Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungs
einrichtung mit einer Vorkehrung zum Aufnehmen bzw. Aus
gleichen von Drehstößen, insbesondere von Drehmomentschwan
kungen einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei, über
eine Lagerung koaxial zueinander angeordneten, entgegen der
Wirkung einer Dämpfungseinrichtung begrenzt zueinander
verdrehbaren Schwungmassen, von denen die eine, erste, z. B.
mit einer Brennkraftmaschine und die andere, zweite, über
eine Reibungskupplung mit dem Eingangsteil eines Getriebes
verbindbar ist und eine mit einer Kupplungsscheibe zusammen
wirkende Reibfläche aufweist.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei derartigen Drehmomentüber
tragungseinrichtungen die Lagerung unmittelbar zwischen den beiden
Schwungmassen vorzusehen, so daß bei Verwendung einer Walzlagerung der
eine Lagerring mit der einen Schwungmasse und der andere der Lagerringe
mit der anderen Schwungmasse drehfest verbunden ist. Obwohl mit Dreh
momentübertragungseinrichtungen dieser Art eine sehr gute Dämpfung der
zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsstrang eines Kraftfahr
zeuges auftretenden Schwingungen zu erzielen ist, konnten diese sich im
Kraftfahrzeugbau aufgrund zu geringer Standzeit der zwischen den
Schwungmassen angeordneten Lagerung bisher nicht durchsetzen. Diese
Lagerung bildet einen der kritischen Punkte einer derartigen Einrich
tung, da infolge der ungünstigen Betriebsverhältnisse die Lagerung
bereits nach kurzer Betriebsdauer ausfällt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Drehmoment
übertragungseinrichtung zu schaffen, die gegenüber den bisher vorge
schlagenen Drehmomentübertragungseinrichtungen der eingangs genannten
Art eine verbesserte Funktion und eine erhöhte Lebensdauer aufweist und
weiterhin in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellbar
ist.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht,
daß eine den Wärmefluß von der Reibfläche zur Lagerung
zumindest vermindernde Vorkehrung vorgesehen ist, die durch
eine zwischen Reibfläche und Lagerung angeordnete Isolierung
gebildet ist,
wodurch die thermische Belastung des Lagers verringert
wird. Umfangreiche Untersuchungen haben nämlich gezeigt, daß die wäh
rend der Betätigung der Reibungskupplung frei werdende Wärmeenergie
eine auf die Dauer unzulässige thermische Belastung des Lagers verur
sacht. Insbesondere bei Verwendung von Lagern mit kleiner Lagerluft
kann es infolge der zwischen den einzelnen Bauteilen aufgrund der
auftretenden sehr schnellen Erhitzung und Abkühlung vorhandenen Ausdeh
nungs- bzw. Schrumpfunterschiede zu Freßerscheinungen in der Lagerung
kommen, da die Lagerluft durch die auftretenden großen Temperaturunter
schiede zwischen den einzelnen Lagerteilen aufgehoben wird. Weiterhin
kann durch eine Vorkehrung gemäß der Erfindung vermieden werden, daß
eine Überhitzung des Lagerschmierstoffes, wie Öl, Fett oder derglei
chen, stattfindet, wodurch stets eine einwandfreie Lagerschmierung und
somit auch eine längere Lebensdauer der Lagerung sichergestellt wird.
Es kann besonders vorteilhaft sein, eine derartige Isolie
rung kompressionssteif auszuführen.
Besonders vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn die
Isolierung zwischen dem Tragbereich der zweiten Schwungmas
se, das heißt zwischen dem Bereich, über den die zweite
Schwungmasse gegenüber der ersten sich über die Lagerung
abstützt und dem Lager angeordnet ist. Eine derartige
Anordnung der Isolierung kann insbesondere bei Einrichtun
gen, bei der die Lagerung ein Wälzlager umfaßt, vorteilhaft
sein, da dann die Isolierung zwischen dem die zweite
Schwungmasse tragenden und mit ihr drehfesten Lagerring bzw.
Lagerringen und dem einen Sitz zur Lageraufnahme bildenden
Tragbereich dieser Schwungmasse vorgesehen sein kann.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Isolierung
L-förmig ist und durchgehend aus demselben Material besteht.
Bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung nach der
Erfindung, bei der die Lagerung durch ein Wälzlager gebildet
ist, kann es von Vorteil sein, wenn die Isolierung zwischen
dem die zweite Schwungmasse tragenden und mit ihr drehfesten
Lagerring(en) und dem Sitz zur Lageraufnahme dieser Schwung
masse vorgesehen ist.
Zur Herstellung von eine Überhitzung der Lagerung verhindernden Isolie
rungen bieten sich verschiedene Werkstoffe an. Besonders vorteilhaft
kann es jedoch sein, wenn solche Isolierungen aus einem Kunststoff, der
gegebenenfalls faserverstärkt sein kann oder aus einem keramischen
Material gebildet werden. Zur Herstellung von Isolierungen aus
Kunststoff können in vorteilhafter Weise Duroplaste, insbesondere
Phenoplaste, wie Hartpapier oder aber auch Thermoplaste, wie z. B.
