DE3609149A1 - Vorrichtung zur verringerung von motorseitig erregten schwingungen eines antriebsstranges, insbesondere geteiltes schwungrad - Google Patents
Vorrichtung zur verringerung von motorseitig erregten schwingungen eines antriebsstranges, insbesondere geteiltes schwungradInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verringerung
von motorseitig erregten Schwingungen eines Antriebs
stranges, insbesondere ein geteiltes Schwungrad, mit
zwei zueinander gleichachsig angeordneten Vorrichtungs
bzw. Schwungradelementen, deren eines mit dem Motor und
deren anderes mit dem Antriebsstrang verbunden bzw.
verbindbar sind, mit einer die Vorrichtungs- bzw.
Schwungradelemente miteinander antriebsmäßig verbindenden
Federung, die zumindest mit dem einen Vorrichtungs- bzw.
Schwungradelement über eine zwischen ein Widerlagerteil
der Federung und das eine Vorrichtungs- bzw. Schwungrad
element geschaltete erste kraftschlüssige Kupplung
verbunden ist, sowie - vorzugsweise - mit einer parallel
zur Federung zwischen die Vorrichtungs- bzw. Schwungrad
elemente geschalteten spielbehafteten zweiten kraft
schlüssigen Kupplung, vorzugsweise mit im Vergleich zur
ersten Kupplung vermindertem Kraftschluß.
Ein entsprechendes Schwungrad ist in der nicht vorver
öffentlichten älteren Patentanmeldung P 35 05 069.1-13
(=Daim 16 216/4) dargestellt. Dabei sind die Massen der
Schwungradelemente sowie die Kräfte der Federung derart
bemessen, daß die vom Motor angeregten Schwingungen im
Fahrbetrieb eine Frequenz im sogenannten überkritischen
Bereich, d.h. weit oberhalb der Resonanzfrequenz des
geteilten Schwungrades, besitzen. Darüber hinaus ist das
Spiel der bevorzugt vorgesehenen spielbehafteten Kupplung
hinreichend groß bemessen, derart, daß es im Regelfalle
nicht aufgezehrt wird.
Die spielbehaftete Kupplung und/oder die zwischen das
Widerlagerteil der Federung und das eine Vorrichtungs
bzw. Schwungradelement geschaltete erste Kupplung, welche
bei der Anordnung nach der älteren Patentanmeldung
P 35 05 069.1-13 in der Regel einen das maximale
Drehmoment des Motors übersteigenden Kraftschluß
aufweisen soll, werden nur in besonderen Situationen
wirksam, etwa wenn der Fahrbetrieb plötzlich von Schub
auf Zug oder Zug auf Schub wechselt bzw. wenn - etwa beim
Starten des Motors - die Resonanzfrequenz des zweigeteilten
Schwungrades angeregt wird. In diesem Falle wirken die
genannten Kupplungen als kraftschlüssige Verbindungen
zwischen den Schwungradelementen und bremsen die Relativ
bewegungen zwischen den Schwungradelementen wirksam ab.
Bei dem in der älteren Patentanmeldung P 35 05 069.1-13
beschriebenen zweigeteilten Schwungrad kann sich das mit
dem einen Schwungradteil über die erste Kupplung verbundene
Widerlagerteil gegen den Widerstand der genannten Kupplung
prinzipiell beliebig weit verdrehen, so daß das zwischen
den Schwungradelementen übertragbare Drehmoment entspre
chend begrenzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine konstruktive
Alternative zu schaffen, bei der die Drehbarkeit des
Widerlagerteiles gegenüber dem einen Vorrichtungs- bzw.
Schwungradelement ohne Beeinträchtigung des Komforts,
insbesondere auch im Resonanzbereich der Vorrichtung,
begrenzt wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß parallel zur
ersten Kupplung eine weitere Federung angeordnet ist.
Aufgrund der zur ersten Kupplung parallelgeschalteten
weiteren Federung, welche das Widerlagerteil relativ zum
zugeordneten Vorrichtungs- bzw. Schwungradteil in den
Bereich einer Mittellage in Umfangsrichtung drängt,
kann der Kraftschluß der ersten Kupplung relativ gering
bemessen sein, weil die bei zunehmender Auslenkung des
Widerlagerteiles relativ zum zugeordneten Vorrichtungs
bzw. Schwungradteil zunehmend gespannte weitere Federung
zusammen mit der ersten Kupplung, welche die Relativ
bewegungen zwischen Widerlagerteil und zugeordnetem
Vorrichtungs- bzw. Schwungradteil abzubremsen sucht,
auch große Stoßmomente aufzufangen vermag. Die somit
mögliche relativ "weiche" Halterung des Widerlagerteiles
führt einerseits zu einem verbesserten Komfort, anderer
seits werden übergroße Schwingungsamplituden durch das
Zusammenwirken der weiteren Federung mit der von der
ersten Kupplung verursachten Dämpfung wirksam begrenzt.
