmehr möglich, die Eigenfre­ quenz dieses Systems in weiten Grenzen zu variieren. Die Kurve A stellt eine Abstimmung dar, bei welcher im mittleren Drehzahlbe­ reich die Eigenfrequenz auftritt und wobei im niedrigen und hohen Drehzahlbereich die Schwingungen deutlich abnehmen. Eine solche Abstimmung ist jedoch nicht praktikabel, da gerade im am häufig­ sten benutzten Drehzahlbereich die größten Beschleunigungen auf­ treten. Bei einer entsprechenden Abstimmung kann die Eigenfre­ quenz zu niedrigen Drehzahlen hin verschoben werden, wie beispiels­ weise Kurve B zeigt. Dabei sind die Beschleunigungen gegenüber der Kurve A deutlich größer, aber sie liegen in einem ganz nied­ rigen Drehzahlbereich. Falls die Abstimmung so erfolgt, daß diese Eigenfrequenzen unterhalb der Leerlaufdrehzahl erst ihr Maximum erreichen, kann eine Anordnung gem. Fig. 1 auf ganz besonders einfache Weise dazu beitragen, diese Schwingungsspitzen während des Anlaßvorganges zu unterdrücken. Durch Einfahren des Anlasser­ ritzels 11 in seine Startposition wird das elastische Bauteil 9 überbrückt und in diesem niedrigen Drehzahlbereich wirken sich somit nur die niedrigen Beschleunigungen aus, die etwa einer Ab­ stimmung gemäß der Kurve A entsprechen. Nach dem Anspringen der Brennkraftmaschine und nach dem Ausfahren des Anlasserritzels 11 aus den beiden Anlasserzahnrädern 13 und 14 und beim Rückgang 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 meistbe­ nutzten Fahrbereich sehr niedrige Beschleunigungskräfte auf und hat lediglich im niedrigen Drehzahlbereich einen geringfügigen Anstieg. Dieser Anstieg liegt jedoch ganz erheblich unter den Spitzen der Kurven A und B.

Claims (1)

1. Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Kraft­ fahrzeuges mit Brennkraftmaschine, bestehend aus einer Kurbelwel­ le mit fest daran angeordnetem Träger für ein Anlasserzahnrad, einem mit der Kurbelwelle drehelastisch verbundenen Schwungrad sowie einer Anfahr- und Schaltkupplung, gekennzeichnet durch die Merkmale:

   • a) Die Eigenfrequenz der Verbindung Kurbelwelle (1) - Schwungrad (2) ist in einen Bereich unterhalb der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine gelegt;
   • b) am Schwungrad (2) ist ein weiteres Anlasserzahnrad (14) fest angeordnet, welches zumindest im Bereich seiner Verzahnung mit der Verzahnung des Anlasserzahnrades (13) am Träger (8) identisch ausgeführt ist, wobei beide Verzahnungsbereiche axial direkt hintereinander angeordnet sind und das Anlasser­ ritzel (11) eine derartige axiale Erstreckung aufweist, daß es im Eingriffszustand entsprechend dem Startvorgang in die Ver­ zahnungen beider Anlasserzahnräder (13, 14) gleichzeitig ein­ greift und während des Anlaßvorganges die drehelastische Ver­ bindung zwischen Kurbelwelle (1) und Schwungrad (2) drehfest überbrückt.