Polytetrafluoräthylen, Polyimid oder Polyamidimid verwendet werden. Es
kann auch zweckmäßig sein, die Isolierung aus einem faserverstärkten
Polycarbonat herzustellen.
Insbesondere bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung, bei der die
eine der Schwungmassen einen axialen Ansatz aufweist, der in Achsrich
tung in eine zentrale Ausnehmung der anderen Schwungmasse hineinragt
und zwischen Ansatz und Ausnehmung die Lagerung angeordnet ist, kann es
für manche Anwendungsfälle angebracht sein, wenn die Isolierung zwi
schen der zentralen Ausnehmung und dem Lager angeordnet ist. Bei ande
ren Anwendungsfällen, bei denen ebenfalls die eine der Schwungmassen
einen zentralen, zapfenartigen Ansatz aufweist, der in Achsrichtung in
eine zentrale Ausnehmung der anderen Schwungmasse hineinragt, und
zwischen Zapfen und Ausnehmung die Lagerung angeordnet ist, kann es
zweckmäßig sein, wenn die Isolierung zwischen dem zapfenartigen Ansatz
und dem Lager angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die zweite Schwungmasse,
welche mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist, die zentra
le Ausnehmung aufweist und zwischen dieser und einem drehfest mit ihr
verbundenen Lagerring die Isolierung vorgesehen ist. Zweckmäßig kann es
dabei sein, wenn der innere Lagerring des Lagers auf dem Ansatz und der
äußere Lagerring in der zentralen Ausnehmung aufgenommen ist und über
die Isolierung die zweite Schwungmasse trägt.
Zur Befestigung der Isolierung auf dem sie tragenden Lagerring können
je nach Werkstoffauswahl verschiedene Verfahren vorteilhaft sein. So
kann z. B. die Isolierung auf das Lager bzw. auf den entsprechenden
Lagerring aufgespritzt, aufgesintert oder aber auch, sofern es sich um
Isolierungsringe mit einem hülsenartigen Bereich handelt, auf das Lager
aufgepreßt sein. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zwischen dem
Lager und der entsprechenden
Schwungmasse einer Isolierung anzubringen, besteht darin, daß das Lager
auf der entsprechenden Schwungmasse vormontiert wird, indem der äußere
Lagerring in eine einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser
des Lagerringes aufweisende Ausnehmung aufgenommen wird und der Frei
raum zwischen Ausnehmung und Lagerring mit einem Kunststoff ausgegossen
oder ausgespritzt wird.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Isolierung gleichzeitig
als Dichtung für das Lager herangezogen wird. Hierfür kann die Isolie
rung eine Dichtung für das Lager angeformt haben. Eine derartige Iso
lierung mit Dichtung kann in vorteilhafter Weise durch mindestens einen
im Querschnitt L-förmigen Ring gebildet sein, der mit einem seiner
Schenkel einer der Lagerringe axial überdeckt und umgreift und mit dem
anderen der Schenkel sich radial in Richtung des anderen Lagerringes
erstreckt. Zweckmäßig ist es dabei, wenn der die Dichtung bildende,
radial verlaufende Schenkel einen der L-förmigen Isolierung sich
zumindest teilweise radial über den Lagerring erstreckt, der von der
Isolierung nicht axial überdeckt ist und sich axial an diesem Ring
abstützt.
Obwohl es für manche Anwendungsfälle angebracht sein kann, wenn die
Isolierung durch einen einzigen L-förmigen Ring gebildet ist, dessen
axial sich erstreckender Schenkel zumindest annähernd über die gesamte
Breite des Lagerringes sich erstreckt, kann es für andere Anwendungs
fälle besonders vorteilhaft sein, wenn die Isolierung durch zwei im
Querschnitt L-förmige Ringe gebildet ist, welche jeweils von einer
Seite auf einen der Lagerringe aufgebracht sind.
Insbesondere bei Drehmomentübertragungseinrichtungen, bei denen ein
Wälzlager in einer zentralen Ausnehmung der die Reibfläche aufweisenden
Schwungmasse aufgenommen ist, kann es besonders zweckmäßig sein, wenn
die im Querschnitt L-förmigen Isolierungsringe einen - im Querschnitt
gesehen - radial nach innen weisenden Schenkel aufweisen und auf dem
äußeren Lagerring aufgenommen sind.
Um eine einwandfreie Abdichtung des Lagers sicherzustellen, kann es
besonders vorteilhaft sein, wenn der die Dichtung des Lagers sicher
stellende, radial verlaufende Schenkel der Isolierungsringe axial durch
einen Kraftspeicher in Richtung des Lagerringes beaufschlagt ist,
welcher von dem Schenkel radial überdeckt ist, so daß der Schenkel
gegen die Stirnfläche des Lagerringes gedrückt wird. Ein derartiger
Kraftspeicher kann zweckmäßigerweise durch eine Tellerfeder gebildet
sein.
