DE3628773C2 - Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kompensieren von Dreh­ stößen bei Brennkraftmaschinen, insbesondere mit zumindest wirkungs­ mäßig zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren Schwungmassen angeordneten Dämpfern, wobei die eine, erste, Schwungmasse mit der Brennkraftmaschine und die andere, zweite, mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar sind.

Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise durch die US-PS 4 274 524 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Einrichtung ist eine Schlupfkupplung und eine mit dieser in Reihe geschaltete, federnde Drehschwingungsdämpfungseinrichtung vorhanden, wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern und eine zu diesen Kraftspeichern parallel wirksame Reibvorkehrung aufweist. Die Schlupfkupplung ist dabei durch eine Reibungsrutschkupplung gebildet, deren Rutschmoment konstant und erheblich größer ist als das von der Brennkraftmaschine erzeugte maximale Nominaldrehmoment, so daß diese Rutschkupplung erst bei sehr hohen Drehmomentschwankungen durchrutschen kann.

Obwohl eine derartige Einrichtung eine Verringerung der Beanspru­ chung des Übertragungsstranges sowie Verbesserung bezüglich der Ge­ räuschentwicklung und des Fahrkomforts ermöglicht, ist diese Ein­ richtung für viele Fälle jedoch nicht ausreichend, um ein zufrieden­ stellendes Betriebsverhalten über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine zu erhalten. Ein wesentlicher Nachteil einer derartigen Einrichtung liegt nämlich, wie bereits erwähnt, darin, daß deren Rutschkupplung erst bei sehr hohen Drehmomentschwankungen, die oberhalb des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Nomi­ naldrehmomentes liegen, anspricht. Weiterhin wird durch die bekannte Einrichtung auch im unteren Drehzahlbereich, indem die Brennkraft­ maschine nicht das Höchstmoment abgibt, von der Rutschkupplung das hohe Moment übertragen, so daß geringere Drehmomentungleichförmig­ keiten bzw. Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine in diesem unteren Drehzahlbereich nicht herausfiltriert werden können.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, die gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen dieser Art eine verbesserte Funktion aufweist, insbesondere bezüglich der Schwingungsdämpfungskapazität. Weiterhin soll die Einrichtung in besonders einfacher und kosten­ günstiger Weise herstellbar sein. Außerdem soll der Aufbau der Einrichtung eine einwandfreie relative Zentrierung, der diese Ein­ richtung bildenden Bauteile ermöglichen und somit Unwuchtprobleme vermeiden.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch erzielt, daß zwischen den beiden Schwung­ massen mindestens drei wirkungsmäßig in Reihe geschaltete Dämpfungs­ einrichtungen vorgesehen sind, nämlich

• - eine erste im Verdrehwinkel begrenzte Rutschkupplung
• - eine federnde, das bedeutet, drehelastische Torsionsdämpfungsein­ richtung und
• - eine weitere zweite Rutschkupplung,

wobei die Rutschkupplungen zumindest in einem überwiegenden Bereich ihres möglichen Verdrehwinkels ohne parallele Rückstellkraft wirken.

Die erste im Verdrehwinkel begrenzte Rutschkupplung kann zweckmäßi­ gerweise durch eine Reibungseinrichtung bzw. durch eine Reibungs­ rutschkupplung gebildet sein, die über annähernd den gesamten möglichen Verdrehwinkel nicht der Rückstellwirkung von Kraftspeichern unterworfen ist. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn in den Endbereichen des möglichen Verdrehwinkels einer solchen Rutschkupplung Kraftspeicher zur Wirkung kommen, welche einen schlagartigen bzw. harten Anschlag zwischen den an dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil dieser im Verdrehwinkel begrenzten Rutschkupplung vorgesehenen Anschlag- bzw. Begrenzungsmitteln vermeiden. Diese Kraftspeicher können dabei derart ausgebildet sein, daß über einen verhältnismäßig geringen Weg des gesamtmöglichen Verdrehwinkels zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsteil dieser Rutschkupplung eine Rückstellung erfolgt. über den überwiegenden, möglichen Verdrehwinkel der begrenzten Rutsch­ kupplung soll jedoch keine Rückstellung erfolgen.

Weiterhin kann es besonders angebracht sein, wenn die weitere, zweite, Rutschkupplung im Verdrehwinkel nicht begrenzt ist.

Bei entsprechender Anpassung an das Schwingungsverhalten der Brenn­ kraftmaschine bzw. des Antriebssystems sowie Abstimmung auf die Dämpfungseinrichtung ermöglicht die Verwendung einer ersten im Verdrehwinkel begrenzten Rutschkupplung sowie einer zweiten im Verdrehwinkel nicht begrenzten Rutschkupplung in Kombination mit einer federnden Torsionsdämpfungseinrichtung die Unterdrückung durch Energievernichtung eines unzulässigen Hochschaukelns der Schwin­ gungsausschläge.

Zur einwandfreien Anpassung der Einrichtung an das Schwingungsver­ halten des Antriebssystems bzw. der Brennkraftmaschine kann es von Vorteil sein, wenn das Rutschmoment der ersten Rutschkupplung ge­ ringer ist als das Rutschmoment der zweiten Rutschkupplung.

Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung kann es zur Erzielung einer einwandfreien Funktion sowie eines kostengünstigen Aufbaues von Vorteil sein, wenn die drehelastische Torsionsdämpfungseinrichtung wirkungsmäßig in Reihe zwischen der im Verdrehwinkel begrenzten Rutschkupplung und der zweiten Rutschkupplung angeordnet ist.

Ein besonders platzsparender und bezüglich der Funktion vorteilhaf­ ter Aufbau der Einrichtung kann gegeben sein, wenn die erste Rutsch­ kupplung, die elastische Torsionsdämpfungseinrichtung und die zweite Rutschkupplung zumindest annähernd auf gleicher axialer Höhe ange­ ordnet sind. Dabei kann es für manche Anwendungsfälle besonders angebracht sein, wenn die zweite Rutschkupplung radial außerhalb und die erste Rutschkupplung radial innerhalb der federnden Torsions­ dämpfungseinrichtung angeordnet sind. Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die erste Rutschkupplung radial außerhalb und die zweite Rutschkupplung radial innerhalb der federnden Torsionsdämpfungseinrichtung vorgesehen sind.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das übertragbare Moment der Einrichtung - über den Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine be­ trachtet - veränderbar ist. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß das übertragbare Moment mindestens einer der Rutsch­ kupplungen veränderbar ist. Eine derartige Veränderung des übertrag­ baren Momentes kann in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit der Drehzahl der die Einrichtung antreibenden Brennkraftmaschine erfol­ gen. Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Veränderung des übertragbaren Momentes der Einrichtung fliehkraftabhängig er­ folgt, wobei es für die weitaus meisten Anwendungsfälle angebracht sein kann, wenn das veränderbare übertragbare Moment mit steigender Drehzahl ebenfalls ansteigt, das heißt größer wird.

Für viele Anwendungsfälle kann es weiterhin von besonderem Vorteil sein, wenn das übertragbare Moment wenigstens einer der Rutschkupp­ lungen einen zumindest annähernd konstanten Wert aufweist. Dabei kann es für viele Anwendungsfälle besonders angebracht sein, wenn die im Verdrehwinkel begrenzte erste Rutschkupplung ein zumindest annähernd konstantes Rutschmoment aufweist und die zweite Rutsch­ kupplung ein veränderbares Rutschmoment.

Weiterhin kann es bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Er­ zielung einer optimalen Funktion besonders vorteilhaft sein, wenn das übertragbare Rutschmoment beider Rutschkupplungen verschieden groß ist. Besonders angebracht kann es dabei sein, wenn die erste Rutschkupplung das geringere Übertragbare Moment aufweist.

Bei Verwendung einer fliehkraft- bzw. drehzahlabhängigen Rutschkupp­ lung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn diese Rutschkupplung stets ein Mindestmoment übertragen kann. Diesem Mindestmoment kann in vorteilhafter Weise ein veränderbares Moment überlagert werden.

Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Einrichtung kann gegeben sein, wenn zur Erzeugung des jeweiligen Rutschmomentes jede Rutsch­ kupplung mindestens einen eigenen Kraftspeicher aufweist. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn mindestens eine dieser Rutsch­ kupplungen eine im vorgespannten Zustand eingebaute Tellerfeder aufweist, die derart eingebaut und ausgebildet ist, daß sie unter Fliehkrafteinwirkung eine veränderbare Kraft aufbringt zur Verände­ rung des übertragbaren Rutschmomentes. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Tellerfeder derart eingebaut ist, daß sie mit zunehmender Drehzahl eine Kraftverstärkung erzeugt, wodurch das von der Schlupfkupplung bzw. von der Reibvorkehrung dieser Schlupfkupp­ lung übertragbare Moment mit zunehmender Drehzahl größer wird.

Ein besonders vorteilhafter Aufbau der Einrichtung kann gegeben sein, wenn die radial außerhalb der federnden Torsionsdämpfungsein­ richtung vorgesehene Rutschkupplung das fliehkraftabhängige Moment aufbringt und die radial innerhalb dieser federnden Torsionsdämp­ fungseinrichtung vorgesehene Rutschkupplung ein zumindest annähernd gleichbleibendes Rutschmoment aufweist.

Um einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau der Einrich­ tung zu ermöglichen, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die zweite im Verdrehwinkel unbegrenzte Rutschkupplung zwei an einer der beiden Schwungmassen drehfeste kreisringartige Reibflächen aufweist, zwischen die ein die Gegenreibflächen tragendes Ausgangsteil radial eingreift und axial eingespannt ist, wobei dieses Ausgangsteil gleichzeitig das Eingangsteil der federnden Torsionsdämpfungsein­ richtung bildet, welches entgegen der Wirkung von Kraftspeichern gegenüber dem Ausgangsteil der Torsionsdämpfungseinrichtung begrenzt verdrehbar ist, das wiederum das Eingangsteil der im Verdrehwinkel begrenzten ersten Rutschkupplung bildet, deren Ausgangsteil von der anderen der Schwungmassen getragen wird. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Gegenreibflächen durch auf das Ausgangsteil der zweiten Rutschkupplung aufgebrachte Reibbeläge gebildet sind. Bei einem derartigen Aufbau der Einrichtung kann es weiterhin zweck­ mäßig sein, wenn die Reibflächen der zweiten Rutschkupplung an der ersten mit der Brennkraftmaschine verbindbaren Schwungmasse vorge­ sehen sind.

Ein besonders vorteilhafter und kostengünstiger Aufbau der Einrich­ tung kann gegeben sein, wenn das Ausgangsteil der zweiten im Ver­ drehwinkel unbegrenzten Rutschkupplung durch zwei Scheiben gebildet ist, die mit einem radial äußeren Bereich radial zwischen die Reib­ flächen der zweiten Rutschkupplung eingreifen, radial weiter innen liegende Bereiche dieser Scheiben axial beabstandet sind und axial zwischen sich eine das Ausgangsteil der federnden Torsionsdämpfungs­ einrichtung sowie das Eingangsteil der ersten Rutschkupplung bilden­ den Zwischenscheibe aufnehmen. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn in den zwei das Eingangsteil der federnden Torsionsdämp­ fungseinrichtung bildenden Scheiben sowie in der zwischen diesen aufgenommenen Zwischenscheibe Ausnehmungen vorhanden sind, zur Aufnahme der zwischen diesen Scheiben wirksamen Kraftspeicher, wie Federn. Bei einem solchen Aufbau der Einrichtung kann es außerdem zweckmäßig sein, wenn die zwei das Eingangsteil der federnden Tor­ sionsdämpfungseinrichtung bildenden Scheiben miteinander drehfest sind und über ihre radial äußeren Bereiche, welche zwischen den Reibflächen der zweiten Rutschkupplung axial eingespannt sind, aneinander anliegen.

Ein vorteilhafter und preiswerter Aufbau der Einrichtung kann wei­ terhin dadurch ermöglicht werden, daß das Ausgangsteil der zweiten Rutschkupplung durch eine Zwischenscheibe gebildet ist, die mit einem radial äußeren Bereich zwischen den Reibflächen der zweiten Rutschkupplung eingespannt ist, der radial weiter innen liegende ringartige Bereich dieser Zwischenscheibe durch zwei Scheiben flan­ kiert ist, das bedeutet, axial zwischen diesen Scheiben aufgenommen ist, welche das Ausgangsteil der federnden Torsionsdämpfungseinrich­ tung sowie das Eingangsteil der ersten im Verdrehwinkel begrenzten Rutschkupplung bilden. Besonders angebracht kann es dabei sein, wenn in den zwei das Ausgangsteil der federnden Torsionsdämpfungseinrich­ tung bildenden Scheiben sowie in der zwischen diesen aufgenommenen Zwischenscheibe Ausnehmungen vorhanden sind zur Aufnahme der zwischen diesen Scheiben wirksamen Kraftspeicher, wie Federn. Bei einem derartigen Aufbau der Einrichtung kann es außerdem vorteilhaft sein, wenn die zwei Scheiben miteinander drehfest sind und über ihre radial inneren Bereiche, welche mit dem Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung zusammenwirken, aneinander aufliegen.

Ein besonders vorteilhafter und preiswerter Aufbau der Einrichtung kann dadurch ermöglicht werden, daß mindestens eine der das Ein­ gangsteil oder das Ausgangsteil der federnden Dämpfungseinrichtung bildenden Scheiben in Richtung der anderen Scheibe getellert ist, so daß sie je nach Aufbau der Einrichtung entweder der radial äußere Bereich mindestens einer der Scheiben gegenüber dem radial weiter innen liegenden Bereich oder der radial innere Bereich mindestens einer dieser Scheiben gegenüber dem radial weiter außen liegenden Bereich in axialer Richtung zur anderen Scheibe hin versetzt ist. Ein besonders vorteilhafter Aufbau kann sich ergeben, wenn die beiden Scheiben spiegelsymmetrisch oder gleich ausgebildet sind. Die drehfeste Verbindung beider Scheiben kann zweckmäßigerweise durch eine Vernietung erfolgen.

Weiterhin kann es für den Aufbau der Einrichtung vorteilhaft sein, wenn die radial inneren Bereiche des Ausgangsteils der federnden Torsionsdämpfungseinrichtung zwischen zwei mit einer der Schwungmas­ sen drehfesten Reibflächen eingespannt sind, welche von den das Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung bildenden Bauteilen getragen sind.

Zur Begrenzung des Verdrehwinkels der ersten Rutschkupplung kann es angebracht sein, wenn das Eingangsteil dieser Rutschkupplung An­ schläge aufweist, die zur Drehbegrenzung mit Gegenanschlägen zusam­ menwirken, welche auf der das Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung tragenden Schwungmasse vorgesehen sind. Die Anschläge des Eingangs­ teils der Rutschkupplung können in vorteilhafter Weise durch an der Innenkontur dieses Eingangsteils vorgesehene bzw. angeformte Ausle­ ger gebildet sein, die mit Spiel zwischen die Gegenanschläge grei­ fen. Derartige Ausleger können zahnartig ausgebildet sein.

Für den Aufbau der Einrichtung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn das Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung durch zwei jeweils eine Reibfläche aufweisende und mit einer der Schwungmassen dreh­ festen Scheiben gebildet ist. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn eine der Scheiben des Ausgangsteils der ersten Rutsch­ kupplung mit einer der Schwungmassen axial festgelegt ist und die andere Scheibe gegenüber dieser axial verlagerbar ist. Weiterhin kann es angebracht sein, wenn zwischen den das Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung bildenden Scheiben und den radial zwischen diesen aufgenommenen Bereichen des Eingangsteils Reibbeläge vorge­ sehen sind. Die Reibbeläge können in vorteilhafter Weise auf dem Eingangsteil der ersten Rutschkupplung befestigt sein.

