DE3412961A1

DE3412961A1 - Geteiltes schwungrad

Info

Publication number: DE3412961A1
Application number: DE19843412961
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 8721 Dittelbrunn Hartig; Norbert Dipl.-Ing. 8722 Werneck Pieper; Bernhard Dipl.-Ing. Schierling (FH), 8702 Kürnach; Dagwin Dr.-Ing. 8721 Niederwerrn Tomm
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1985-10-24

Description

Geteiltes Schwungrad
Die Erfindung bezieht sich auf eln geteiltes Schwungrad für Brennkraftmaschinen mit Torsionsdämpfeinrichtung zwischen beiden Teilen, bestehend u. a. aus einem ersten Schwungrad, welches fest auf der Kurbelwelle angeordnet ist, einem zweiten Schwungrad, welches am ersten drehbar gelagert ist und welches mit die sem über Torsionsfedern drehverbunden ist, wobei die Torsionsfedern sowohl in Fenstern einer zentralen Scheibe als auch in Fenstern von zu beiden Seiten der Scheibe angeordneten und unteretnander verbundenen Deckblechen angeordnet sind.
Ein solches geteiltes Schwungrad ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 29 31 423 bekannt. Bei diesem bekannten geteilten Schwungrad ist das erste Schwungrad fest mit der Kurbelwelle verbunden und es weist einen Lagerbund auf für die Gegenanpreßplatte des zweiten Schwungrades. Das zweite Schwungrad ist In seinem radial inneren Bereich über Schrauben mit einer Nabe verbunden, die wenigstens eines der Deckbleche des Torsionsdämpfers trägt. Die Nabe ist über ein Gleitlager auf dem Flansch des ersten Schwungrades gelagert.
Als nachteilig bei einer solchen Konstruktion hat es sich herausgestellt, daß die Temperatur in der Gegenanpreßplatte erfahrungsgemäß bis auf 350 OC ansteigen kann. Zum einen kann nun diese hohe Temperatur direkt auf das Gleitlager einwirken, da die Gegenanpreßplatte auf kürzestem Wege mit der Nabe der Torsionsdämpfeinrichtung verbunden Ist. Dies bringt einmal unabhängig von den Schmierproblemen zumindest kurzzeitig hohe Temperaturdifferenzen und somit ein Lagerspiel an dieser Stelle zwangsläufig mit sich. Desweiteren besteht die Gefahr, daß sich die Gegenanpreßplatte infolge der hohen Temperatur durchwölbt und somit aus dieser Durchwölbung derart hohe Lagerkräfte entstehen, daß das Lager zerstört wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein getelltes Schwungrad zu erstellen, welches eine betriebssichere Funktion aufwelst, leicht herzustellen und leicht zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die Verbindung der beiden Teile des Schwungrades radial außerhalb der Torsionsfedern und durch die Anordnung der Lagerstelle radial innerhalb der Torstonsfedern ergibt sich einmal für den Wärmefluß ein recht weiter Weg bis zur Lagerstelle. Zum anderen ist der Gegenanpreßplatte die Mögllchkelt gegeben, sich durch die Temperaturen zu verwerfen, ohne daß die Lagerstelle dadurch beeinflußt wird. Desweiteren kann die Verbindung zwischen den beiden Schwungradteilen radial außerhalb der Torsionsfedern zur Montage des getellten Schwungrades herangezogen werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen. So ist beispielsweise die Lagerstelle der zentralen Scheibe von einem Flansch gebildet, der am ersten Schwungrad zentriert und lösbar befestigt Ist. Damit ergibt sich eine elnfachere Herstellung und Ausbildung der Lagerstelle. Vorteilhafterweise erfolgt die Befestigung des Flansches mit den gleichen Schrauben, welche auch das erste Schwungrad mit der Kurbelwelle verbinden. Bei Anordnung einer Verzahnung zwischen diesem Flansch und dem dem ersten Schwungrad zugeordneten Deckblech der Torsionsdämpfeinrichtung ergibt sich der weitere Vorteil, daß sämtliche Teile des geteilten Schwungrades inklusive der Kupplung und der Torsionsdämpfetnrlchtung nachträglich sehr einfach am ersten Schwungrad befestigt werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Im einzelnen: Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Fahrzeugkupplung mit geteiltem Schwungrad; Fig. 2 einen Teillängsschnitt in einem gegenüber der Fig. 1 verdrehten Bereich; Fig. 3 den Längsschnitt durch eine Variante zu Fig. 1.