DE3528777A1 - Geteiltes schwungrad mit auswechselbarer torsionsdaempfeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein geteiltes Schwungrad, insbe­ sondere für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem ersten Schwungrad, welches direkt mit der Kurbelwelle der Brennkraftma­ schine verschraubt ist, einem zweiten Schwungrad, welches am er­ sten Schwungrad drehbar gelagert ist, wobei die Lagerung unmit­ telbar radial über den Befestigungsschrauben zwischen erstem Schwungrad und Kurbelwelle angeordnet ist, einer Torsionsdämpf­ einrichtung zwischen beiden sowie einer Anfahr- und Schaltkupp­ lung am zweiten Schwungrad mit einer Kupplungsscheibe mit Nabe, die mit einer Verzahnung drehfest auf einer Getriebewelle ange­ ordnet ist.

Ein geteiltes Schwungrad der obengenannten Bauart ist beispiels­ weise aus der DE-PS 28 26 274 bekannt. Bei diesem bekannten Schwungrad sind die Einzelteile der Torsionsdämpfeinrichtung bei­ derseits des ersten Schwungrades angeordnet und ein Teil ist fest mit dem zweiten Schwungrad zur Drehmomentübertragung verbunden. Bei einem Defekt an der Torsionsdämpfeinrichtung muß diese somit komplett mit beiden Schwungrädern ausgetauscht werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem geteilten Schwungrad die Wartungsfreundlichkeit der hoch beanspruchten Bau­ teile zu verbessern und gleichzeitig die Lebensdauer zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst.

Durch Befestigung einer Hülse mit Außenverzahnung über die Befe­ stigungsschrauben des ersten Schwungrades und Anordnung einer Torsionsdämpfeinrichtung einmal auf dieser Außenverzahnung und zum anderen über eine lösbare Verbindung am zweiten Schwungrad ist die Möglichkeit gegeben, die Torsionsdämpfeinrichtung kom­ plett und leicht auswechseln zu können. Andererseits ermöglicht diese vorgeschlagene Bauart eine Torsionsdämpfeinrichtung, die insgesamt innerhalb eines kleinen Durchmesserbereiches angeordnet werden kann und somit bei gleichen Verdrehwinkeln gemäß dem Stand der Technik geringere Relativwege zurücklegen muß. Desgleichen wird die Fliehkraftbelastung der Einzelteile, insbesondere der Torsionsfedern, erheblich abgesenkt.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens wiedergegeben. So kann die Hülse bei­ spielsweise mit einem nach radial außen verlängerten Befesti­ gungsflansch als axiale Sicherung des Lagers zwischen erstem und zweitem Schwungrad dienen. Desweiteren kann gemäß Anspruch 4 die Torsionsdämpfeinrichtung eine bereits gängige Bauform aufweisen. Sie benötigt lediglich ein nach radial außen vergrößertes Deck­ blech, welches zur Befestigung am zweiten Schwungrad, vorzugswei­ se über Schrauben, auf der Seite der Kurbelwelle angeordnet ist. Um in radialer Richtung Bauhöhe einzusparen, kann dabei das zwei­ te Schwungrad vorteilhafterweise mit Aussparungen versehen sein, die in axialer Richtung, von der Reibfläche für die Kupplungs­ scheibe ausgehend, in Richtung auf das erste Schwungrad verlau­ fen, und zwar in einer Tiefe etwa entsprechend der Bautiefe der Torsionsdämpfeinrichtung. Damit ist es möglich, den radialen Raum für die Anbindung der Torsionsdämpfeinrichtung am zweiten Schwungrad auch für die Anfahr- und Schaltkupplung zu verwenden. Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß im Bereich radial außerhalb des Lagers zwischen beiden Schwungrädern eine weitere Dämpfstufe als Endanschlag angeordnet wird. Dieser Endanschlag kann für die Maximalausschläge ausgelegt sein und entlastet dadurch die be­ reits vorhandene Torsionsdämpfeinrichtung zwischen Hülse und zweitem Schwungrad. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß das zweite Schwungrad, vom Lager ausgehend, nach radial außen und, vom er­ sten Schwungrad wegweisend, stufenförmig ausgebildet und in einer dieser Stufen die Dämpfstufe für den Endanschlag angeordnet ist.