Weiterhin kann es bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung von Vor­ teil sein, wenn die das Ausgangsteil der ersten im Verdrehwinkel begrenzten Rutschkupplung bildenden Scheiben über Bolzen mit der entsprechenden Schwungmasse drehfest sind. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Bolzen gleichzeitig zur Befestigung der axial festen Scheibe des Ausgangsteils der ersten Rutschkupplung dienen, wobei diese Befestigung in vorteilhafter Weise durch Vernieten der axial festen Scheibe mit den Bolzen erfolgen kann. Bei einem derartigen Aufbau der Einrichtung kann es außerdem von Vorteil sein, wenn die axial verlagerbare Scheibe des Ausgangsteils der ersten Rutschkupp­ lung Ausschnitte oder Bohrungen besitzt, durch welche die Bolzen zur Drehsicherung dieser Scheibe axial hindurchragen.

Die Begrenzung des möglichen Verdrehwinkels der ersten Rutschkupp­ lung kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß das Eingangs­ teil dieser Rutschkupplung an seiner Innenkontur radiale Ausleger aufweist, die mit Spiel zwischen die Bolzen greifen und zur Begren­ zung des Verdrehwinkels an denselben zur Anlage kommen.

Zur Erzeugung des Reib- bzw. Schlupfmomentes der ersten im Verdreh­ winkel begrenzten Rutschkupplung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die axial verlagerbare Scheibe des Ausgangsteiles dieser Rutschkupplung von einer Tellerfeder beaufschlagt wird. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn diese Tellerfeder axial zwischen einem radialen Flansch einer der Schwungmassen und der axial verla­ gerbaren Scheibe verspannt ist.

Weiterhin kann es für den Aufbau besonders vorteilhaft sein, wenn die erste Rutschkupplung um einen ersten zylinderartigen Ansatz einer der Schwungmassen gelegt ist bzw. auf diesem Ansatz aufgenom­ men ist. Dieser Ansatz kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig zur drehbaren Lagerung dieser Schwungmasse gegenüber der anderen dienen. Weiterhin kann dieser axiale Ansatz am Außenumfang derart ausgebil­ det sein, daß er radial hervorstehende Gegenanschläge bildet, welche zur Begrenzung des Verdrehwinkels der ersten Rutschkupplung mit den Anschlägen des Eingangsteils dieser Rutschkupplung zusammenwirken.

Ein besonders vorteilhafter und kostengünstiger Aufbau der Einrich­ tung kann gegeben sein, wenn die Reibflächen der zweiten im Verdreh­ winkel unbegrenzten Rutschkupplung auf der ersten Schwungmasse, welche auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt ist, vorgesehen sind, wobei eine dieser Reibflächen von einer mit dieser Schwungmasse drehfesten, jedoch axial verlagerbaren Scheibe getragen sein kann, während die andere axial fest sein kann mit dieser Schwungmasse. Dabei kann es zur Erzeugung des Reib- bzw. Schlupfmo­ mentes besonders vorteilhaft sein, wenn die axial verlagerbare Scheibe von einer über die Schwungmasse vorgespannten Tellerfeder beaufschlagt ist. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Tellerfe­ der einen radial äußeren kreisringförmigen Grundkörper aufweist, von dem radial nach innen weisende Zungen ausgehen, die gegenüber dem Grundkörper in Achsrichtung abgekröpft sind. Die Tellerfeder kann sich dabei in vorteilhafter Weise über die radial äußeren Bereiche ihres Grundkörpers an einem zylindrischen axialen Ansatz einer der Schwungmassen abstützen, wobei es angebracht sein kann, wenn zur axialen Abstützung der Tellerfeder ein Sicherungsring vorgesehen ist, der in einer Nut des zylinderartigen Ansatz aufgenommen ist.

Besonders vorteilhaft kann es für den Aufbau der Einrichtung sein, wenn die erste im Verdrehwinkel begrenzte Rutschkupplung von der zweiten Schwungmasse getragen wird, welche über eine schaltbare Reibungskupplung mit einem Getriebe verbindbar ist, wohingegen die zweite im Verdrehwinkel unbegrenzte Rutschkupplung von der ersten mit einer Brennkraftmaschine verbindbaren Schwungmasse getragen werden kann.

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Einrichtung hat den Vorteil, daß der überwiegende Teil der relativ zueinander bewegbaren, wie insbe­ sondere verdrehbaren Bauteile eine einwandfreie Zentrierung besitzt, was insbesondere auf die Anordnung und den Aufbau der einzelnen Dämpfungseinrichtungen, nämlich der im Verdrehwinkel begrenzten Rutschkupplung der elastisch federnden Torsionsdämpfungseinrichtung und der im Verdrehwinkel unbegrenzten Rutschkupplung zurückzuführen ist. Durch einen erfindungsgemäßen Aufbau der Einrichtung können insbesondere die Bauteile der ersten Rutschkupplung auf einer der Schwungmassen zentriert werden und die Bauteile der zweiten Rutsch­ kupplung auf der anderen der Schwungmassen zentriert werden. Da­ durch, daß die beiden Schwungmassen relativ zueinander über eine Lagerung, wie z. B. einem Wälzlager, zentriert sind, sind auch die Bauteile der beiden Rutschkupplungen relativ zueinander zentriert.

Bei einem Schwungrad mit einer mit einer Antriebswelle verbindbaren treibenden Platte, die innen einen axialen Ansatz aufweist, und einer koaxial zur treibenden Platte angeordneten und mittels eines Lagers an dieser gelagerten Schwungscheibe, wobei zwischen der treibenden Platte und der Schwungscheibe ein Federmechanismus, eine Rutschkupplung und eine Reibeinrichtung angeordnet sind und wobei die Rutschkupplung in radialer Richtung innerhalb des Federmechanismus und in Reihe mit diesem wirkend angeordnet ist und eine Mitnehmerscheibenanordnung (Flansch) mit Ausnehmungen für die Kraftspeicher des Federmechanismus, eine Tellerfeder sowie Reibbeläge aufweist, kann es vorteilhaft sein, wenn die Mitnehmerscheibenanordnung eine einzige Mitnehmerscheibe aufweist und daß die Rutschkupplung derart ausgebildet ist, daß einer der Reibbeläge auf der einen Seite der Mitnehmerscheibe und ein anderer der Reibbeläge sowie eine Druckscheibe und die Tellerfeder auf der anderen Seite der Mitnehmerscheibe angeordnet sind.

Bei einem solchen Schwungrad kann es zweckmäßig sein, wenn der eine der Reibbeläge axial zwischen der Mitnehmerscheibe und einem Flansch der Schwungscheibe und ein anderer der Reibbeläge sowie die Druckscheibe und die Tellerfeder axial zwischen der Mitnehmerscheibe und dem Schwungscheibenhauptteil angeordnet sind. Dabei kann die Druckscheibe drehfest mit der Schwungscheibe verbunden sein.

Die Reibbeläge, die Tellerfeder, die Druckscheibe und die Mitnehmerscheibe können in vorteilhafter Weise axial zwischen dem Flansch und dem Schwungscheibenhauptteil aufgenommen sein. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Schwungscheibe radial innen einen axialen Ansatz aufweist, um den die Rutschkupplung angeordnet ist.

Bei einem Schwungrad zum Kompensieren von Drehstößen mit einem Hysteresemechanismus, einem Dämpfungsmechanismus und einem Drehmomentbegrenzungsmechanismus, die zwischen zwei getrennten, konzentrisch zueinander drehbar gelagerten Trägheitsmassen angeordnet sind, kann es vorteilhaft sein, wenn der Dämpfungsmechanismus und der Hysteresemechanismus parallel zueinander wirksam sind, weiterhin der Drehmoment-Begrenzungsmechanismus einen ersten und einen zweiten Drehmomentbegrenzer aufweist, die unterschiedliche Drehmoment- Übertragungsleistungen aufweisen und in Umfangsrichtung um einen vorbestimmten Winkel relativ zueinander bewegbar sind, wobei der Dämpfungsmechanismus und der erste und der zweite Drehmomentbegrenzer in Reihe geschaltet sind, wobei die Drehmomentbegenzer zumindest in einem überwiegenden Bereich ihres möglichen Verdrehwinkels ohne parallele Rückstellkraft wirken. Die Drehmomentübertragungsleistung des einen Drehmomentbegrenzers kann dabei größer sein als das maximale Drehmoment einer Brennkraftmaschine und die Drehmomentübertragungsleistung des anderen der Drehmomentbegrenzer kleiner sein als das maximale Drehmoment, das der Dämpfungsmechanismus aufnehmen kann. Der eine der beiden Drehmomentbegrenzer kann in vorteilhafter Weise radial innerhalb und der andere der beiden Drehmomentbegrenzer radial außerhalb des Dämpfungsmechanismus angeordnet sein.