Die genannte Wirkung setzt praktisch nur bei starken Last
wechseln zwischen Schub und Zug oder beim Starten des
Motors ein, wenn - insbesondere bei mehrfachen Startver
suchen kurz hintereinander - die Resonanzfrequenz des
Systems längere Zeit angeregt wird. Bei allen übrigen
Betriebszuständen ist in der Regel nur die andere, erst
genannte Federung zusammen mit der spielbehafteten Kupplung
wirksam.
Bevorzugt sind die erste Kupplung sowie die dazu parallele
Federung so bemessen, daß der Kraftschluß der Kupplung
geringer als das maximale Motordrehmoment ist und die
Spannung der Federung erst nach teilweiser Aufzehrung
des Federweges eine dem maximalen Motordrehmoment entspre
chende Stärke erreicht. Bei dieser Auslegung kann das
Widerlagerteil - wie im Hinblick auf hohen Komfort
erwünscht - bereits bei relativ mäßigen, zwischen den
Vorrichtungs- bzw. Schwungradelementen wirkenden Drehmomen
ten nachgeben. Andererseits werden auf das Widerlagerteil
einwirkende Stöße durch die dabei zunehmend gespannte
Federung sowie den Widerstand, den der Kraftschluß der ersten
Kupplung einer Relativbewegung zwischen Widerlagerteil
und zugeordnetem Vorrichtungs- bzw. Schwungradteil
entgegensetzt, auf relativ kurzem Wege aufgefangen und
gedämpft.
In der Regel ist die zur ersten Kupplung parallele
Federung ohne Vorspannung angeordnet.
Jedoch ist auch eine Anordnung mit Vorspannung möglich,
die allerdings bevorzugt schwächer als das maximale
Motordrehmoment bemessen sein sollte, damit sich das
Widerlagerteil bereits bei weniger starken Drehmomenten
relativ zum zugeordneten Vorrichtungs- bzw. Schwungradteil
verdrehen kann.
Gemäß einer konstruktiv bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind zwischen den Vorrichtungs- bzw. Schwungrad
elementen am einen Element in zwei axial voneinander
beabstandeten Radialebenen Ringscheiben bzw. Ringsegmente
mit in den Scheiben bzw. Segmenten in Achsansicht etwa
deckungsgleichen, tangential zur Scheibenachse erstreckten
Fenstern angeordnet, die zwischen den Ringscheiben bzw.
Ringsegmenten tangential angeordnete Schraubendruckfedern
käfigartig aufnehmen; dabei ist als Widerlagerteil axial
zwischen den Scheiben bzw. Segmenten eine weitere Ring
scheibe angeordnet, die relativ zu den beiden vorgenannten
Ringscheiben bzw. -segmenten drehbar ist und Ausschnitte
aufweist, welche die Stirnenden der Schraubenfedern
umgreifen.
In der Regel haben die die Stirnenden der Schraubenfedern
umgreifenden Ränder der Ausschnitte in Umfangsrichtung
der das Widerlagerteil bildenden Ringscheibe einen der
Länge der Fenster in den benachbarten Ringscheiben bzw.
-segmenten entsprechenden Abstand, so daß die Schrauben
druckfedern die das Widerlagerteil bildende Ringscheibe
gegenüber den beiden anderen Ringscheiben bzw. den
Ringsegmenten und damit gegenüber dem einen Vorrichtungs
bzw. Schwungradelement spielfrei abstützen.
Gegebenenfalls ist jedoch auch eine Anordnung möglich,
bei der der Abstand der genannten Ränder größer ist,
so daß die durch die Schraubendruckfedern vermittelte
Federbarkeit in der Regel erst nach Aufzehrung eines
gewissen Spieles zwischen dem Widerlagerteil und dem
zugeordneten Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement
wirksam wird.
Zweckmäßigerweise sind die Schraubendruckfedern in
umfangsnahen Bereichen der Vorrichtungs- bzw. Schwung
radelemente angeordnet, um gegebenenfalls auch mit
relativ schwachen Schraubendruckfedern bzw. solchen mit
relativ geringer Vorspannung hohe Drehmomente übertragen
zu können.