Dabei kann diese Dämpfstufe vom Prinzip her wie die Torsions­ dämpfeinrichtung aufgebaut sein.

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

Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch ein geteiltes Schwungrad und

Fig. 2 einen Ausschnitt eines Längsschnittes mit einer zusätzli­ chen Dämpfstufe.

In Fig. 1 ist ein geteiltes Schwungrad wiedergegeben, welches aus den nachfolgend beschriebenen Einzelteilen besteht. An der Kur­ belwelle 3 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine ist das erste Schwungrad 1 über Befestigungsschrauben 5 drehfest an­ geordnet. Auf der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des ersten Schwungrades 1 ist auf diesem ein Lager 4 befestigt, wel­ ches das zweite Schwungrad 2 drehbar lagert. Das Lager 4 hat ei­ nen geringfügig größeren Innendurchmesser als eine Umhüllende der Befestigungsschrauben 5. Das Lager 4 wird in axialer Richtung, vom Schwungrad 1 wegweisend, durch einen Befestigungsflansch 13 fixiert, der ebenfalls von den Befestigungsschrauben 5 gehalten wird und Teil einer Hülse 11 ist. Diese Hülse 11 erstreckt sich konzentrisch zur Getriebewelle 8, von der Kurbelwelle 3 wegwei­ send. In ihrem zylindrischen Bereich ist die Hülse 11 mit einer Außenverzahnung 12 versehen. Auf dieser Außenverzahnung 12 ist die Nabe 14 der Torsionsdämpfeinrichtung 7 drehfest, aber axial verschiebbar befestigt. Die Torsionsdämpfeinrichtung 7 weist zu beiden Seiten der Nabenscheibe der Nabe 14 je ein Deckblech 15 bzw. 16 auf, wobei in entsprechenden Fenstern sowohl der beiden Deckbleche 15 und 16 als auch der Nabenscheibe Torsionsfedern 17 angeordnet sind. Das Deckblech 15, welches der Kurbelwelle 3 zu­ gewandt ist, ist nach radial außen hin zumindest an einigen Stel­ len des Umfanges verlängert ausgeführt und in diesen Bereichen über Schrauben 19 am zweiten Schwungrad 2 lösbar befestigt. Die Torsionsdämpfeinrichtung 7 verfügt vorteilhafterweise über eine Reibeinrichtung 32. Das zweite Schwungrad 2 weist auf der vom er­ sten Schwungrad 1 abgewandten Seite eine Reibfläche 31 auf, wel­ che zusammen mit einer Kupplungsscheibe 9 und einer Anpreßplat­ te 21 Teil der Anfahr- und Schaltkupplung 6 ist. Die Reibflä­ che 31 reicht vorzugsweise in radialer Richtung fast bis auf den Außenumfang des Deckbleches 16 herunter, um eine möglichst ge­ drungene Bauweise zu ermöglichen. Daher sind im zweiten Schwung­ rad 2 Aussparungen 18 an den Stellen vorgesehen, an welchen das Deckblech 15 über die Schrauben 19 am zweiten Schwungrad 2 befe­ stigt ist. Die Anfahr- und Schaltkupplung 6 besteht in bekannter Weise aus einem Kupplungsgehäuse 20, welches am zweiten Schwung­ rad 2 lösbar befestigt ist. Innerhalb des Kupplungsgehäuses 20 ist eine Membranfeder 22 vorgesehen, welche die Anpreßplatte 21 in Richtung auf die Reibfläche 31 belastet. Zwischen Anpreßplat­ te 21 und Reibfläche 31 sind die Reibbeläge der Kupplungsschei­ be 9 angeordnet. Diese Kupplungsscheibe 9 besteht weiterhin aus einer Nabe 10, die über eine entsprechende Verzahnung drehfest, aber axial verschiebbar auf der Getriebewelle 8 angeordnet ist. Die Getriebewelle 8 ist üblicherweise über ein Pilotlager 23 in der Kurbelwelle 3 gelagert.