Anhand der Fig. 1 bis 5 sei die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig. 2 eine teilweise dargestellte Ansicht gemäß Pfeil II der Fig. 1 mit Ausbruch,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrich­ tung,

Fig. 3a einen radialen Schnitt durch den axialen Ansatz der zweiten Schwungmasse gemäß Fig. 3,

Fig. 4 ein Diagramm, bei dem auf der Abszissenachse der Verdrehwin­ kel zwischen den beiden Schwungmassen und auf der Ordinatenachse das von der Einrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 oder der Fig. 3 übertragbare Moment aufgetragen ist und

Fig. 5 ein Diagramm, bei dem auf der Abszissenachse die Drehzahl der Brennkraftmaschine bzw. der Schwungmasse und auf der Ordinaten­ achse das von der Rutschkupplung übertragbare Moment aufgetragen ist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Einrichtung 1 zum Kompen­ sieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungmassen 3 und 4 aufgeteilt ist. Die Schwungmasse 3 ist auf einer Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftma­ schine über Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf der Schwungmasse 4 ist eine schaltbare Reibungskupplung 7 über nicht näher darge­ stellte Mittel befestigt. Zwischen der Druckplatte 8 der Reibungs­ kupplung 7 und der Schwungmasse 4 ist eine Kupplungsscheibe 9 vorge­ sehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht näher dargestell­ ten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der Reibungskupp­ lung 7 wird in Richtung der Schwungmasse 4 durch eine am Kupplungs­ deckel 11 schwenkbar gelagerte Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch die Betätigung der Reibungskupplung 7 kann die Schwungmasse 4 und somit auch das Schwungrad 2 der Getriebeeingangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden. Zwischen der Schwungmasse 3 und der Schwungmas­ se 4 ist eine federnde Dämpfungseinrichtung 13 sowie zwei mit dieser in Reihe geschaltete Reibungsrutschkupplungen 14, 14a vorgesehen, welche bei Überschreitung des jeweils von ihnen übertragbaren Rutschmomentes eine Relativverdrehung zwischen den beiden Schwung­ massen 3 und 4 ermöglichen. Die radial außerhalb der federnden Dämpfungseinrichtung 13 angeordnete Rutschkupplung 14 ermöglicht eine unbegrenzte Verdrehbarkeit zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4, wohingegen die radial innerhalb der federnden Dämpfungsein­ richtung angeordnete Rutschkuppplung 14a lediglich eine begrenzte Verdrehung zwischen den Schwungmassen 3, 4 ermöglicht.

Die beiden Schwungmassen 3 und 4 sind relativ zueinander über eine Lagerung 15 verdrehbar gelagert. Die Lagerung 15 umfaßt ein Wälzla­ ger in Form eines zweireihigen Schrägkugellagers 16 mit geteiltem Innenring. Der äußere Lagerring 17 des Wälzlagers 16 ist in einer Bohrung 18 der Schwungmasse 4 und der innere Lagerring 19 des Wälz­ lagers 16 ist auf einem zentralen, sich axial von der Kurbelwelle 5 weg erstreckenden und in die Bohrung 18 hineinragenden zylindrischen Zapfen 20 der Schwungmasse 3 angeordnet.

Der innere Lagerring 19 ist axial durch eine Sicherungsscheibe 21 gesichert, die auf der Stirnseite des Zapfens 20 befestigt ist. Zwischen der Scheibe 21 und dem geteilten Innenring 19 ist eine Tellerfeder 22 verspannt, welche eine Verspannung der Kugeln zwi­ schen den Abwälzbahnen der Lagerringe bewirkt.

Das Lager 16 ist gegenüber der Schwungmasse 4 axial gesichert, indem es axial zwischen einer Schulter 25 der Schwungmasse 4 und der Scheibe 26, welche mit der Schwungmasse 4 fest ist, eingespannt ist.

Die Schwungmasse 3 besitzt radial außen einen axialen ringförmigen Fortsatz 27, radial innerhalb dessen die federnde Drehschwingungs­ dämpfungseinrichtung 13, die radial weiter außen vorgesehene und die Dämpfungseinrichtung 13 umgebende Reibungsrutschkupplung 14 sowie die radial innen vorgesehene Reibungsrutschkupplung 14a aufgenommen sind. Die beiden Reibungsrutschkupplungen 14 und 14a ermöglichen einen stufenweisen Aufbau des maximalen Rutschmomentes. Die Rutsch­ kupplung 14, die federnde Dämpfungseinrichtung 13 und die Rutsch­ kupplung 14a sind radial übereinander und koaxial sowie zumindest annähernd auf gleicher axialer Höhe angeordnet. Die Rutschkupplung 14 besitzt zwei im axialen Abstand zueinander vorgesehene ringförmi­ ge Reibflächen 28, 29, die drehfest mit der Schwungmasse 3 sind und über die das von der Brennkraftmaschine erzeugte Moment in die Rutschkupplung 14 eingeleitet wird. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Reibfläche 29 unmittelbar an die Schwungmase 3 angeformt, wohingegen die Reibfläche 28 von einer Scheibe 30 getra­ gen wird. Die Scheibe 30 besitzt an ihrer äußeren Peripherie radiale Vorsprünge 31, die zur Drehsicherung der Scheibe 30 gegenüber der Schwungmasse 3 in entsprechend angepaßte Ausbuchtungen bzw. Ausneh­ mungen 32 radial eingreifen. Die Ausbuchtungen 32 und die Vorsprünge 31 sind derart ausgestaltet bzw. aufeinander abgestimmt, daß eine axiale Verlagermöglichkeit der Scheibe 30 gegenüber der Schwungmasse 3 und somit auch gegenüber der Reibfläche 29 ermöglicht ist. Axial zwischen den beiden Reibflächen 28 und 29 ist der äußere kreisring­ artige Randbereich 33a des Ausgangsteils 33 der Rutschkupplung 14 eingespannt. Hierfür stützt sich eine Tellerfeder 34 mit ihrem radial äußeren Randbereich 35 axial an dem ringförmigen Fortsatz 27 ab und beaufschlagt mit radial weiter innen liegenden Bereichen 36 die Reibscheibe 30 axial in Richtung der Reibfläche 29. Zwischen dem äußeren Randbereich 33a und den beiden Reibflächen 28, 29 sind Reibbeläge 37, 38 vorgesehen, welche mit der Zwischenscheibe 33 drehfest sein können.

Sofern es sich um kreisringförmige geschlossene Reibbeläge 37, 38 handelt, können diese auch lose zwischen den äußeren Randbereich 33a und die jeweilige Reibfläche 28, 29 eingelegt werden. Auch ist es möglich, die Reibbeläge 37, 38 auf die Flächen 28, 29 aufzukleben, so daß dann die Reibung zwischen den Reibbelägen 37, 38 und dem Ausgangsteil 33 der Rutschkupplung 14 auftritt.

Die axial vorgespannte Tellerfeder 34 besitzt einen äußeren kreis­ ringförmigen Bereich 39, von dem radial nach innen verlaufende Zungen 40 ausgehen, welche mit Bereichen 36 die Scheibe 30 beauf­ schlagen. Die Tellerfederzungen 40 sind derart abgekröpft, daß sie ausgehend vom kreisringförmigen Bereich 39 über einen Abschnitt 41, in Achsrichtung der Einheit 1 betrachtet, zunächst sehr steil ver­ laufen. Anschließend an den Abschnitt 41 sind die Tellerfederzungen 40 zur Bildung der Abstützbereiche 36 nochmals abgebogen, wodurch gleichzeitig Zungenbereiche 42 gebildet werden, die axial gegenüber dem geschlossenen kreisringförmigen Bereich 39 versetzt sind.