Weiterhin kann es angebracht sein, wenn der L-förmige Isolierungsring
derart ausgebildet ist, daß bei der Montage des Isolierringes auf das
Lager der radial verlaufende Schenkel federnd vorgespannt wird und
somit sich an dem von ihm radial überdeckten Lagerring federnd ab
stützt.
Bei Verwendung einer Tellerfeder zur Beaufschlagung des radial verlau
fenden Dichtungsschenkels der Isolierung kann es besonders zweckmäßig
sein, wenn die Tellerfeder sich radial außen an der zweiten mit dem
Eingangsteil eines Getriebes verbindbaren Schwungmasse abstützt und
radial innen die Endbereiche des radialen Schenkels des Dichtringes
axial beaufschlagt.
Für die Montage kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Isolierung
einen hülsenförmigen Bereich aufweist, der in die das Lager aufnehmende
Ausnehmung der Schwungmassen eingepreßt ist. Je nach Anwendungsfall
kann es dabei zweckmäßig sein, entweder erst die Isolierung in die
Ausnehmung und danach das Lager einzupressen, oder aber die Isolierung
zunächst auf das Lager aufzubringen und dann, gemeinsam mit diesem, in
die Ausnehmung einzupressen. Angebracht kann es dabei sein, wenn der
hülsenförmige Bereich der Isolierung, welcher das Lager umgreift, - in
Achsrichtung betrachtet - unterschiedliche Dicken- bzw. Durchmesser
bereiche aufweist, so daß lediglich die Bereiche mit größerem Durch
messer bzw. Dicke mit einer Preßpassung in der Lageraufnahmeausnehmung
aufgenommen sind.
Bei Verwendung von Lagern mit Schmiermittelfüllung kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn zusätzlich zur Isolierung eine Abdichtung für das Lager vorgesehen ist, die zwischen dem einen der Lagerringe axial über
deckenden und umgreifenden Schenkel des L-förmigen Ringes und diesem
Lagerring als zusätzliche Dichtung vorgesehen sein kann, welche verhindert,
daß das Schmiermittel, z. B. aufgrund von Zentrifugalkräften, zwischen
der Isolierung und dem Lagerring entweichen kann. Eine solche Dichtung
kann in vorteilhafter Weise durch einen O-Ring gebildet sein. Die
Dichtung kann sich dabei an der inneren Mantelfläche des axial verlau
fenden Schenkels der Isolierung abstützen und in einer Freisparung, wie
z. B. Anfasung oder Nut, des äußeren Lagerringes aufgenommen sein.
Zweckmäßig kann es sein, wenn die Dichtung derart vorgesehen wird, daß
sie zwischen der Stirnseite des axial verlaufenden Schenkels der Iso
lierung und einer Schulter des äußeren Lagerringes eingeklemmt ist.
Um eine einfachere Montage sowie, bezüglich der Herstellungstoleranzen,
unproblematischere Zentrierung zwischen den Schwungmassen sicherzustel
len, kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen dem Tragbereich der zwei
ten Schwungmasse und dem Lager bzw. dem entsprechenden Lagerring ein im
Querschnitt kegel- bzw. konusförmiger Isolierungsring angeordnet ist.
Dabei kann das Lager und/oder der Tragbereich eine dem Isolierungsring
angepaßte kegel- bzw. konusförmige Mantelfläche aufweisen. Um einen
automatischen Ausgleich des eventuell auftretenden Verschleißes sowie
eine einwandfreie Zentrierung und Halterung des Lagers in seiner
Aufnahmeöffnung sicherzustellen, kann es zweckmäßig sein, wenn der im
Querschnitt kegel- bzw. konusförmige Isolierungsring in Richtung der
Verjüngung unter der Wirkung einer axialen Vorspannkraft steht, so daß
er sich zwischen der Aufnahmeöffnung und dem entsprechenden Lagerring
verkeilt. Um eine einwandfreie Verkeilung des Isolierungsringes
sicherzustellen, kann es angebracht sein, wenn dieser geschlitzt, das
heißt an seinem Umfang offen ist.