Die beiden am einen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement
angeordneten Ringscheiben bzw. -segmente können unter
Zwischenschaltung von Reibelementen bzw. -lamellen axial
gegen die weitere, das Widerlagerteil bildende Ringscheibe
gespannt sein, um die kraftschlüssige erste Kupplung zu
bilden, welche parallel zu den die weitere Federung bilden
den Schraubendruckfedern geschaltet ist. Bei dieser Anord
nung werden also für die genannte Kupplung praktisch
keinerlei zusätzliche Teile benötigt.
In besonders bevorzugter, selbständig erfinderischer
Ausgestaltung der oben beschriebenen Vorrichtung ist
vorgesehen, daß das Spiel der spielbehafteten Kupplung
zumindest in einer Drehrichtung der Vorrichtungs- bzw.
Schwungradelemente relativ zueinander federnd begrenzt
ist. Diese federnde Begrenzung ist insbesondere für
diejenige relative Drehrichtung vorgesehen, welche bei
verstärktem Schub zwischen den Vorrichtungs- bzw.
Schwungradelementen auftritt.
Der Vorzug einer solchen Anordnung liegt darin, daß der
Einsatz der von der spielbehafteten Kupplung bewirkten
Dämpfung ohne Momentensprung einsetzt. Wenn nämlich das
Spiel der spielbehafteten Kupplung zunehmend aufgezehrt
wird, so wird zunächst ein das Spiel federnd begrenzendes
Element zunehmend gespannt, bis die spielbehaftete
Kupplung wirksam wird und bei hinreichendem Drehmoment
nachgibt. Durch die federnde Begrenzung des Spieles
wird also vermieden, daß die Relativbewegung zwischen
den Vorrichtungs- bzw. Schwungradelementen abrupt
abgestoppt wird, wenn die zwischen den Elementen wirksamen
Momente einerseits groß genug sind, das Spiel aufzuzehren,
aber andererseits den Kraftschluß der spielbehafteten
Kupplung nicht übersteigen.
Die Anordnung der spielbehafteten Kupplung kann derart
ausgebildet sein, daß dieselbe zumindest eine am einen
Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement mit Spiel in
Umfangsrichtung angeordnete und mit am anderen Vorrich
tungs- bzw. Schwungradelement angeordneten Reibflächen,
-lamellen od.dgl. zusammenwirkende Ringlamelle aufweist,
welche mit einer oder mehreren Federn zusammenwirkt,
die an dem einen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement
oder einem damit verbundenen Teil abgestützt sind und
erst nach teilweiser Aufzehrung des Spieles wirksam
werden.
Dazu können am einen Vorrichtungs- bzw. Schwungrad
element federnde Zapfen angeordnet sein, die in
tangential zur Ringlamellenachse an der Ringlamelle
erstreckte Aussparungen mit Spiel eingreifen.
Hierzu besitzen die Zapfen zweckmäßigerweise einen
fest angeordneten Kern und einen darauf mit zwischen
geschaltetem Elastomermaterial angeordneten Ring,
der jeweils in eine der Aussparungen greift.
Gegebenenfalls können an der Ringlamelle oder am einen
Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement Fortsätze, Bolzen
od.dgl. angeordnet sein, welche sich nach teilweiser
Aufzehrung des Spieles an eine an dem einen Vorrichtungs
bzw. Schwungradelement oder der Ringlamelle abgestützte
bzw. angeordnete Feder anlegen, beispielsweise an eine
Bügelfeder. Gegebenenfalls kann das mit dem Fortsatz
od.dgl. zusammenwirkende Federende ein den Fortsatz
od.dgl. umschließendes, tangential zur Ringlamellenachse
angeordnetes Langloch od.dgl. aufweisen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Ringlamelle axial zwischen am
einen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement angeordneten
Ringscheiben bzw. -segmenten angeordnet ist, welche
zwischen diesen Scheiben bzw. Segmenten tangential
zur Scheibenachse angeordnete Schraubenfedern od.dgl.
mittels in den Scheiben bzw. Segmenten angeordneter
Fenster od.dgl. käfigartig haltern, und daß an der
Ringlamelle Ausschnitte angeordnet sind, welche die
Stirnenden der Schraubenfedern mit radialen Kanten
umgreifen, deren Abstand größer als die Länge der
vorgenannten Fenster od.dgl. in Umfangsrichtung ist.