Der Fortsatz 27 der Schwungmasse 3 besitzt, in Achsrichtung betrach­ tet, einen verschmälerten Endbereich 27a, in dessen radial innere Mantelfläche 27b eine radiale Nut 43 eingebracht ist. In dieser radialen Nut 43 ist ein Sicherungsring 44 aufgenommen, der radial nach innen übersteht und an dem sich die Tellerfeder 34 mit ihren radial äußeren Bereichen 35 abstützt. Der Sicherungsring 44 weist eine axiale Abstufung auf, deren axial verlaufender Bereich die äußere Mantelfläche der Tellerfeder 34 umgreift, wodurch der Siche­ rungsring 44 durch die Tellerfeder 34 in radialer Richtung in der Nut 43 gesichert ist.

Das Ausgangsteil 33 der Rutschkupplung 14 ist durch zwei Blech­ scheiben 45, 46 gebildet, welche drehfest miteinander sind. Letzteres kann beispielsweise durch Vernieten oder Punktschweißen der beiden Scheiben 45, 46 im Bereich des äußeren Randbereiches 33a, wo die beiden Scheiben aneinanderliegen, erfolgen. Die kreisringartigen äußeren Bereiche 45a, 46a der Scheiben 45, 46, welche aufeinanderlie­ gen und sich radial zwischen den Reibbelägen 37, 38 erstrecken, sind gegenüber den radial inneren, breiteren kreisringartigen Bereichen 45b, 46b in axialer Richtung derart versetzt, daß zwischen den inne­ ren kreisringartigen Bereichen 45b, 46b ein axialer Freiraum 47 vorhanden ist. Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die beiden Scheiben 45, 46 spiegelsymmetrisch ausgebildet und aufeinanderzu ge­ tellert, das heißt, daß der kreisringartige äußere Bereich einer der Scheiben gegenüber dem kreisringartigen inneren Bereich der gleichen Scheibe in axialer Richtung zur anderen Scheibe hin versetzt ist.

Die kreisringartigen inneren Bereiche 45b, 46b des Ausgangsteiles 33 der Rutschkupplung 14 bilden das Eingangsteil für die federnde Dämpfungseinrichtung 13. Die Dämpfungseinrichtung 13 besitzt weiter­ hin einen Flansch 48, der im axialen Freiraum 47 sich radial zwischen den kreisringartigen inneren Bereichen 45b, 46b der Scheiben 45, 46 erstreckt. In den inneren Bereichen 45b, 46b sowie in den zwischen letzteren liegenden Bereichen des Flansches 48 sind Ausneh­ mungen 49, 50, 51 eingebracht, in denen Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 52 aufgenommen sind. Die Kraftspeicher 52 wirken einer relativen Verdrehung zwischen dem Flansch 48 und den beiden Scheiben 45, 46 entgegen. Das Ausgangsteil 33 bzw. die beiden Schei­ ben 45, 46 sind über ihren Außenumfang an der inneren Mantelfläche 27c des axialen Fortsatzes 27 geführt und gegenüber der Schwungmasse 3 zentriert.

Die radial weiter innen liegende Rutschkupplung 14a, welche wir­ kungsmäßig zwischen der Schwungmasse 4 und der Dämpfungseinrichtung 13 angeordnet ist, besitzt zwei in axialem Abstand zueinander vorge­ sehene ringförmige Reibflächen 53, 54, die drehfest mit der Schwung­ masse 4 sind und über die zumindest ein Teil des von der Brenn­ kraftmaschine erzeugten Momentes übertragbar ist. Bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel ist die Reibfläche 53 von dem radial äußeren kreisringartigen Randbereich der Scheibe 26 gebildet. Die Reibfläche 54 ist von einer Reibscheibe bzw. von einem Ring 55 getragen. Die Scheibe 55 besitzt an ihrer inneren Peripherie Aus­ schnitte 56, durch die zur Drehsicherung der Scheibe 55 gegenüber der Schwungmasse 4 entsprechend angepaßte Bolzen 57, welche mit der Schwungmasse 4 vernietet sind, axial hindurchgreifen. Die Aus­ schnitte 56 und die Bolzen 57 sind derart ausgestaltet bzw. auf­ einander abgestimmt, daß eine axiale Verlagermöglichkeit der Scheibe 55 gegenüber der Schwungmasse 4 und somit auch gegenüber der Reib­ fläche 53 ermöglicht ist. Die Bolzen 57 dienen außerdem zur axialen Sicherung der Scheibe 26 gegenüber der Schwungmasse 4. Hierfür sind die Bolzen 57 mit der Scheibe 26 vernietet.

Axial zwischen den beiden Reibflächen 53, 54 bzw. den Scheiben 26, 55 ist der radial innere Bereich des Flansches 48 eingespannt. Hierfür stützt sich eine Tellerfeder 58 mit ihrem radial äußeren Randbereich axial an dem radialen Flansch 4a der Schwungmasse 4 ab und beauf­ schlagt mit radial weiter innen liegenden Bereichen die Reibscheibe 55 axial in Richtung der Reibfläche 53. Zwischen dem Flansch 48 und den beiden Reibflächen 53, 54 bzw. den Scheiben 26, 55 sind Reibbe­ läge 59, 60 vorgesehen, welche mit dem Flansch 48 drehfest sein können. Es ist jedoch auch möglich, die Reibbeläge 59, 60 auf die Flächen 53, 54 aufzukleben, so daß dann die Reibung zwischen den Reibbelägen 59, 60 und dem Flansch 48 auftritt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt der Zwischenflansch 48 am in­ neren Randbereich nach innen hin offene Ausschnitte 61, durch welche die Bolzen 57 axial hindurchragen. Die Ausschnitte 61 bilden radial nach innen weisende Zähne 62, die - in Umfangsrichtung betrachtet - zwischen die Bolzen 57 eingreifen und mit diesen als Anschläge zur Begrenzung des Winkelausschlages der Rutschkupplung 14a zusammenwir­ ken. Wie insbesondere aus Fig. 1 zu entnehmen ist, bildet der Flansch 48 sowohl das Ausgangsteil der federnen Torsionsdämpfungs­ einrichtung 13 als auch das Eingangsteil der im Verdrehwinkel be­ grenzten Rutschkupplung 14a. Die Rutschkupplung 14a ist um den axialen hülsenförmigen Ansatz 63 der Schwungmasse 4 angeordnet. Der Ansatz 63 der Schwungasse 4 ist dem Ansatz 20 der Schwungmasse 3 axial entgegengerichtet, wobei radial zwischen diesen beiden axialen Ansätzen 63, 20 das Wälzlager 16 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 1 weiterhin ersichtlich ist, sind die Reibflächen 29 und 53 einerseits, sowie die Reibflächen 28 und 54 andererseits der beiden Reibvorkehrungen 14, 14a zumindest annähernd in einer gleichen radialen Ebene angeordnet.

Die Tellerfedern 34 und 58 sind derart ausgestaltet, daß die von der Tellerfeder 34 infolge der Verspannung ihres Grundkörpers aufge­ brachte axiale Grundkraft größer ist als die Axialkraft, welche die Tellerfeder 58 aufbringt. Zwischen den Schwungmassen 3 und 4 ist weiterhin eine Reibeinrichtung 64 vorgesehen, die mit den Schrauben­ federn 52 parallel geschaltet ist. Die Reibeinrichtung 64 ist um den Zapfen 20 und axial zwischen der Scheibe 26 und dem radial verlau­ fenden Bereich 3a der Schwungmasse 3 angeordnet. Die Reibeinrichtung 64 weist eine Tellerfeder 65 auf, die zwischen der Scheibe 26 und einem Druckring 66 verspannt ist. Axial zwischen dem Druckring 66 und dem radialen Bereich 3a ist ein Reibring 67 angeordnet. Der Druckring 66 besitzt radial außen axial verlaufende Ausleger 68, die durch Ausnehmungen 69 der Scheibe 26 axial hindurchragen, wodurch der Druckring 66 gegenüber der Scheibe 26 in Umfangsrichtung festge­ legt werden kann. Die Begrenzung des möglichen Verdrehwinkels zwischen dem Eingangsteil 33 und dem Flansch 48 der Dämpfungsein­ richtung 13 erfolgt, indem zumindest einige der Federn 52 auf Block gehen, das bedeutet, daß die Windungen dieser Federn 52 aneinander zur Anlage kommen, wodurch ein weiteres Zusammendrücken derselben nicht mehr möglich ist.