Selbstverständlich kann ein im Querschnitt kegel- bzw. konusförmiger
Isolierungsring auch eine Dichtung für das Lager aufweisen, die wie be
reits beschrieben ausgebildet sein kann und axial durch einen Kraft
speicher in Richtung der Stirnfläche des Lagerringes, an welcher die
Dichtung sich abstützt, beaufschlagt sein kann.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Isolierung eine Dichtung
für das Lager angeformt hat und wie vorstehend beschrieben
ausgebildet oder angeordnet ist.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung
zum Kompensieren von Drehstößen, insbesondere von Drehmo
mentschwankungen einer Brennkraftmaschine, mittels minde
stens zweier, entgegen der Wirkung einer Dämpfungsein
richtung über ein Wälzlager zueinander verdrehbarer Schwung
massen, von denen die eine z. B. mit der Brennkraftmaschine
und die andere mit dem Eingangsteil eines Getriebes ver
bindbar ist, die Dämpfungseinrichtung wenigstens aus in
Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern besteht, wobei das
Lager auf der eine Reibungskupplung tragenden Schwungmasse
axial gesichert ist, indem der äußere Lagerring zwischen
einer an dieser Schwungmasse vorgesehenen Schulter und
einem, mit der die Reibungskupplung tragenden Schwungmasse
über einen Formschluß drehfesten, scheibenartigen Bauteil
eingespannt ist und der Innenring auf einer Schulter eines
von der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine weg weisenden
Ansatzes der ersten Schwungmasse aufgenommen ist, wobei ein
Blechformteil mit der ersten Schwungmasse verbunden ist und
mit seinem radial verlaufenden äußeren Randbereich den
inneren Lagerring auf dem Ansatz der ersten Schwungmasse
sichert und daß das Wälzlager unter Zwischenlage einer den
Wärmefluß von der die Reibungskupplung tragenden Schwungmas
se zum Lager zumindest vermindernden Isolierung eingebaut
ist. Bei einer derartigen Einrichtung kann es von Vorteil
sein, wenn das Blechformteil über eine Schraubverbindung
unmittelbar mit der ersten Schwungmasse verbunden ist.
Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung
zum Kompensieren von Drehstößen, insbesondere von Drehmo
mentschwankungen einer Brennkraftmaschine, mittels minde
stens zweier, entgegen der Wirkung einer Dämpfungsein
richtung über eine Wälzlagerung zueinander verdrehbarer
Schwungmassen, von denen die eine mit der Brennkraftmaschine
und die andere über eine schaltbare Reibungskupplung mit dem
Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist, die Dämpfungs
einrichtung wenigstens aus in Umfangsrichtung wirksamen
Kraftspeichern besteht, wobei das Lager, das unter
Zwischenlage einer den Wärmefluß von der die
Reibungskupplung tragenden Schwungmasse zum Lager zumindest
vermindernden Isolierung eingebaut ist, auf der die
Reibungskupplung tragenden Schwungmasse axial gesichert ist,
indem es zwischen einer an dieser Schwungmasse vorgesehenen
Schulter einerseits und einem scheibenartigen, radial
innerhalb der Kraftspeicher über einen Formschluß drehfest
an dieser Schwungmasse befestigten, zur Beaufschlagung der
in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeicher der
Dämpfungsmittel dienenden Bauteil andererseits eingespannt
ist.
Außerdem betrifft die Erfindung auch eine Einrichtung zum
Kompensieren von Drehstößen, insbesondere von Drehmoment
schwankungen einer Brennkraftmaschine, mittels mindestens
zweier, entgegen der Wirkung von Dämpfungsmitteln über ein
Wälzlager zueinander verdrehbarer Schwungmassen, von denen
die eine mit der Brennkraftmaschine und die andere über eine
schaltbare Reibungskupplung mit dem Eingangsteil eines
Getriebes verbindbar ist, wobei eine mit der die Reibungs
kupplung tragenden Schwungmasse drehfeste Scheibe vorgesehen
ist, die zur Beaufschlagung von in Umfangsrichtung wirksamen
Kraft speichern der Dämpfungsmittel und zur axialen Sicherung
des Wälzlagers auf der die Reibungskupplung tragenden
Schwungmasse dient und wobei das Wälzlager unter Zwischenla
ge einer den Wärmefluß von der die Reibungskupplung tragen
den Schwungmasse zum Lager zumindest vermindernden Isolie
rung eingebaut ist.
Bei einer Einrichtung nach der Erfindung kann es zweckmäßig
sein, wenn die Isolierung aus mindestens einem Isolierring
besteht, der zwischen dem scheibenartigen Bauteil und der
angeformten Schulter eingespannt ist, wobei ein Schenkel des
wenigstens einen Isolierringes den äußeren Lagerring
umgreift und der andere, radial nach innen weisende Schenkel
auf den innenliegenden Lagerring zu gerichtet ist, wobei es
vorteilhaft sein kann, wenn der nach innen weisende Schenkel
am radial inneren Lagerring dichtend anliegt. Weiterhin kann
es von Vorteil sein, wenn der nach innen weisende Schenkel
der Isolierung gegen den inneren Lagerring zu federbeauf
schlagt ist, wobei die federnde Beaufschlagung durch eine
Tellerfeder erfolgen kann.
Außerdem kann es sich als zweckmäßig erweisen, zwischen
äußerem Lagerring und der Isolierung ein Dichtring vor
zusehen.
Allgemein kann es vorteilhaft sein, die Isolierung aus
Kunststoff herzustellen.
