DE3941250A1 - Einrichtung zum daempfen von schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Schwungmassenkörper, der mit dem Motor verbindbar ist und einem Schwungmassenkörper, der über eine Kupplung, wie eine schaltbare Reibungskupplung, mit dem Getriebe kuppelbar ist, wobei zwischen den beiden Schwungmassenkörpern eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist.

Es ist bekannt, daß in Abhängigkeit von der Betätigung der Reibungskupplung bei den obengenannten Einrichtungen Start- und Stopprobleme auftreten, die bedingt sind durch den Resonanzdurchlauf bei niedriger Drehzahl. Hierdurch treten im Start- bzw. Stopvorgang störende und nicht zu akzeptierende Geräusche auf. Außerdem wird im Resonanzbetrieb eine extrem hohe Beanspruchung der Bauteile, insbesondere der Dämpfertei­ le, erzeugt.

Zur Lösung dieses Problemes ist bereits vorgeschlagen worden, die beiden Schwungmassen in Abhängigkeit von der Drehzahl voneinander zu entkoppeln, wobei erst nach Erreichen einer bestimmten Mindestdrehzahl die beiden Schwungmassen wiederum miteinander verbunden werden. Derartige Einrichtun­ gen sind jedoch wegen des erforderlichen Steuer- und Regelaufwandes relativ aufwendig und teuer. Es besteht außerdem der Nachteil, daß die Gesamtmasse der zweiten Schwungmasse, die auch die Kupplung trägt, nach dem Anlassen und oberhalb der kritischen Drehzahl vom Stillstand aus zugekuppelt werden muß, wodurch die fliehkraftgesteuerten Teile einer hohen Belastung ausgesetzt sind.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Probleme und Schwierigkeiten auf besonders preiswerte Weise zu vermeiden und ein sogenanntes Zweimassen­ schwungrad zu schaffen, welches beim Resonanzdurchlauf keine störenden Geräusche erzeugt. Außerdem soll die Einrichtung funktionssicher sein bei höchstmöglicher Dauerfestigkeit.

Dies wird gemäß der Erfindung bei Einrichtungen der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß die Reibungskupplung eine sogenannte "gedrückte" Reibungskupplung ist und daß eine in Abhängigkeit von deren Betätigung, zwischen dem mit dem Motor verbindbaren (ersten) Schwungmassenkörper und dem dem Getriebe über die Reibungskupplung zu- und abkuppelbaren (zweiten) Schwungmassenkörper, zum Beispiel zwischen der Dämpfungseinrichtung und dem zweiten Schwungmassenkörper, betätigbare weitere Reibungskupplung vorgesehen ist, mit wenigstens einem mit dem einen Schwungmassenkörper (bezie­ hungsweise der Dämpfungseinrichtung) verbundenen Reibkörper und einem gegenüber diesem lüftbaren, mit der zweiten Schwungmasse drehfest verbundenen Gegenreibkörper.

Durch ein derartiges Konstruktionsprinzip ist es möglich, das übertragbare Moment der weiteren Kupplung, also der zwischen den beiden Schwungmassen derselben vorgesehenen, je nach den vorgegebenen Bedingungen beziehungsweise Erfordernissen des Einzelfalles - bei ausgerückter Schaltkupplung - beliebig hoch oder niedrig zu wählen. Im Einzelfall kann dieses Moment sogar höher liegen als das durch die Schaltkupplung - in geschlossenem Zustand derselben - übertragbare Moment. Die weitere Reibungskupplung kann gemäß der Erfindung aber auch so weit gelüftet werden, daß in ausgekuppeltem Zustand derselben (und der Schaltkupplung) der Motor alleine mit der ersten Schwungmasse (dem Primärschwungrad) gestartet wird und erst nach Erreichen einer bestimmten Mindestdrehzahl, die über der Resonanzdrehzahl liegt, kann durch Schließen der Schaltkupplung und damit durch Schließen der Schwungmassen­ kupplung die zweite Schwungmasse (das Sekundärschwungrad) wieder angekuppelt werden. Bei einer gezogenen Kupplung wäre dieser Effekt, wenn überhaupt, nur sehr eingeschränkt erreichbar, da bei einer derartigen Ausführung die zusätzli­ che Kupplung zwischen den beiden Schwungmassen jeweils infolge des Konstruktionsprinzips mit der Ausrückkraft der (gezogenen) Schaltkupplung beaufschlagt bleibt und damit je nach Auslegung derselben etwa 20 bis 30% des Maximalmomentes dieser zusätzlichen Kupplung erhalten bleiben. Es kann also eine derartige Einrichtung nicht derart ausgebildet werden, daß das übertragbare Moment kleiner ist als das durch die Ausrückkraft der Schaltkupplung bestimmte Moment. Anderer­ seits aber ist an der zusätzlichen Kupplung zwischen den beiden Schwungmassen - ebenfalls bei Verwendung einer gezogenen Kupplung - ein höheres als der Ausrückkraft der gezogenen Kupplung entsprechendes Moment ebenfalls nicht erzielbar.