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Gesamt- bzw. einen Teil längsschnitt durch die obere Hälfte eines sog. geteilten Schwungrades, welches die komplette Anfahr- und Schaltkupplung beinhaltet. Das erste Schwungrad 1 Ist in üblicher Weise direkt drehfest mit der Kurbelwelle 3 der nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden. Die Verbindung erfolgt über Schrauben 11. Am Schwungrad 1 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, das eine beckblech 7 von zwei Deckblechen 7 und 8 der Torstonsdämpfeinrichtung über Niete 15 fest angeordnet. Die beiden Deckbleche 7 und 8, die untereinander beispielsweise über Stege 23 fest verbunden und auf Abstand gehalten sind, gehören zur Torslonsdämpfeinrichtung, die weiterhin aus Torsionsfedern 4 besteht, die sowohl in Fenstern der Deckbleche 7 und 8 - sichtbar Ist nur das Fenster 9 des Deckbleches 7 - als auch in Fenstern 6 der zentralen Scheibe 5 angeordnet sind. Diese Torsionsfedern 4 übertragen das gesamte Drehmoment vom ersten Schwungrad 1 über die beiden Deckbleche 7 und 8 auf die zentrale Scheibe 5. Diese ist wlederum mit dem zweiten Schwungrad 2 fest verbunden, welches später näher beschrieben wird. Die zentrale Scheibe 5 ist radial innerhalb der Torsionsfedern 4 mit einem Flansch 36 ausgestattet, der vom ersten Schwungrad 1 wegweist. Dieser Flansch 36 ist auf die beiden Außenringe der Wälzlager 18 und 19 aufgesetzt.
Diese beiden Wälzlager sind beispielsweise als gegeneinander angesetzte Schrägkugellager ausgeführt. Eine axiale Sicherung wird durch den Sicherungsring 20 übernommen. Dieser Sicherungsring 20 ist nach radial außen gefedert angeordnet und kann während des Oberschiebens des Flansches 36 nach radial innen in eine entsprechende Nut ausweichen. Die beiden Lager 18 und 19, die natürlich auch von einem einzigen Wälzlager und prinzipiell auch von einem Gleitlager dargestellt werden können, sind oegenüber dem ersten Schwungrad 1 auf einem Flansch 10 angeordnet, der über die Schrauben 11 mit dem Schwungrad 1 verbunden ist. Er welst einen Bund 17 auf zur axialen Sicherung der beiden Lager 18 und 19. Zur Torsionsdämpfeinrichtung gehören weiterhin eine erste Reibeinrichtung 21, die zwischen der zentralen Scheibe 5 und dem ersten Schwungrad 1 wirksam ist, und eine zweite Reibeinrichtung 22, die zwischen den beiden Deckblechen 7 und 8 wirksam ist und die über nicht näher dargestellte Öffnungen in der zentralen Scheibe 5 und über Steuerbleche und die Torsionsfedern 4 derart gesteuert wird, daß sie erst nach einem bestimmten Drehwinkel zum Einsatz kommt. Reibeinrichtungen dleser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Anschließend an das Deckblech 8 sind die Bauteile der Anfahr- und Schaltkupplung angeordnet. Hierzu gehört die Gegenanpreßplatte 26, die über Ihren radial äußeren Bereich mit der zentralen Scheibe 5 über Schrauben 25 verschraubt ist. Diese Schrauben 25 befestigen gleichzeitig das Kupplungsgehäuse 27, welches eine Membranfeder 28 umschließt, die von Stütznieten 29 gehalten ist. Diese Membranfeder 28 wirkt mit ihrer Eigenspannung auf eine Anpreßplatte 37 ein, die zwischen sich und die Gegenanpreßplatte 26 die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe 30 einspannt. über diese Kupplungsschelbe 30 wird das vom ersten Schwungrad 1 ausgehende Drehmoment unter Zwischenschaltung der Nabe 31 auf die Getriebeetngangswelle 16 übertragen. Diese Drehmomentübertragung kann durch die Betätlgung der Reibungskupplung unterbrochen werden.
Am Außenumfang des ersten Schwungrades 1 ist der Anlasserzahnkranz 14 fest angeordnet.