Entsprechend dem Unterschied zwischen den Abständen der
radialen Kanten und der Länge der Fenster od.dgl. kann
sich also die Ringlamelle gegebenenfalls bewegen,
ohne daß die Schraubenfedern der Bewegung der Ringlamelle
entgegenzuwirken suchen.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der
Erfindung auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der
Zeichnung verwiesen. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen geteilten Schwungrades,
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Abhängigkeit
der zwischen den Schwungradteilen wirkenden
bzw. zu überwindenden Drehmomente (M)
in Abhängigkeit von der relativen
Auslenkung (Φ) der Schwungradteile gegen
einander,
Fig. 3 ein Axialschnittbild einer ersten Ausführungs
form,
Fig. 4 ein entsprechendes Axialschnittbild einer
zweiten Ausführungsform und
Fig. 5 ein Axialschnittbild einer dritten
Ausführungsform.
In Fig. 1 sind die beiden Schwungradelemente 3 und 4
jeweils schematisch als schwere Körper dargestellt,
welche gegeneinander mittels einer Federung 20
abgestützt bzw. gekoppelt sind. Die Federung 20 ist
einerseits unmittelbar am Schwungradelement 4 bzw.
einem damit verbundenen Teil (nicht dargestellt) und
andererseits an einem Widerlagerteil 8 abgestützt,
welches seinerseits mit dem anderen Schwungradelement 3
über eine weitere Federung 2 mit relativ starker
Vorspannung sowie eine dazu parallele kraftschlüssige
Kupplung 1 verbunden ist. Der Kraftschluß der Kupplung 1
bzw. die Spannung der weiteren Federung 2 sind derart
bemessen, daß sich das Widerlagerteil 8 relativ zum
Schwungradelement 3 erst dann bewegt, wenn die
Schwungradelemente 3 und 4 eine größere
Relativbewegung zueinander unter Erhöhung der Spannung
der Federung 20 in der einen oder anderen Richtung
ausgeführt haben.
Des weiteren ist zwischen den Schwungradelementen 3 und 4
eine weitere spielbehaftete Kupplung 10 angeordnet,
welche erst dann wirksam wird, wenn ein in der Verbindung
dieser Kupplung 10 mit dem einen Schwungradelement 3
vorhandenes Spiel S aufgezehrt ist. In der einen Richtung
ist dieses Spiel mittels einer Feder 13 elastisch
begrenzt.
Schließlich kann zwischen den Schwungradelementen 3 und 4
noch eine zusätzliche Kupplung 21 mit relativ geringem,
bei allen Relativbewegungen der Schwungradelemente 3 und 4
wirksamen Kraftschluß vorgesehen sein.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 schematisch dargestellten
Anordnung ist aus der Fig. 2 ersichtlich.
Zunächst mögen sich die Schwungradelemente 3 und 4 aus
der in Fig. 1 dargestellten Lage in einer Richtung
relativ zueinander bewegen, die in Fig. 1 einer
Annäherung der Schwungradelemente 3 und 4 entspricht.
Bei Vernachlässigung des Einflusses der zusätzlichen
Kupplung 21 wird zunächst entsprechend dem Abschnitt A
nur die Federung 20 zunehmend gespannt, d.h. entsprechend
dem zunehmenden Drehmoment M wächst die relative
Verdrehung Φ. Sobald nun das Spiel S so weit aufgezehrt
ist, daß die Feder 13 wirksam wird, muß für eine weitere
Verdrehung entsprechend dem Abschnitt B ein stärker
anwachsendes Moment M wirksam werden. Sobald die Spannung
der Feder 13 dem Kraftschluß der Kupplung 10 entspricht,
steigt das für eine weitere Relativverdrehung benötigte
Moment M entsprechend dem Abschnitt C an, bis die Feder 20
derart gespannt ist, daß sich das Widerlagerteil 8 relativ
zum Schwungradelement 3 zu bewegen vermag. Nun werden die
Kupplung 1 sowie die Federung 2 wirksam, d.h. für eine
weitere Relativbewegung zwischen den Schwungradelementen 2
und 3 muß das Moment M entsprechend dem Abschnitt D steil
ansteigen.
Sobald nun das einwirkende Drehmoment M hinreichend
vermindert wird, erfolgt eine Rückstellung der Schwungrad
elemente 3 und 4 entsprechend dem Kurvenabschnitt E,
welcher gegenüber dem Abschnitt G seitlich versetzt ist,
wobei das Maß der Versetzung im wesentlichen durch den
Kraftschluß der Kupplung 1 bestimmt wird (Hysterese-Effekt).