Die in den Fig. 3 und 3a gezeigte erfindungsgemäße Einrichtung besitzt einen ähnlichen Aufbau wie die Einrichtung gemäß Fig. 1, weshalb der überwiegende Teil der funktionsmäßig gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Bei dieser Ausführungsvariante ist das Ausgangsteil der Rutschkupplung 14 durch eine flanschartige Zwischenscheibe 133 gebildet, deren radial äußerer kreisringartiger Randbereich 133a axial zwischen den beiden Reibflächen 28, 29 einge­ spannt ist. Auf dem radial äußeren Randbereich 133a sind Reibbeläge 37, 38 befestigt, welche mit den Reibflächen 28, 29 in Reibeingriff stehen.

Die das Ausgangsteil der Rutschkupplung 14 bildende Zwischenschei­ be 133 stellt gleichzeitig das flanschartige Eingangsteil für die federnde Dämpfungseinrichtung 13 dar. Das Ausgangsteil der federnden Dämpfungseinrichtung 13 ist durch ein Paar von Scheiben 145, 146 gebildet, welche gleichzeitig das Eingangsteil für die im Verdreh­ winkel begrenzte Rutschkuplung 14a darstellen.

Die Scheiben 145, 146 sind derart aufeinanderzu getellert, daß sie jeweils einen radial inneren kreisringartigen Bereich 145a, 146a besitzen, über die sie axial aneinander anliegen.

Die radial weiter außen liegenden kreisringartigen Bereiche 145b, 146b der Scheiben 145 und 146 sind axial beabstandet, so daß sie einen axialen Freiraum 147 bilden, in den sich die flanschartige Zwischenscheibe 133 radial hineinerstreckt.

In den radial äußeren kreisringartigen Bereichen 145b, 146b der Scheiben 145, 146 sowie in den zwischen letzteren liegenden Bereichen 133b der flanschartigen Zwischenscheibe 133 sind Ausnehmungen 149, 150,151 eingebracht, in denen Kraftspeicher in Form von Schrau­ benfedern 52 aufgenommen sind. Die Kraftspeicher 52 wirken einer relativen Verdrehung zwischen der Zwischenscheibe 133 und den beiden Scheiben 145, 146 entgegen.

Die radial weiter innen liegende Rutschkupplung 14a besitzt zwei in axialem Abstand zueinander vorgesehene ringförmige Reibflächen 153, 154, die drehfest mit der Schwungmasse 4 sind. Die Reib­ fläche 153 ist auf einer Scheibe 126 vorgesehen, die auf der Stirn­ seite des axialen Ansatzes 163 der Schwungmasse 4 mittels einer Nietverbindung 157 befestigt ist. Die Reibfläche 154 ist von einer Reibscheibe bzw. von einem Ring 155 getragen, der gegenüber der Schwungmasse 4 drehfest, jedoch auf dem axialen Ansatz 163 der Schwungmasse 4 axial verlagerbar ist. Axial zwischen den beiden Reibflächen 153, 154 sind die radial inneren Bereiche 145a, 146a der beiden Scheiben 145, 146 eingespannt. Hierfür ist die Tellerfeder 58 in ähnlicher Weise wie bei der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zwischen der Schwungmasse 4 und der Scheibe 155 axial verspannt. Axial zwischen den Bereichen 145a, 146a und den beiden Scheiben 155,126 sind wiederum Reibbeläge 59, 60 vorgesehen.

Wie aus Fig. 3a zu entnehmen ist, ist der axiale Ansatz 163 der Schwungmasse 4 derart ausgebildet, daß er an seinem äußeren Umfang radial nach außen hervorstehende, zahnartige Anformungen 163a auf­ weist, welche als Anschläge zur Begrenzung des Verdrehwinkels der Rutschkupplung 14a dienen. Die Scheiben 145, 146 besitzen an ihrem radial inneren Umfang radial nach innen weisende zahnartige Vor­ sprünge 162, welche mit Umfangsspiel zwischen die radial nach außen weisenden Anformungen 163a des axialen Ansatzes 163 der Schwungmasse 4 greifen. Durch Anschlag der zahnartigen Vorsprünge 162 an den Anformungen 163a wird der Winkelausschlag der Rutschkupplung 14a begrenzt. Die Scheibe 155 besitzt an ihrem radial inneren Umfang radial nach innen weisende Ausleger 155a, die zur Drehsicherung der Scheibe 155 gegenüber der Schwungmasse 4 die Anformungen 163a des axialen Ansatzes 163 flankieren.

Im folgenden sei die Funktion der Einrichtungen gemäß den Fig. 1 bis 3a anhand des in Fig. 4 dargestellten Diagramms näher erläu­ tert.

In diesem Diagramm ist auf der Abszissenachse der Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 und auf der Ordinatenachse das von den Rutschkupplungen 14 und 14a sowie der federnden Dreh­ schwingungsdämpfungseinrichtung 13 übertragbare Moment aufgetragen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß das von der Rutschkupplung 14 übertragbare Moment infolge der Fliehkraftabhängigkeit variabel ist. Weiterhin wird bei Fig. 4 davon ausgegangen, daß die Vorsprünge 62 an den Bolzen 57 bzw. die Vorsprünge 162 an den Anformungen 163a bei Beginn der Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3, 4, anliegen und somit der gesamtmögliche Relativverdrehwinkel der Rutschkupplung 14a durchfahren wird.

Ausgehend von der Ruheposition 71 der beiden Schwungmassen 3 und 4 werden bei einer Relativverdrehung zwischen diesen beiden Schwung­ massen 3, 4 zumindest einige der Schraubenfedern 52 des Dämpfers 13 komprimiert und zwar so lange, bis das von ihnen aufgebrachte Moment das Rutschmoment der Rutschkupplung 14a überwinden kann. Dies ist der Fall bei Überschreitung des Verdrehwinkelbereiches 72 zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4. Bei Fortsetzung der Verdrehung in die gleiche Richtung rutscht die Rutschkupplung 14a durch und zwar so lange, bis die Vorsprünge 62 an den in der entsprechenden Dreh­ richtung gegenüberliegenden Bolzen 57 bzw. die Vorsprünge 162 an den Anformungen 163a zum Anschlag kommen. Dieser mögliche Durchrutsch­ winkel der Rutschkupplung 14a ist in Fig. 4 durch den Verdrehwin­ kelbereich 73 dargestellt. Dieser Verdrehwinkelbereich 73 kann je nach den gestellten Anforderungen beliebig variiert werden. Für die meisten Anwendungsfälle ist es jedoch zweckmäßig, wenn dieser Ver­ drehwinkel 73 in der Größenordnung zwischen 10 und 120 Grad liegt.

Bei Fortsetzung der Verdrehung in die gleiche Richtung und Über­ schreitung des Bereiches 73, werden infolge des durch die Rutschkupplung 14 übertragbaren höheren Reibmomentes die Schrauben­ federn 52 weiter komprimiert und zwar so lange, bis nach Durchfahren eines Verdrehwinkelbereiches 74 zumindest einzelne der Schraubenfe­ dern 52 auf Block gehen, das heißt, deren Windungen aneinander aufliegen, so daß dann die federnde Dämpfungseinrichtung 13 keine weitere Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 zuläßt. Eine weitere Relativverdrehung zwischen den beiden Schwung­ massen 3 und 4 ist dann nur möglich, wenn das von der Brennkraft­ maschine an die Schwungmasse 3 abgegebene Moment, z. B. infolge von hohen Ungleichförmigkeitsspitzen, größer ist als das von der Rutsch­ kupplung 14 übertragbare Moment. Dieses Moment ist abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und in Fig. 4 mit 75 bezeichnet. Bei der dargestellten Kennlinie ist das Rutschmoment 75 der Rutsch­ kupplung 14 größer als das Moment 76, bei dem die federnde Dämp­ fungseinrichtung 13 auf Block geht. Es kann jedoch zweckmäßig sein, wenn bis zu einer bestimmten Drehzahl das von der Rutschkupplung 14 übertragbare Moment geringer ist als das Moment, bei dem die federn­ de Dämpfungseinrichtung 13 auf Block geht. Bei Überschreitung des von der Rutschkupplung 14 übertragbaren Momentes sind beide Schwung­ massen 3 und 4 unbegrenzt relativ zueinander verdrehbar, das bedeu­ tet also, daß zwischen diesen beiden Schwungmassen 3, 4 dann kein Anschlag vorhanden ist, der die relative Verdrehung begrenzt.