Insbesondere bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung, bei der die
eine der Schwungmassen einen axialen Ansatz aufweist, der in Achsrich
tung in eine zentrale Ausnehmung der anderen Schwungmasse hineinragt
und zwischen Ansatz und Ausnehmung die Lagerung angeordnet ist, kann es
für manche Anwendungsfälle angebracht sein, wenn die Isolierung zwi
schen der zentralen Ausnehmung und dem Lager angeordnet ist. Bei ande
ren Anwendungsfällen, bei denen ebenfalls die eine der Schwungmassen
einen zentralen, zapfenartigen Ansatz aufweist, der in Achsrichtung in
eine zentrale Ausnehmung der anderen Schwungmasse hineinragt, und
zwischen Zapfen und Ausnehmung die Lagerung angeordnet ist, kann es
zweckmäßig sein, wenn die Isolierung zwischen dem zapfenartigen Ansatz
und dem Lager angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Isolierung gleichzeitig
als Dichtung für das Lager herangezogen wird. Hierfür kann die Isolie
rung eine Dichtung für das Lager angeformt haben. Eine derartige Iso
lierung mit Dichtung kann in vorteilhafter Weise durch mindestens einen
im Querschnitt L-förmigen Ring gebildet sein, der mit einem seiner
Schenkel einer der Lagerringe axial überdeckt und umgreift und mit dem
anderen der Schenkel sich radial in Richtung des anderen Lagerringes
erstreckt. Zweckmäßig ist es dabei, wenn der die Dichtung bildende,
radial verlaufende Schenkel einen der L-förmigen Isolierung sich
zumindest teilweise radial über den Lagerring erstreckt, der von der
Isolierung nicht axial überdeckt ist und sich axial an diesem Ring
abstützt.
Um eine einwandfreie Abdichtung des Lagers sicherzustellen, kann es
besonders vorteilhaft sein, wenn der die Dichtung des Lagers sicher
stellende, radial verlaufende Schenkel der Isolierungsringe axial durch
einen Kraftspeicher in Richtung des Lagerringes beaufschlagt ist,
welcher von dem Schenkel radial überdeckt ist, so daß der Schenkel
gegen die Stirnfläche des Lagerringes gedrückt wird. Ein derartiger
Kraftspeicher kann zweckmäßigerweise durch eine Tellerfeder gebildet
sein.
Weiterhin kann es angebracht sein, wenn der L-förmige Isolierungsring
derart ausgebildet ist, daß bei der Montage des Isolierringes auf das
Lager der radial verlaufende Schenkel federnd vorgespannt wird und
somit sich an dem von ihm radial überdeckten Lagerring federnd ab
stützt.
Bei Verwendung einer Tellerfeder zur Beaufschlagung des radial verlau
fenden Dichtungsschenkels der Isolierung kann es besonders zweckmäßig
sein, wenn die Tellerfeder sich radial außen an der zweiten mit dem
Eingangsteil eines Getriebes verbindbaren Schwungmasse abstützt und
radial innen die Endbereiche des radialen Schenkels eines Dichtringes
axial beaufschlagt.
Für die Montage kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Isolierung
einen hülsenförmigen Bereich aufweist, der in die das Lager aufnehmende
Ausnehmung der Schwungmassen eingepreßt ist. Je nach Anwendungsfall
kann es dabei zweckmäßig sein, entweder erst die Isolierung in die
Ausnehmung und danach das Lager einzupressen, oder aber die Isolierung
zunächst auf das Lager aufzubringen und dann, gemeinsam mit diesem, in
die Ausnehmung einzupressen. Angebracht kann es dabei sein, wenn der
hülsenförmige Bereich der Isolierung, welcher das Lager umgreift, - in
Achsrichtung betrachtet - unterschiedliche Dicken- bzw. Durchmesser
bereiche aufweist, so daß lediglich die Bereiche mit größerem Durch
messer bzw. Dicke mit einer Preßpassung in der Lageraufnahmeausnehmung
aufgenommen sind.
Bei Verwendung von Lagern mit Schmiermittelfüllung kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn zwischen dem einen der Lagerringe axial über
deckenden und umgreifenden Schenkel des L-förmigen Ringes und diesem
Lagerring eine zusätzliche Dichtung vorgesehen wird, welche verhindert,
daß das Schmiermittel, z. B. aufgrund von Zentrifugalkräften, zwischen
der Isolierung und dem Lagerring entweichen kann. Eine solche Dichtung
kann in vorteilhafter Weise durch einen O-Ring gebildet sein. Die
Dichtung kann sich dabei an der inneren Mantelfläche des axial verlau
fenden Schenkels der Isolierung abstützen und in einer Freisparung, wie
z. B. Anfasung oder Nut, des äußeren Lagerringes aufgenommen sein.
Zweckmäßig kann es sein, wenn die Dichtung derart vorgesehen wird, daß
sie zwischen der Stirnseite des axial verlaufenden Schenkels der Iso
lierung und einer Schulter des äußeren Lagerringes eingeklemmt ist.
Zur Herstellung von eine Überhitzung der Lagerung verhindernden Isolie
rungen bieten sich verschiedene Werkstoffe an. Besonders vorteilhaft
kann es jedoch sein, wenn solche Isolierungen aus einem Kunststoff, der
gegebenenfalls faserverstärkt sein kann oder aus einem keramischen
Material gebildet werden. Zur Herstellung von Isolierungen aus
Kunststoff können in vorteilhafter Weise Duroplaste, insbesondere
Phenoplaste, wie Hartpapier oder aber auch Thermoplaste, wie z. B.