Sobald sich die Feder 2 so weit als möglich entspannt hat,
d.h. das Widerlagerteil relativ zum Schwungradelement 3
nicht mehr weiter zurückzuschieben vermag, entspannt sich
die Federung 20 entsprechend dem Abschnitt F. Werden nun
die Schwungradelemente 3 und 4 noch weiter relativ zueinan
der verdreht, so wird das Spiel S in umgekehrter Richtung
aufgezehrt. Da in dieser Richtung der Relativbewegung der
Schwungradelemente 3 und 4 keine federnde Spielbegrenzung
vorgesehen ist, steigt das Moment M entsprechend dem
Abschnitt G sprunghaft an.
Für eine weitere Relativbewegung der Schwungradelemente
3 und 4 gelten dann die durch die Abschnitte C′ und D′
wiedergegebenen Verhältnisse; diese letzteren Abschnitte
entsprechen weitestgehend, abgesehen vom Richtungssinn,
den Abschnitten C und D.
Für die eine Bewegungsumkehr wiedergebenden Abschnitte E′
und F′ gilt sinngemäß Gleiches wie für die Abschnitte E
und F.
Gemäß Fig. 3 besteht das zweigeteilte Schwungrad aus
den Schwungradelementen 3 und 4. Letzteres Element 4
ist auf einem axialen Fortsatz des ersten Schwungrad
elementes 3 unter Zwischenschaltung von Rillenkugellagern
radial und axial unbeweglich, jedoch drehbar gelagert.
Zwischen den Schwungradelementen 3 und 4 ist ein ringför
miger Raum ausgebildet, welcher die Schwungradelemente 3
und 4 antriebsmäßig miteinander verbindende Elemente
aufnimmt.
Dazu sind am Schwungradelement 4 ringförmige Scheiben 25
voneinander axial beabstandet mittels Bolzen 26 angeord
net, die die ringförmigen Scheiben 25 relativ zum
Schwungradelement 4 undrehbar festhalten. Die ringförmigen
Scheiben 25 besitzen mehrfach, etwa tangential zur
Scheibenachse angeordnete Fenster, in denen der Federung 20
in Fig. 1 entsprechende Schraubenfedern 20′ käfigartig
angeordnet sind. Zwischen den ringförmigen Scheiben 25
ist eine das Widerlagerteil 8 der Fig. 1 bildende
Ringscheibe 8′ relativ zu den ringförmigen Scheiben 25
verdrehbar angeordnet. Die Ringscheibe 8′ besitzt ebenso
wie die Scheiben 25 Fenster zur Aufnahme der Schrauben
federn 20′. Wird also die Ringscheibe 8′ gegenüber den
ringförmigen Scheiben 25 verdreht, so werden die Schrau
benfedern 20′ zwischen einander gegenüberliegenden
radialen Kanten der Fenster in den ringförmigen Scheiben 25
einerseits und der Ringscheibe 8′ andererseits zunehmend
auf Druck gespannt. Dabei kann die Relativbeweglichkeit
der Ringscheibe 8′ gegenüber den ringförmigen Scheiben 25
dadurch begrenzt sein, daß die Ringscheibe 8′ die Bolzen
26 mit Spiel in Umfangsrichtung umgreift. Falls die
Beweglichkeit der Ringscheibe 8′ nicht durch Zusammen
wirken mit den Bolzen 26 begrenzt wird, ist eine
Begrenzung der Beweglichkeit gleichwohl gegeben, weil
die Schraubenfedern 20′ eine weitere Bewegung sperren,
sobald sie auf Block zusammengedrückt sind.
Mit ihrem radial äußeren Bereich ist die Ringscheibe 8′
zwischen Ringscheiben 5 und 6 angeordnet, welche mittels
Bolzen 27 undrehbar am Schwungradelement 3 befestigt
sind. Dabei wird die Ringscheibe 5 mittels eines
Federringes 28 axial in Richtung der anderen Ringscheibe
6 gespannt, derart, daß zwischen den Ringscheiben 5 und 6
einerseits und der Ringscheibe 8′ andererseits ein durch
Reiblamellen 9 verstärkter Kraftschluß gewährleistet ist.
Damit die Ringscheibe 8′ relativ zu den Ringscheiben 5
und 6 gegen den Widerstand des genannten Kraftschlusses
beweglich ist, sind in der Ringscheibe 8′ im Bereich der
Bolzen 27 Aussparungen angeordnet, welche die gewünschte
Drehbarkeit gewährleisten und andererseits im Zusammen
wirken mit den Bolzen 27 begrenzen.