Für das dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht das in Fig. 4 eingetragene Rutschmoment 75 der Rutschkupplung 14 dem kleinsten von der Rutschkupplung 14 übertragbaren Moment, das bedeutet, daß dieses Moment 75 von der Rutschkupplung 14 auch bei Drehzahl 0 übertragen werden kann.

In dem in Fig. 5 dargestellten Diagramm ist auf der Abszissenachse die Drehzahl der Brennkraftmaschine und auf der Ordinatenachse das von der Rutschkupplung 14 übertragbare Moment aufgetragen. Wie bereits erläutert, kann die Rutschkupplung 14 bei Stillstand der Brennkraftmaschine aufgrund der durch den vorgespannten Tellerfeder­ grundkörper 39 aufgebrachten Kraft ein Grundmoment 75 übertragen. Aufgrund des axialen Versatzes der Bereiche 41 und 42 gegenüber dem Tellerfedergrundkörper 39 möchten diese Bereiche 41, 42 infolge der bei Rotation der Brennkraftmaschine auf sie einwirkenden Zentrifu­ galkraft ein Moment auf den Tellerfedergrundkörper 39 ausüben. Da die Tellerfederzungen 40 sich jedoch mit ihren Bereichen 36 an der Scheibe 30 axial abstützen, wird das Moment abgefangen, wodurch eine axiale Kraft auf die Scheibe 30 übertragen wird. Diese axiale Kraft nimmt mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu, wie dies aus dem von der Rutschkupplung 14 übertragbaren Momentenverlauf 77, der parabelförmig ansteigt, ersichtlich ist. Die Zungen 40 müssen derart ausgestaltet werden, daß der Verlauf 77 des von der Rutschkupplung 14 übertragbaren Momentes stets oberhalb des Momentenverlaufes der Brennkraftmaschine verläuft. Dies bedeutet, daß das von der Rutsch­ kupplung 14 übertragbare Moment, über den Drehzahlbereich der Brenn­ kraftmaschine betrachtet, stets größer sein muß als das von der Brennkraftmaschine abgegebene Moment.

Um Herstellungstoleranzen, Reibwerttoleranzen sowie Verschleiß in der Rutschkupplung 14 insbesondere der Reibbeläge 37, 38 zu berück­ sichtigen, ist die Rutschkupplung 14 derart ausgelegt, daß das von der Rutschkupplung bei Stillstand der Brennkraftmaschine übertragba­ re Moment größer ist als das von der Brennkraftmaschine abgegebene Nominaldrehmoment.

Bei einem Aufbau der Rutschkupplung gemäß den Fig. 1 bis 3a sind die von der Rutschkupplung 14 übertragbaren Momente sowohl in Schub- als auch in Zugrichtung zumindest annähernd gleich.

Claims (56)

1. Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen bei Brennkraftmaschinen, mit zumindest wirkungsmäßig zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren Schwungmassen angeordneten Dämpfern, wobei die eine, erste, Schwungmasse mit der Brennkraftmaschine und die andere, zweite, mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Schwungmassen mindestens drei wirkungsmäßig in Reihe geschaltete Dämpfungseinrichtungen vorgesehen sind, nämlich

• 1. eine erste im Verdrehwinkel begrenzte, bezüglich des Einsatzes spielfreie, Rutschkupplung
• 2. eine federnde (elastische) Torsionsdämpfungseinrichtung und
• 3. eine weitere zweite Rutschkupplung,

wobei die Rutschkupplungen zumindest in einem überwiegenden Bereich ihres möglichen Verdrehwinkels ohne parallele Rückstellkraft wirken.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rutschkupplung bei einer von der Ruheposition der Torsionsdämpfungseinrichtung ausgehenden Relativverdrehung der Schwungmassen das in der Torsionsdämpfungseinrichtung aufgebaute Drehmoment solange abstützt, bis ihr Rutschmoment überwunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rutschmoment der ersten Rutschkupplung geringer ist als das Rutschmoment der zweiten Rutschkupplung.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die federnde (elastische) Torsionsdämpfungsein­ richtung wirkungsmäßig in Reihe zwischen der ersten Rutsch­ kupplung und der zweiten Rutschkupplung angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Rutschkupplung, die elastische (fe­ dernde) Torsionsdämpfungseinrichtung und die zweite Rutsch­ kupplung zumindest annähernd auf gleicher axialer Höhe ange­ ordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Rutschkupplung radial außerhalb und die erste Rutschkupplung radial innerhalb der federnden Tor­ sionsdämpfungseinrichtung angeordnet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Rutschkupplung radial außerhalb und die zweite Rutschkuplung radial innerhalb der federnden Tor­ sionsdämpfungseinrichtung vorgesehen sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das übertragbare Moment mindestens einer der Rutschkupplungen veränderbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das veränderbare übertragbare Moment drehzahlabhängig ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das veränderbare übertragbare Moment mit stei­ gender Drehzahl ein ansteigendes übertragbares Moment auf­ weist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das übertragbare Moment wenigstens einer der Rutschkupplungen einen zumindest annähernd konstanten Wert aufweist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Rutschkupplung ein zumindest annähernd konstantes Rutschmoment aufweist und die zweite Rutschkupplung ein veränderbares Rutschmoment.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das übertragbare Rutschmoment beider Rutschkupp­ lungen verschieden groß ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rutschkupplung das geringere übertragbare Moment auf­ weist.

15. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drehzahlabhängige Rutschkuppplung stets ein Mindestmoment übertragen kann.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Rutschkupplung mindestens einen eigenen Kraftspeicher aufweist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Rutschkupplungen eine im vorgespannten Zustand eingebaute Tellerfeder aufweist, die derart eingebaut und ausgebildet ist, daß sie unter Fliehkraft eine veränderbare Kraft aufbringt.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder über einen radialen Bereich axial vorgespannt ist in Richtung auf eine Reibvorkehrung der entsprechenden Rutsch­ kupplung und axial zu diesem Bereich versetzte Abschnitte, wie Zungen besitzt, die unter Fliehkrafteinwirkung kraftverstärkend wirksam sind.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radial außerhalb der federnden Torsions­ dämpfungseinrichtung vorgesehene Rutschkupplung das flieh­ kraftabhängige Moment aufbringt und die radial innerhalb der federnden Torsionsdämpfungseinrichtung vorgesehene Rutschkupp­ lung ein zumindest annähernd gleichbleibendes Rutschmoment aufweist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Rutschkupplung zwei an einer der beiden Schwungmassen drehfeste Reibflächen aufweist, zwischen die ein die Gegenreibflächen tragendes Ausgangsteil radial eingreift, wobei dieses Ausgangsteil gleichzeitig das Eingangsteil der federnden Torsionsdämpfungseinrichtung bildet, welches entgegen der Wirkung von Kraftspeichern gegenüber dem Ausgangsteil der Torsionsdämpfungseinrichtung begrenzt verdrehbar ist das das Eingangsteil der ersten Rutschkupplung bildet, deren Ausgangsteil von der anderen der Schwungmassen getragen wird.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenreibflächen durch auf das Ausgangsteil der zweiten Rutschkupplung aufgebrachte Reibbeläge gebildet sind.

22. Einrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil der zweiten Rutschkupplung durch zwei Scheiben gebildet ist, die mit einem radial äußeren Bereich radial zwischen die Reibflächen der zweiten Rutschkupplung greifen, radial weiter innen liegende Bereiche dieser Scheiben axial beabstandet sind und axial zwischen sich eine das Aus­ gangsteil der federnden Torsionsdämpfungseinrichtung sowie das Eingangsteil der ersten Rutschkupplung bildende Zwischenschei­ be aufnehmen.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß in den zwei das Eingangsteil der federnden Torsionsdämpfungsein­ richtung bildenden Scheiben sowie in der zwischen diesen aufgenommenen Zwischenscheibe Ausnehmungen vorhanden sind zur Aufnahme der zwischen diesen Scheiben wirksamen Kraftspeicher, wie Federn.

24. Einrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Scheiben miteinander drehfest sind und über ihre radial äußeren Bereiche aneinander anliegen.

25. Einrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil der zweiten Rutschkupplung durch eine Zwischenscheibe gebildet ist, die mit einem radial äußeren Bereich zwischen den Reibflächen der zweiten Rutschkupplung eingespannt ist, der radial weiter innen liegende ringartige Bereich der Zwischenscheibe durch zwei Scheiben flankiert ist (das heißt, axial zwischen diesen Scheiben aufgenommen ist), welche das Ausgangsteil der federnden Torsionsdämpfungsein­ richtung sowie das Eingangsteil der ersten Rutschkupplung bilden.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in den zwei das Ausgangsteil der federnden Torsionsdämpfungsein­ richtung bildenden Scheiben sowie in der zwischen diesen aufgenommenen Zwischenscheibe Ausnehmungen vorhanden sind zur Aufnahme der zwischen diesen Scheiben wirksamen Kraftspeicher, wie. Federn.

27. Einrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Scheiben miteinander drehfest sind und über ihre radial inneren Bereiche aneinander aufliegen.

28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine der Scheiben in Richtung der anderen getellert ist.

29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Scheiben gleich ausgebildet sind.

30. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Scheiben miteinander vernietet sind.

31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die radial inneren Bereiche des Ausgangs­ teils der federnden Torsionsdämpfungseinrichtung zwischen zwei mit einer der Schwungmassen drehfesten Reibflächen eingespannt sind, welche von den das Ausgangsteil der ersten Rutschkupp­ lung bildenden Bauteilen getragen sind.

32. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 31, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Eingangsteil der ersten Rutschkupplung Anschläge aufweist, die zur Drehbegrenzung mit Gegenanschlägen zusammenwirken, welche auf der das Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung tragenden Schwungmasse vorgesehen sind.

33. Einrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsteil an seiner inneren Kontur Ausleger aufweist, die mit Spiel zwischen die Gegenanschläge greifen.

34. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung durch zwei, jeweils eine Reibfläche aufweisende und mit einer der Schwungmassen drehfeste Scheiben gebildet ist.

35. Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Scheiben des Ausgangsteils der ersten Rutschkupplung mit einer der Schwungmassen axial festgelegt ist und die andere Scheibe gegenüber dieser axial verlagerbar ist.

36. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den das Ausgangsteil der ersten Rutschkupplung bildenden Scheiben und den radial zwischen diesen aufgenommenen Bereichen des Eingangsteils Reibbeläge vorgesehen sind.

37. Einrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge auf dem Eingangsteil befestigt sind.

38. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die das Ausgangsteil der ersten Rutschkupp­ lung bildenden Scheiben über Bolzen mit der entsprechenden Schwungmasse drehfest sind.

39. Einrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die axial feste Scheibe des Ausgangsteils der ersten Rutschkupplung mit den Bolzen vernietet ist.

40. Einrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die axial verlagerbare Scheibe des Ausgangs­ teils der ersten Rutschkupplung Ausschnitte besitzt, durch welche die Bolzen zur Drehsicherung dieser Scheibe axial hindurchragen.

41. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 40, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Eingangsteil der ersten Rutschkupplung an seiner inneren Kontur radiale Ausleger aufweist, die mit Spiel zwischen die Bolzen greifen und zur Begrenzung des Verdrehwinkels der ersten Rutschkupplung an denselben zur Anlage kommen.

42. Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 41, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die axial verlagerbare Scheibe des Ausgangs­ teiles der ersten Rutschkupplung von einer Tellerfeder beauf­ schlagt wird.

43. Einrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder axial zwischen einem radialen Flansch einer der Schwungmassen und der axial verlagerbaren Scheibe verspannt ist.

44. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Rutschkupplung uni einen zylinderarti­ gen axialen Ansatz einer der Schwungmassen gelegt ist.

45. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Reibflächen der zweiten Rutschkupplung auf der ersten Schwungmasse vorgesehen sind, wobei eine der Reib­ flächen von einer mit dieser Schwungmasse drehfesten, jedoch axial verlagerbaren Scheibe getragen ist, während die andere axial fest ist mit dieser Schwungmasse.

46. Einrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlagerbare Scheibe von einer Tellerfeder beaufschlagt ist.

47. Einrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder einen radial äußeren kreisringförmigen Grundkörper aufweist, von dem radial nach innen weisende Zungen ausgehen, die gegenüber dem Grundkörper in Achsrichtung abgekröpft sind.

48. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Rutschkupplung von der zweiten Schwungmasse getragen wird, welche über eine schaltbare Rei­ bungskupplung mit einem Getriebe verbindbar ist.

49. Schwungrad, umfassend eine mit einer Antriebswelle verbindbare treibende Platte, die innen einen axialen Ansatz aufweist, und eine koaxial zur treibenden Platte angeordnete und mittels eines Lagers an dieser gelagerte Schwungscheibe, wobei zwischen der treibenden Platte und der Schwungscheibe ein Federmechanismus, eine Rutschkupplung und eine Reibeinrichtung angeordnet sind und wobei die Rutschkupplung in radialer Richtung innerhalb des Federmechanismus und in Reihe mit diesem wirkend angeordnet ist und eine Mitnehmerscheibenanordnung (Flansch) mit Ausnehmungen für die Kraftspeicher des Federmechanismus, eine Tellerfe­ der sowie Reibbeläge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit­ nehmerscheibenanordnung eine einzige Mitnehmerscheibe aufweist und daß die Rutschkupplung derart ausgebildet ist, daß einer der Reibbeläge auf der einen Seite der Mitnehmerscheibe und ein anderer der Reibbeläge sowie eine Druckscheibe und die Tellerfeder auf der anderen Seite der Mitnehmerscheibe angeordnet sind.

50. Schwungrad nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Reibbeläge axial zwischen der Mitnehmerscheibe und einem Flansch der Schwungscheibe und ein anderer der Reibbeläge sowie die Druckscheibe und die Tellerfeder axial zwischen der Mitnehmerscheibe und dem Schwungscheibenhauptteil angeordnet sind.

51. Schwungrad nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe drehfest mit der Schwungscheibe ist.

52. Schwungrad nach einem der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge, die Tellerfeder, die Druckscheibe und die Mitnehmerscheibe axial zwischen dem Flansch und dem Schwungscheibenhauptteil aufgenommen sind.

53. Schwungrad nach einem der Ansprüche 49 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungscheibe radial innen einen axialen Ansatz aufweist, um den die Rutschkupplung angeordnet ist.

54. Schwungrad zum Kompensieren von Drehstößen mit einem Hysteresemechanismus, einem Dämpfungsmechanismus und einem Drehmomentbegrenzungsmechanismus, die zwischen zwei getrennten, konzentrisch zueinander drehbar gelagerten Trägheitsmassen angeordnet sind, wobei der Dämpfungsmechanismus und der Hysteresemechanismus parallel zueinander wirksam sind, weiterhin der Drehmoment-Begrenzungsmechanismus einen ersten und einen zweiten Drehmomentbegrenzer aufweist, die unterschied­ liche Drehmoment-Übertragungsleistungen aufweisen und in Umfangsrichtung um einen vorbestimmten Winkel relativ zueinander bewegbar sind, wobei der Dämp­ fungsmechanismus und der erste und der zweite Drehmomentbegrenzer in Reihe geschaltet sind, wobei die Drehmomentbegrenzer zumindest in einem überwiegenden Bereich ihres möglichen Verdrehwinkels ohne parallele Rückstellkraft wirken.

55. Schwungrad nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungsleistung des einen Drehmomentbegrenzers größer ist als das maximale Drehmoment einer Brennkraftmaschine und die Drehmomentübertragungsleistung des anderen der Drehmomentbegrenzer kleiner ist als das maximale Drehmoment, das der Dämpfungsmechanismus aufnehmen kann.

56. Schwungrad nach einem der Ansprüche 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Drehmomentbegrenzer radial innerhalb und der andere der beiden Drehmomentbegrenzer radial außerhalb des Dämpfungsmechanismus angeordnet ist.