Die Aufteilung einer Schwungmasse an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine In zwei Teile unter Zwlschenschaltung einer Torsionsdämpfeinrichtung ist bekannt. Im vorliegenden Fall ist das erste Schwungrad 1 direkt mit der Kurbelwelle 3 fest verbunden. Das Schwungrad 1 trelbt die Eingangsteile der Torsionsdämpfeinrichtung In Form der Deckbleche 7 und 8 an. Diese sind über Torsionsfedern 9 mit der zentralen Scheibe 5 verbunden. Die zentrale Scheibe5 leitet das Drehmoment über die Bauteile der Relbungskupplung 26, 27, 37, 30, 31 an die Getriebeeingangswelle 16 weiter. Die auftretenden Torsionsschwingungen zwischen den beiden Schwungrädern 1 und 2 werden sowohl durch die Torstonsfedern 4 als auch durch die beiden Reibeinrichtungen 21 und 22 gedämpft. Die Lagerung sämtlicher gegenüber dem ersten Schwungrad 1 drehbar angeordneten Teile erfolgt über die beiden Wälzlager 18 und 19, die auf einem mit dem Schwungrad 1 und der Kurbelwelle 3 verschraubten Flansch 10 angeordnet sind. Belde Lager 18 und 19 sind radlal innerhalb der Torsionsfedern 4 angeordnet und tragen über den Flansch 36 die zentrale Scheibe 5. Diese ist radial außerhalb der Torsionsfedern 4 an ihrem Außenumfang mit der Gegenanpreßplatte 26 sowle mit dem Kupplungsgehäuse 27 fest verbunden. Die Verbindung wird über Schrauben 25 hergestellt, die gleichzeitig Kupplungsgehäuse 27 und Gegenanpreßplatte 26 mit der Scheibe 5 verbinden. Zur Masse des zweiten Schwungrades 2 gehören somit die Teile 5, 26, 27, 28, 29 und 37. Dabei ist die Anpreßplatte 37 drehfest, aber axial verschiebbar gegenüber dem Kupplungsgehäuse 27 angeordnet. Durch die Anordnung der Lagerung radial innerhalb der Torsionsfedern 4 und durch die Verbindung zwischen Scheibe 5 und Gegenanpreßplatte 26 radial außerhalb der Torsionsfedern 4 können die Lager 18 und 19 von den schädlichen Einflüssen der starken Temperaturschwankungen in der Gegenanpreßplatte 26 praktisch freigehalten werden.
In Fig. 3 ist eine Variante von Fig. 1 wledergegeben. Die funktionsgleichen Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Folgende Unterschiede ergeben sich aus der Konstruktion: Die drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Schwungrad 1 und den Eingangsteilen der Torsionsdämpfeinrichtung, den Deckblechen 7 und 8 erfolgt dadurch, daß am Flansch 10 eine Außenverzahnung 12 vorgesehen ist, in welche eine Innenverzahnung 13 des Deckbleches 7 bei der Montage eingreift. Somit kann beispielsweise belm Motorenhersteller bei der Montage des ersten Schwungrades 1 die von einem Zulieferer angel ieferte Torsionsdämpfelnrichtung durch die Schrauben 11 angeschraubt werden. Mit diesem Montagevorgang sind somit das Lager 18, die zentrale Scheibe 5, die Torsionsfedern 4, die Deckbleche 7 und 8 sowie die beiden Reibeinrichtungen 21 und 22 montiert. Daran anschließend folgt die Befestigung der Gegenanpreßplatte 26, welche beispielsweise über nicht dargestellte Paßstifte zuerst nur lose aufgeschoben wird.
Diese Art der Montage der Gegenanpreßplatte 26 gilt auch für die Ausführung gemäß Flug. 1 und 2. Danach wird die gesamte Anfahr-und Trennkupplung zusammen mit der Gegenanpreßplatte 26 an der zentralen Scheibe 5 so verschraubt, wie In Fig. 1 dargestellt.
Diese Art der Montage hat den Vorteil, daß sowohl das zweite Schwungrad 2, welches die Reibungskupplung enthält, als auch sämtliche Teile der Torsionsdämpfeinrichtung von dem dafür spezialisierten Zul ieferbetrieb an die die Brennkraftmaschine herstellende Firma angeliefert werden können. Als weiterer Unterschted gegenüber den Figuren 1 und 2 ist hler noch auszuführen, daß die Kupplungsscheibe 30 mit einem Torsionsschwingungsdämpfer 35 nur für den Leerlaufbetrieb ausgerüstet ist. Zu diesem Zweck ist zwischen der Kupplungsscheibe 30 und der Getriebeeingangswelle 36 eine zweiteilige Nabe vorgesehen, und zwar eine äußere Nabe 32 und eine innere Nabe 33, wobei die innere Nabe 33 in Umfangsrichtung fest auf der entsprechenden Verzahnung der Getriebeeingangswelle angeordnet ist und die äußere Nabe 32 mit Spiel in Umfangsrichtung auf die innere Nabe 33 aufgesetzt ist. Innerhalb dieses Spieles in der gegenseitigen Verzahnung 34 wirkt der Torsionsschwingungsdämpfer 35 für den Leerlaufbereich, der einen bekannten Aufbau aufweisen kann. Durch dlese Aufteilung - Torsionsdämpfetnrtchtung für den Lastbereich zwischen dem ersten Schwungrad 1 und der zentralen Scheibe 5 und Torsionsschwingungsdämpfer für den Leerlaufbereich zwischen der Kupplungsscheibe 30 und der Getriebeeingangswelle 16 - ergibt sich für beide Dämpfetnrtchtungen eine größere Freizügigkeit in der Anordnung der einzelnen Bautelle.