In den Ringscheiben 5 und 6 sind des weiteren tangential
zur Ringscheibenachse erstreckte Fenster angeordnet,
welche Schraubendruckfedern 2′ - vorzugsweise ohne Vor
spannung - käfigartig aufnehmen. Entsprechende Fenster sind
auch in der Ringscheibe 8′ angeordnet, derart, daß die ge
nannten Schraubendruckfedern 2′ auf Druck gespannt werden,
wenn sich die Ringscheibe 8′ gegenüber den Ringscheiben
5 und 6 in der einen oder anderen Richtung verdreht.
Die Schraubendruckfedern 2′, welche die Ringscheibe 8′
in eine Mittellage in Umfangsrichtung relativ zum
Schwungradteil 3 zu drängen suchen, bilden die Federung 2
in Fig. 1, während die Ringscheiben 5 und 6 sowie die
Ringscheibe 8′ mit den zwischengeschalteten Reiblamellen
9 der Kupplung 1 in Fig. 1 entsprechen.
Zur Bildung der spielbehafteten Kupplung 10 in Fig. 1
ist eine Ringlamelle 12 relativ zum Schwungradelement 3
drehbar angeordnet. Diese Ringlamelle 12 greift mit
abgewinkelten Fortsätzen 12′ in Öffnungen in einer der
ringförmigen Scheiben 25. Diese Öffnungen umfassen die
Fortsätze 12′ mit Spiel in Umfangsrichtung, derart,
daß sich die Ringlamelle 12 relativ zu den ringförmigen
Scheiben 25 bzw. dem damit undrehbar verbundenen
Schwungradelement 4 entsprechend dem Spiel S in Fig. 1
zu bewegen vermag. Die Ringlamelle 12 ist zwischen
Reiblamellen 11 kraftschlüssig eingespannt, welche von
einem Federring 29 axial beaufschlagt am Schwungrad
element 3 angeordnet sind. An der Ringlamelle 12 sind
Bolzen 15 angeordnet, welche sich bei hinreichender
Verdrehung der Ringlamelle 12 gegenüber den ringförmigen
Scheiben 25 bzw. dem Schwungradelement 4 an einen
Schenkel einer U-Bügelfeder 13′ anlegen, deren anderes
Ende, beispielsweise mittels der Bolzen 26, fest mit dem
Schwungradelement 4 verbunden ist. Die Bügelfedern 13′
bilden also einen federnden Anschlag, wenn sich die
Ringlamelle 12 relativ zum Schwungradelement 4 unter
teilweiser Aufzehrung ihres Spieles S (vgl. Fig. 1) in
der einen Drehrichtung bewegt.
Gegebenenfalls kann die Bügelfeder 13′ mit ihrem einen
Ende auch fest mit der Ringlamelle verbunden sein,
während das andere freie Ende mit jeweils einem der
Bolzen 26 zusammenwirkt, d.h. sich unter Anspannung
der Bügelfeder 13′ an den Bolzen 26 anlegt, wenn die
Ringlamelle 12 relativ zum Schwungradelement 4 unter
teilweiser Aufzehrung ihres Spieles S (vgl. Fig. 1)
bewegt wird.
Im übrigen kann am freien Ende der Bügelfeder 13′ ein
tangential zur Schwungradachse angeordnetes Langloch 16
angeordnet sein, welches bei Anordnung der Bügelfeder 13′
an der Ringlamelle 12 das zugewandte Ende eines der
Bolzen 26 bzw. bei Anordnung der Bügelfeder 13′ am
Schwungradelement 4 einen der Bolzen 15 an der Ringlamelle
12 mit Spiel in Umfangsrichtung des Schwungrades
umschließt. Bei dieser Anordnung kann die Bügelfeder 13′
in beiden möglichen Drehrichtungen der Ringlamelle 12
relativ zum Schwungradelement 4 bei hinreichend großer
Relativauslenkung wirksam werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen
der Ausführungsform nach Fig. 3.
Abweichend davon besitzt die Ringlamelle 12 an ihrem Außen
umfang radiale Fortsätze bzw. entsprechende radiale Aus
schnitte, welche mit den Bolzen 26 zusammenwirken und die
Drehbeweglichkeit der Ringlamelle 12 gegenüber dem Schwung
radelement 4 entsprechend dem Spiel S in Fig. 1 begrenzen.