Die Funktion des geteilten Schwungrades gem. Fig. 1 ist im we­ sentlichen folgende:

Bei einer Drehmomentbeaufschlagung von der Kurbelwelle 3 her wird das Drehmoment zum einen in das erste Schwungrad 1 eingeleitet und zum anderen über die Hülse 11 und die Torsionsdämpfeinrich­ tung 7 an das zweite Schwungrad 2 weitergeleitet. Das zwischen beiden Schwungrädern 1 und 2 angeordnete Lager 4 ermöglicht eine gegenseitige Relativbewegung beider Teile, die zum einen von der Ungleichförmigkeit des Antriebes und zum anderen von den Dämpfei­ genschaften der Torsionsdämpfeinrichtung 7 abhängig ist. Am zwei­ ten Schwungrad 2 ist eine übliche Anfahr- und Schaltkupplung an­ gebracht. Mit dieser kann das Drehmoment vom zweiten Schwungrad 2 auf die Getriebewelle 8 übertragen werden.

Durch Anordnung der Torsionsdämpfeinrichtung 7 über eine axial verlaufende Verzahnung der Nabe 14 und der Hülse 11 einerseits sowie die vom Abtrieb her zugänglichen Schrauben 19 ist es mög­ lich, die hoch belastete Torsionsdämpfeinrichtung 7 sehr leicht auswechseln zu können. Desweiteren ist durch die räumliche Anord­ nung der Torsionsdämpfeinrichtung 7 innerhalb des geteilten Schwungrades eine Ausführung mit relativ kleinem Durchmesser mög­ lich, wodurch auch bei großen Verdrehwinkeln zwischen beiden Schwungrädern 1 und 2 die zurückgelegten Wege innerhalb der Tor­ sionsdämpfeinrichtung 7 gering gehalten werden können und wodurch auch die Auswirkung der Fliehkräfte auf die Torsionsfedern 17 ge­ ring gehalten werden können.

In Fig. 2 ist ein Teil des Längsschnittes von Fig. 1 wiedergege­ ben, einschließlich einem zusätzlichen Bauteil. Dieses zusätzli­ che Bauteil ist eine Dämpfstufe 24, die direkt zwischen den bei­ den Schwungrädern 1 und 2 wirksam ist. Sie ist im Raum radial au­ ßerhalb des Lagers 4 angeordnet, wobei zu diesem Zwecke das zwei­ te Schwungrad 2 nach radial außen und vom ersten Schwungrad 1 wegweisend stufenförmig ausgebildet ist. In einer dieser Stufen befindet sich die Dämpfstufe 24, die vom Prinzip her wie eine übliche Dämpfeinrichtung aufgebaut ist. Sie besteht beispielswei­ se aus einem Satz Torsionsfedern 25 in entsprechenden Fenstern einer Nabenscheibe 26 sowie in beiderseits der Nabenscheibe 26 angeordneten Deckblechen 27 und 28. Die Nabenscheibe 26 ist dabei vorzugsweise im Bereich ihres Innenumfanges in Richtung auf das Schwungrad 1 zu abgekröpft und dort mit diesem über Niete 29 ver­ bunden. Die beiden Deckbleche 27 und 28 sind ebenfalls über Nie­ te 30 untereinander verbunden und auf Abstand gehalten und das Deckblech 28, welches dem zweiten Schwungrad 2 zugewandt ist, ist im Bereich seines Außenumfanges mit dem zweiten Schwungrad 2 ver­ bunden. Dabei ist es ohne weiteres möglich, die Verbindungs­ schrauben für das Kupplungsgehäuse 20 am zweiten Schwungrad 2 gleichzeitig zur Befestigung des Deckbleches 28 mit zu verwenden.