Polytetrafluoräthylen, Polyimid oder Polyamidimid verwendet werden. Es
kann auch zweckmäßig sein, die Isolierung aus einem faserverstärkten
Polycarbonat herzustellen.
Bei einer Einrichtung nach der Erfindung kann es von Vorteil
sein, wenn die Isolierung als alleinige Dichtung für das
Lager dient, wobei es zweckmäßig sein kann, wenn die
Isolierung eine Dichtkontur für das Lager angeformt hat.
Beispielsweise hinsichtlich der Einbautoleranzen kann es
vorteilhaft sein, wenn der hülsenförmige Bereich der
Isolierung, welcher das Lager umgreift - in Achsrichtung
betrachtet - unterschiedliche Dicken- bzw. Durchmesserbe
reiche aufweist, so daß lediglich die Bereiche mit größerem
Durchmesser bzw. größerer Dicke mit einer Preßpassung in der
Lageraufnahmeausnehmung aufgenommen sind.
Anhand der Fig. 1 bis 3 sei die Erfindung näher erläutet.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine im Schnitt dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung
gemäß der Erfindung und die
Fig. 2 und 3 weitere erfindungsgemäße Anordnungen von Vorkeh
rungen zur Reduzierung des Wärmeflusses zwischen der Reibfläche und der
Lagerung einer Drehmomentübertragungseinrichtung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt die Einrichtung 1 zum Kompen
sieren von Drehstößen ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungmassen 3
und 4 aufgeteilt ist. Die Schwungmasse 3 ist auf einer Kurbelwelle 5
einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine über Befestigungs
schrauben 6 befestigt. Auf der Schwungmasse 4 ist eine Reibungs
kupplung 7 über nicht näher dargestellte Mittel befestigt. Zwischen der
Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 und der Schwungmasse 4 ist eine
Kupplungsscheibe 9 vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines
nicht näher dargestellten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8
der Reibungskupplung 7 wird in Richtung der Schwungmasse 4 durch eine
am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar gelagerte Tellerfeder 12 beaufschlagt.
Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann die Schwungmasse 4 und
somit auch das Schwungrad 2 der Getriebeeingangswelle 10 zu- und abge
kuppelt werden. Zwischen der Schwungmasse 3 und der Schwungmasse 4 sind
Dämpfungsmittel in Form einer Dämpfungseinrichtung 13 sowie einer mit
dieser in Reihe geschalteten Rutschkupplung 14 vorgesehen, welche eine
begrenzte Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4
ermöglichen.
Die beiden Schwungmassen 3 und 4 sind relativ zueinander über eine
Lagerung 15 verdrehbar gelagert. Die Lagerung 15 umfaßt ein Walzlager
in Form eines einreihigen Kugellagers 16. Der äußere Lagerring 17 des
Wälzlagers 16 ist in einer Bohrung 18 der Schwungmasse 4 und der innere
Lagerring 19 des Wälzlagers 16 ist auf einem zentralen sich axial von
der Kurbelwelle 5 weg erstreckenden und in die Bohrung 18 hineinragen
den zylindrischen Zapfen 20 der Schwungmasse 3 angeordnet.
Der innere Lagerring 19 ist mit einer Preßpassung auf dem Zapfen 20
aufgenommen und axial zwischen einer Schulter 21 des Zapfens 20 bzw.
der Schwungmasse 30 und einer Sicherungsscheibe 22, die auf der Stirn
seite 20a des Zapfens 20 mittels Schrauben 23 befestigt ist, axial
eingespannt.
Zwischen dem äußeren Lagerring 17 und der Schwungmasse 4 ist eine
thermische Isolierung 24 vorgesehen, die den Wärmefluß von der mit der
Kupplungsscheibe 9 zusammenwirkenden Reibfläche 4a der Schwungmasse 4
zum Lager 16 unterbricht bzw. zumindest vermindert. Dadurch wird ver
hindert, daß eine thermische Überbeanspruchung der Fettfüllung des
Lagers sowie ein zu großer thermischer Verzug bzw. eine unzulässige
Ausdehnung des Lagers, welche ein Verklemmen der Kugeln 16a zwischen
den Lagerringen 17 und 19 zur Folge haben kann, auftritt. Zur Aufnahme
der Isolierung 24 besitzt die Bohrung 18 der Schwungmasse 4 einen
größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des äußeren Lager
ringes 17, wodurch ein radialer Zwischenraum gebildet ist.