Außerdem haltern die Bolzen 26 eine zusätzliche ringförmige
Scheibe 25′ oder Scheibensegmente auf der von den ringför
migen Scheiben 25 abgewandten Seite der Ringlamelle 12. Die
ringförmige Scheibe 25′ bzw. die Scheibensegmente sowie die
benachbarte Scheibe 25 besitzen tangential zur Schwungrad
achse angeordnete Fenster, in denen Schraubenfedern 13′′
käfigartig aufgenommen sind. Ähnliche Fenster, jedoch mit
größerer Erstreckung in Tangentialrichtung sind in der
Ringlamelle 12 angeordnet. Sobald also die Ringlamelle 12
relativ zum Schwungradelement 4 hinreichend weit verdreht
wird, werden die Schraubenfedern 13′′ zunehmend auf Druck
beansprucht. Dabei kann gegebenenfalls die Beweglichkeit
der Ringlamelle 12 durch Zusammenwirken mit den Bolzen 26
derart begrenzt sein, daß die Federwirkung der Schrauben
federn 13′′ lediglich in einer Drehrichtung der Ringlamelle
12 relativ zum Schwungradelement 4 wirksam wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 besitzt die Ringlamelle
12 an ihrem Außenumfang wiederum Aussparungen, welche an
den Bolzen 26 angeordnete Zapfen 14 mit Spiel in
Umfangsrichtung des Schwungrades umgreifen. Die Zapfen 14
besitzen jeweils einen mit den Bolzen 26 fest verbundenen
Kern 14′, auf dem ein Ring 14′′ unter Zwischenschaltung
eines Elastomermaterials federbar angeordnet ist. Dieser
Ring 14′′ wirkt mit den vorgenannten Aussparungen der
Ringlamelle 12 zusammen, derart, daß deren Beweglichkeit
relativ zum Schwungradteil 4 federnd begrenzt ist.
Im übrigen ist in Fig. 5 noch beispielhaft die Kupplung 21
(vgl. auch Fig. 1) dargestellt. Dieselbe besteht im
wesentlichen aus einer auf dem Schwungradteil 3 aufliegen
den Reiblamelle 21′, die mit einer Ringlamelle 21′′
zusammenwirkt, welche mittels eines Federringes 31 axial
gegen das Schwungradteil 3 gespannt wird. Der Federring 31
ist an der benachbarten Scheibe 25 abgestützt und an den
Bolzen 26 relativ zum Schwungradteil 4 undrehbar gehaltert.
Claims (17)
1. Vorrichtung zur Verringerung von motorseitig erregten
Schwingungen eines Antriebsstranges, insbesondere
ein geteiltes Schwungrad, mit zwei zueinander
gleichachsig angeordneten Vorrichtungs- bzw.
Schwungradelementen, deren eines mit dem Motor
und deren anderes mit dem Antriebsstrang verbunden
bzw. verbindbar sind, mit einer die Vorrichtungs
bzw. Schwungradelemente miteinander antriebsmäßig
verbindenden Federung, die zumindest mit dem einen
Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement über eine
zwischen ein Widerlagerteil der Federung und das
eine Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement geschaltete
erste kraftschlüssige Kupplung verbunden ist, sowie
- vorzugsweise - mit einer parallel zur Federung
zwischen die Vorrichtungs- bzw. Schwungradelemente
geschalteten spielbehafteten zweiten kraftschlüssigen
Kupplung, vorzugsweise mit im Vergleich zur ersten
Kupplung vermindertem Kraftschluß,
dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zur ersten Kupplung (1) eine weitere
Federung (2) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Vorrichtungs- bzw. Schwungradelementen
(3, 4) am einen Element (3) an zwei axial voneinander
beabstandeten Radialebenen Ringscheiben (5, 6) bzw.
-segmente mit in den Scheiben (5, 6) bzw. Segmenten
etwa deckungsgleichen, tangential zur Scheibenachse
erstreckten Fenstern angeordnet sind, die zwischen
den Ringscheiben (5, 6) bzw. -segmenten tangential
angeordnete Schraubendruckfedern (2′) käfigartig
aufnehmen, daß als Widerlagerteil (8) axial zwischen
den beiden Ringscheiben (5, 6) eine weitere Ringscheibe
(8′) angeordnet ist, die relativ zu den beiden vorge
nannten Ringscheiben (5, 6) drehbar und mit Ausschnitten
versehen ist, welche die Stirnenden der Schraubendruck
federn (2′) umgreifen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Stirnenden umgreifenden Ränder der
Ausschnitte in Umfangsrichtung der Scheibe (8′) einen
der Länge der Fenster in dieser Richtung entsprechenden
Abstand haben.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfedern (2′)
im umfangsnahen Bereich der Vorrichtungs- bzw. Schwung
radelemente (3, 4) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die am einen Vorrichtungs
bzw. Schwungradelement (3) angeordneten Ringscheiben
(5, 6) bzw. -segmente unter Zwischenschaltung von Reib
elementen bzw. -lamellen (9) axial gegen die weitere
Ringscheibe (8′) gespannt sind.