Die Funktion dieser Dämpfstufe 24 ist derart, daß sie lediglich im Bereich der Maximalausschläge zwischen den beiden Schwungrädern zum Einsatz kommt und damit auf der einen Seite einer relativ ge­ ringen Belastung ausgesetzt ist und andererseits die Torsions­ dämpfeinrichtung 7 gem. Fig. 1 erheblich entlastet.

Claims (9)

1. Geteiltes Schwungrad, insbesondere für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem ersten Schwungrad, welches direkt mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verschraubt ist, einem zweiten Schwungrad, welches am ersten Schwungrad drehbar gela­ gert ist, wobei die Lagerung unmittelbar radial über den Be­ festigungsschrauben zwischen erstem Schwungrad und Kurbelwelle angeordnet ist, einer Torsionsdämpfeinrichtung zwischen beiden sowie einer Anfahr- und Schaltkupplung am zweiten Schwungrad mit einer Kupplungsscheibe mit Nabe, die mit einer Verzahnung drehfest auf einer Getriebewelle angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß am ersten Schwungrad (1) über die Befestigungsschrauben (5) eine kon­ zentrisch zur Getriebewelle (8) in Richtung auf die Anfahr- und Schaltkupplung (6) verlaufende Hülse (11) mit Außenverzah­ nung (12) befestigt und zwischen Außenverzahnung (12) und zweitem Schwungrad (2) eine Torsionsdämpfeinrichtung (7) zur Drehmomentübertragung auswechselbar angeordnet ist.

2. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) im Bereich ihrer Befestigung einen radial nach außen verlaufenden Befestigungsflansch (13) aufweist.

3. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (13) radial außerhalb der Befesti­ gungsschrauben (5) derart vergrößert ausgeführt ist, daß er als axiale Sicherung des Lagers (4) zwischen beiden Schwungrä­ dern (1, 2) ausgebildet ist.

4. Geteiltes Schwungrad nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Torsionsdämpfeinrichtung (7) aus einer Nabe (14) mit Nabenscheibe und Innenverzahnung, bei­ derseits der Nabenscheibe der Nabe (14) angeordneten Deckble­ chen (15, 16) sowie in entsprechenden Fenstern angeordneten Torsionsfedern (17) besteht und die Befestigung am zweiten Schwungrad (2) über das nach radial außen vergrößerte, der Kurbelwelle (3) zugewandte Deckblech (15) über Schrauben (19) von der Abtriebsseite her erfolgt.

5. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schwungrad (2) zur Anordnung der Schrauben (19) mit Aussparungen (18) versehen ist, die in axialer Richtung von der Reibfläche (31) für die Kupplungsscheibe (9) ausgehend in Richtung auf das erste Schwungrad (1) verlaufen, und zwar in einer Tiefe etwa entsprechend der Bautiefe der Torsions­ dämpfeinrichtung (7).

6. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Torsionsdämpfeinrichtung (7) im Bereich ra­ dial außerhalb des Lagers (4) zwischen beiden Schwungrädern (1, 2) eine weitere Dämpfstufe (24) als Endanschlag angeordnet ist.

7. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schwungrad (2), ausgehend vom Lager (4), nach radial außen und vom ersten Schwungrad (1) wegweisend stufen­ förmig ausgebildet und in einer dieser Stufen die Dämpfstufe (24) angeordnet ist.

8. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfstufe (24) aus einer am einen Schwungrad (1) be­ festigten Nabenscheibe (26), aus beiderseits der Nabenscheibe (26) angeordneten Deckblechen (27, 28), die untereinander ver­ bunden sind und von denen eines am anderen Schwungrad (2) be­ festigt ist, sowie aus zwischen beiden angeordneten Torsions­ federn (25) besteht.

9. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenscheibe (26) vorzugsweise radial innerhalb der Torsionsfedern (25) am ersten Schwungrad (1) und das dem zwei­ ten Schwungrad (2) zugeordnete Deckblech (28) radial außerhalb der Torsionsfedern (25) an diesem befestigt ist.