Claims

PATENTANSPROCHE 1. Geteiltes Schwungrad für Brennkraftmaschinen mit Torslonsdämpfeinrichtung zwischen beiden Teilen, bestehend u. a. aus einem ersten Schwungrad, welches fest auf der Kurbelwelle angeordnet ist, einem zwelten Schwungrad, welches am ersten drehbar gelagert ist und welches mit diesem über Torsionsfedern drehverbunden ist, wobet die Torsionsfedern sowohl in Fenstern einer zentralen Scheibe als auch in Fenstern von zu beiden Seiten der Scheibe angeordneten und untereinander verbundenen Deckblechen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Deckbleche (7) drehfest mit dem ersten Schwungrad (1) verbunden ist und die zentrale Scheibe (5) radial innerhalb der Torsionsfedern C4) am ersten Schwungrad C1) drehbar gelagert ist und radial außerhalb der Torsionsfedern (4) mit dem zwelten Schwungrad (2) verbunden ist.
2. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzelchnet, daß die Lagerstelle der zentralen Scheibe (5) von einem Flansch (10) gebildet ist, der im radial Inneren Bereich des ersten Schwungrades C1) an diesem zentriert und lösbar befestigt ist.
3. Geteiltes Schwungrad nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Scheibe (5) etwa L-förmig mit vom ersten Schwungrad (1) wegweisendem Flansch (36) ausgebildet ist zur Lagerung auf dem Flansch (10).
4. Geteiltes Schwungrad nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Flansches (10) am ersten Schwungrad (1) über diejenigen Schrauben Coli) erfolgt, welche das Schwungrad (1) mit der Kurbelwelle (3) verbinden.
5. Geteiltes Schwungrad nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Deckblech (9) und erstem Schwungrad (1) vorzugsweise über eine Außenverzahnung (12) im Flansch (10) und eine Innenverzahnung (13) im radial inneren Bereich des Deckbleches (7) erfolgt.