Die Isolierung 24 ist durch zwei im Querschnitt L-förmige Ringe 25, 25
gebildet, welche jeweils von einer Seite auf den äußeren Lagerring 17
aufgebracht sind. Die axial aufeinander zu weisenden Schenkel 25a, 26a
der im Querschnitt L-förmigen Isolierungsringe 25, 26 übergreifen bzw.
umgreifen den äußeren Lagerring 17. Die radial nach innen weisenden
Schenkel 25b, 26b erstrecken sich teilweise radial über den inneren
Lagerring 19 und stützen sich axial an diesem ab, wodurch sie gleich
zeitig als Dichtung für das Lager 16 dienen. Um eine einwandfreie
Abdichtung des Lagers 16 sicherzustellen, werden die radial verlaufen
den Schenkel 25b, 26b jeweils durch einen Kraftspeicher in Form einer
Tellerfeder 27, 28 axial in Richtung der Stirnflächen des inneren
Lagerringes 19 beaufschlagt. Die Tellerfeder 27 stützt sich radial
außen an einer Schulter einer mit der zweiten Schwungmasse 4 über
Bolzen 29 fest verbundenen Scheibe 30 ab und beaufschlagt radial innen
die Endbereiche des radialen Schenkels 25b des Isolierungs-Dicht
ringes 25. In ähnlicher Weise stützt sich die Tellerfeder 28 radial
außen an einer Schulter der Schwungmasse 4 ab und beaufschlagt radial
innen die Endbereiche des radialen Schenkels 26b des Isolierungs-
Dichtringes 26.
Zur Montage der Ringe 25, 26 und des Lagers 16 ist es bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 1 vorteilhaft, wenn die Ringe mit ihrem hülsen
förmigen Bereich zunächst auf den äußeren Lagerring 17 aufgepreßt
werden und danach das Lager 16 mit den aufgepreßten Ringen 25, 26 in
die Bohrung bzw. Ausnehmung 18 der Schwungmasse 4 eingepreßt wird. Das
Lager 16 ist gegenüber der Schwungmasse 4 axial gesichert, indem es
unter Zwischenlegung der Ringe 25, 26 axial zwischen einer Schulter 31
der Schwungmasse 4 und der Scheibe 30 eingespannt ist.
Die Dämpfungseinrichtung 13 besitzt zwei beidseits des Flansches 32
angeordnete Scheiben 30, 33, die über die Abstandsbolzen 29 in axialem
Abstand miteinander drehfest verbunden sind. Die Abstandsbolzen 29
dienen außerdem zur Befestigung der beiden Scheiben 30, 33 an der
Schwungmasse 4. In den Scheiben 30, 33 sowie im Flansch 32 sind Ausneh
mungen eingebracht, in denen Kraftspeicher in Form von Schraubenfe
dern 34 aufgenommen sind. Diese Kraftspeicher 34 wirken einer relativen
Verdrehung zwischen dem Flansch 32 und den beiden Scheiben 30, 33
entgegen.
Die Dämpfungseinrichtung 13 besitzt weiterhin eine Reibeinrichtung 13a,
welche über den möglichen Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungmas
sen 3 und 4 wirksam ist. Die Reibeinrichtung 13a ist axial zwischen der
Scheibe 30 und der Schwungmasse 3 angeordnet und besitzt einen durch
eine Tellerfeder gebildeten Kraftspeicher 35, der zwischen der Schei
be 30 und einem Druckring 36 verspannt gehalten wird, wodurch der
zwischen dem Druckring 36 und der Schwungmasse 3 angeordnete Reib
ring 37 eingespannt wird. Die durch die Tellerfeder 35 auf die Schei
be 30 ausgeübte Kraft wird über das Lager 16 abgefangen.
Der Flansch 32 bildet einerseits das Eingangsteil für die Dämpfungsein
richtung 13, andererseits das Ausgangsteil der Rutschkupplung 14. Das
Eingangsteil dieser Rutschkupplung 14 ist durch zwei im axialen Abstand
voneinander vorgesehenen Scheiben 38, 39 gebildet, die drehfest mit der
Schwungmasse 3 sind. Die ringförmige Scheibe 39 ist mittels Niete 40 an
der Schwungmasse 3 befestigt. Die Scheibe 38 besitzt am Außenumfang
einstückig angeformte axiale Lappen 38a, die zur Drehsicherung der
Scheibe 38 gegenüber der Scheibe 39 in Ausnehmungen 41 der Scheibe 39
eingreifen. Axial zwischen den Scheiben 38, 39 sind radiale Ausleger 42
des Flansches 32 eingespannt. Hierfür werden die beiden Scheiben 38, 39
durch eine Tellerfeder 43 aufeinander zu verspannt. Die Tellerfeder 43
stützt sich hierfür einerseits an der Schwungmasse 3 ab und beauf
schlagt andererseits die Scheibe 38 in Richtung der Scheibe 39. Im
Bereich zwischen den Auslegern 42 des Flansches 32 sind in den Scheiben
38, 39 Ausnehmungen eingebracht, die axial fluchten und Kraftspeicher
44 aufnehmen, die als Endanschläge für die Ausleger 42 des Flansches 32
dienen und somit den Verdrehwinkel der Rutschkupplung 14 begrenzen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante ist zur Lagerung
der Schwungmasse 4 gegenüber der Schwungmasse 3 wiederum ein Kugellager
116 verwendet, welches in ähnlicher Weise angeordnet ist, wie das
Kugellager 16 gemäß Fig. 1. der äußere Lagerring 117 des Kugella
gers 116 besitzt Anfasungen 117a, 117b, durch welche Freiräume zwischen
dein Lagerring 117 und dem diesen axial übergreifenden Isolierungs
ringen 125, 126 gebildet werden. In diesen Freiräumen sind Dichtungen
in Form von O-Ringen 145, 146 vorgesehen. Diese O-Ringe 145, 146
verhindern, daß das Lagerfett zwischen den L-förmigen Ringen 125, 126
und dem Lagerring 117 herausgedrückt wird bzw. herauskriechen kann. Die
Anfasungen 117a, 117b und O-Ringe 145, 146 sind derart aufeinander
abgestimmt, daß die O-Ringe zwischen den im Querschnitt. L-förmigen
Ringen 125, 126 und den Anfasungen 117a, 117b des Lagers 116 elastisch
verformt sind.
Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich ist sind die radialen Schen
kel 125b, 126b der im Querschnitt L-förmigen Isolier- bzw.
Dichtungsringe 125, 126 gegenüber den axial verlaufenden Schen
keln 125a, 126a in der Dicke reduziert. Am radial inneren Ende der
Schenkel 125b, 126b ist eine Dichtungsnase 125c, 126c angeformt.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen der
Ausnehmung 218 der Schwungmasse 4, welche das Lager 216 aufnimmt, und
dem äußeren Lagerring 217 ein im Querschnitt kegel- bzw. konusförmiger
Isolierungsringes 225 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungs
beispiel verläuft sowohl die äußere Mantelfläche als auch die innere
Mantelfläche des Isolierungsringes 225 in axialer Richtung konusförmig.
Es wäre jedoch ohne weiteres möglich, lediglich eine dieser Mantel
flächen konusförmig auszubilden.
Die Ausnehmung 218 ist der äußeren konusförmigen Mantelflache und die
äußere Mantelfläche des Lagerringes 217 ist der inneren konusförmigen
Mantelfläche des Isolierungsringes 225 angepaßt. Der Isolierungsring
225 ist axial in Richtung seiner Verjüngung durch eine Tellerfeder 227
beaufschlagt, die sich an der Scheibe 230, die axial gegenüber der
Schwungmasse 4 festgelegt ist, abstützt. Der Isolierungsring 225 weist
einen radial nach innen verlaufenden Bereich 225b auf,
der das Lager abdichtet, indem er sich axial an dem Lagerinnenring 219
abstützt. Zur Abdichtung des Lagers auf der anderen Seite ist ein aus
Isoliermaterial hergestellter Ring 225 vorgesehen, der unter der Wir
kung der Tellerfeder 227 axial zwischen dem äußeren Lagerring 217 und
einer Schulter 231 der Schwungmasse 4 eingespannt ist. Der Dichtungs
ring 226 besitzt eine Nase 226b, die sich axial an dem Innenring 219
abstützen.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 sind Tellerfe
dern 27, 28 vorgesehen, welche radial verlaufende Abdichtbereiche 25b,
26b und 125b, 126b axial in Richtung des Lagerringes 19 bzw. 119 beauf
schlagen. Durch geeignete Werkstoffauswahl könnten die Ringe 25, 26 und
125, 126 jedoch auch derart ausgebildet werden, daß im eingebauten
Zustand dieser Ringe 25, 26 bzw. 125, 126 deren radialen Schenkel 25b,
26b bzw. 125b, 126b elastisch verformt sind, so daß sie unter Vorspan
nung am Lagerring 19 bzw. 119 axial anliegen. Durch diese Maßnahme
könnten die Tellerfedern 27, 28 entfallen.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird die Isolierung
durch zusätzliche Ringe, die zwischen der zweiten Schwungmasse 4 und
dem Lager 16, 116, 216 angeordnet werden, gebildet. Gemäß weiteren,
nicht gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsformen, kann die Isolie
rung jedoch auch auf das Lager 16, 116, 216 bzw. auf den Lagerring 17,
117, 217 aufgespritzt oder aufgesintert sein, so daß dann die Isolie
rung praktisch einteilig mit dem Lager ist. In ähnlicher Weise könnte
die Isolierung auch auf die Mantelfläche der Ausnehmung 18, 118, 218
aufgebracht werden.
Bei Verwendung von z. B. mit Dichtringen versehenen Lagern, wie sie von
den Lagerherstellern angeboten werden, ist es außerdem möglich, das
Lager 16 auf die Schwungmasse 4 vorzumontieren, indem der äußere Lager
ring 17 in die einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des
Lagerringes 17 aufweisende Ausnehmung 18 zentrisch eingelegt und gehal
ten wird und der Freiraum zwischen Ausnehmung 18 und Lagerring 17 mit
einem Kunststoff oder Kunstharz ausgegossen oder ausgespritzt wird.