6. Vorrichtung zur Verringerung von motorseitig
erregten Schwingungen eines Antriebsstranges,
insbesondere ein geteiltes Schwungrad, mit zwei
zueinander gleichachsig angeordneten Vorrichtungs
bzw. Schwungradelementen, deren eines mit dem
Motor und deren anderes mit dem Antriebsstrang
verbunden bzw. verbindbar ist, mit einer die
Vorrichtungs- bzw. Schwungradelemente miteinander
antriebsmäßig verbindenden Federung sowie mit einer
parallel zur Federung zwischen die Vorrichtungs
bzw. Schwungradelemente geschalteten spielbehafteten,
kraftschlüssigen Kupplung, insbesondere nach einem
der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Spiel zumindest in einer Drehrichtung der
Vorrichtungs- bzw. Schwungradelemente (3, 4) relativ
zueinander federnd begrenzt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die spielbehaftete Kupplung (10) zumindest eine
am einen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement mit
Spiel in Umfangsrichtung angeordnete und mit am
anderen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement
angeordneten Reibflächen, -lamellen (11) od.dgl.
zusammenwirkende Ringlamelle (12) aufweist, welche
mit einer oder mehreren Federn (13) zusammenwirkt,
die an dem einen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement
oder einem damit verbundenen Teil abgestützt sind und
erst nach teilweiser Aufzehrung des Spieles wirksam
werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß am einen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement
federnde Zapfen (14) angeordnet sind, die in tangen
tial zur Ringlamellenachse an der Ringlamelle (12)
erstreckte Aussparungen mit Spiel eingreifen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zapfen (14) einen fest angeordneten Kern (14′)
und einen darauf mit zwischengeschaltetem Elastomer
material angeordneten Ring (14′′) aufweisen, der jeweils
in eine Aussparung greift.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Ringlamelle (12)
oder am einen Vorrichtungs- bzw. Schwungradelement
Fortsätze (15), Bolzen od.dgl. angeordnet sind,
welche sich nach teilweiser Aufzehrung des Spieles
an eine an dem einen Vorrichtungs- bzw. Schwungrad
element oder der Ringlamelle (12) abgestützte bzw.
angeordnete Feder (13) anlegen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bügelfeder (13′) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Fortsatz (15)
od.dgl. zusammenwirkende Federende ein den Fortsatz
(15) umschließendes, tangential zur Ringlamellenachse
angeordnetes Langloch (16) od.dgl. aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlamelle (12)
axial zwischen am einen Vorrichtungs- bzw. Schwung
radelement angeordneten Ringscheiben (25, 25′) bzw.
-segmenten angeordnet ist, welche zwischen diesen
Scheiben bzw. Segmenten tangential zur Scheibenachse
angeordnete Schraubenfedern (13′′) od.dgl. mittels in
den Scheiben (25, 25′) bzw. Segmenten angeordneter
Fenster od.dgl. käfigartig haltern, und daß an der
Ringlamelle (12) Ausschnitte angeordnet sind, welche
die Stirnenden der Schraubenfedern (13′′) mit radialen
Kanten umgreifen, deren Abstand größer als die Länge
der vorgenannten Fenster od.dgl. in Umfangsrichtung ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftschluß der ersten
Kupplung (1) unterhalb des maximalen Motordrehmomentes
liegt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der parallel
zur ersten Kupplung (1) angeordneten Federung (2) erst
nach teilweiser Aufzehrung des maximalen Federweges
einen dem maximalen Motordrehmoment entsprechenden Wert
erreicht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur ersten
Kupplung (1) geschaltete Federung (2) ohne Vorspannung
angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur ersten
Kupplung (1) geschaltete Federung (2) mit einer
Vorspannung angeordnet ist, die vorzugsweise unterhalb
des maximalen Motordrehmomentes liegt.
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