Eine Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann derart ausgebildet sein, daß in an sich bekannter Weise die (Schalt) Reibungskupplung eine an einem Deckel schwenkbar gelagerte Tellerfeder umfaßt, die radial außerhalb eine Druckplatte beaufschlagt, zwischen der und dem zugehörigen (zweiten) Schwungmassenkörper die Kupplungsscheibe der Schaltkupplung vorgesehen ist und wobei der Deckel zum Beispiel über elastische Mittel in radialer und in Umfangsrichtung fest, jedoch axial gegenüber dem Schwungmassenkörper verlagerbar befestigt ist und zwischen einem deckelseitigen Anschlag, zum Beispiel dem Deckelrand, und diesem axial gegenüberliegenden Bereichen des Schwungmassenkörpers bei geschlossener Kupplung ein axialer Abstand vorhanden ist, der bei geöffneter Kupplung überbrückt wird.

Dabei kann auf der der Schaltkupplung abgekehrten Seite des zugehörigen Schwungmassenkörpers der mit dem anderen Schwungmassenkörper über die Dämpfungseinrichtung verbundene Reibkörper angeordnet sein, der in Abhängigkeit vom ausge­ rückten Zustand der Schaltkupplung frei koppelbar ist von der in geschlossenem Zustand der Schaltkupplung bewirkten Einklemmung zwischen der (zweiten) Schwungmasse und dem auf der der Schaltkupplungsseite abgekehrten Seite der Reibschei­ be vorgesehenen, mit dem Deckel der Schaltkupplung drehfest verbundenen Gegenreibkörper.

In besonders einfacher Weise ist das übertragbare Moment der weiteren Reibungskupplung dadurch einstellbar oder steuerbar, daß der Reibkörper derselben in axialer Richtung federnd ausgebildet ist, derart, daß in geschlossenem Zustand der weiteren Reibungskupplung eine Beaufschlagung entgegen der Kraft dieser Federung erfolgt. Dabei kann die Federung beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß an einem Reibbe­ lagträger sogenannte Federsegmente vorgesehen sind, an denen wiederum Reibbeläge befestigt sind, wobei die Federsegmente in Achsrichtung vorgespannt gehalten sein können.

Für einzelne Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der axiale Federweg des Reibkörpers größer ist als der axiale Lüftweg des Gegenreibkörpers, so daß dann stets ein Schlepp­ moment oder ein Rutschmoment zwischen den beiden Schwungmas­ sen vorhanden ist. Es kann aber für bestimmte Anwendungsfälle auch vorteihaft sein, den axialen Federweg des Reibkörpers relativ klein gegenüber dem Lüftweg zu wählen, ja sogar geringer als den Lüftweg des Gegenreibkörpers auszugestalten, so daß bei ausgerückter Schaltkupplung entweder gar kein oder lediglich ein sehr geringes Schleppmoment zwischen den beiden Schwungmassen vorhanden ist.

Anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert.

Das mit 1 bezeichnete Zweimassenschwungrad besitzt in an sich bekannter Weise zwei über eine Dämpfungseinrichtung 2 verbundene Schwungmassen 3 und 4, von denen die Schwungmasse 3 mit der Kurbelwelle 5 einer Brennkraftmaschine fest verbunden ist und die Schwungmasse 4 ist über eine sogenann­ te "gedrückte" Reibungsschaltkupplung 6 einer Getriebewelle 7 zu- und abkuppelbar. Über eine Lagerung 8 in Form eines Kugellagers sind die beiden Schwungmassen 3 und 4 relativ zueinander verdrehbar und zwar entgegen der Wirkung der Dämpfungseinrichtung 2. In an sich ebenfalls bekannter Weise ist am Deckel 9 der Schaltkupplung 6 eine Tellerfeder 10 schwenkbar gelagert, und zwar zwischen Kippringen 11, die wiederum über einen Abstandsbolzen 12 am Deckel 9 befestigt sind. Die radial äußeren Bereiche 13 der Tellerfeder 10 belasten eine Druckplatte 14 in Richtung der Reibbeläge 15 einer Kupplungsscheibe 16, wodurch die Reibbeläge 15 der Kupplungsscheibe 16 eingeklemmt werden, und das Moment von der Kurbelwelle 5 auf die erste Schwungmasse 3 über die Dämp­ fungseinrichtung 2, die zweite Schwungmasse 4 und die Schaltkupplung 6 auf die Getriebewelle 7 geleitet wird. Im Kraftübertragungsweg zwischen der ersten Schwungmasse 3 und der zweiten Schwungmasse 4 ist eine weitere Reibungskupplung 17 vorgesehen, die, wie nachstehend beschrieben, entweder als schalt- beziehungsweise betätigbare Rutschkupplung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 wirksam sein kann oder als Kupplung zum vollständigen Freigeben der Drehmoment­ übertragungsverbindung zwischen den beiden Schwungmassen.

In der gezeichneten eingerückten Stellung der Schaltkupplung 6 besitzt der Deckelrand 18 einen axialen Abstand A gegenüber einer diesem Bereich axial gegenüberliegenden Fläche 19, die als Anschlagfläche dient. Der Deckel 9 ist über Blattfedern 20, die sich in Umfangsrichtung beziehungsweise tangentialer Richtung erstrecken, mit der zweiten Schwungmasse 4 sowohl radial fest als auch in Umfangsrichtung fest, also drehfest, verbunden, jedoch axial verlagerbar, indem das andere, nicht näher dargestellte Ende der Blattfeder 20 an einem Niet befestigt ist, welcher in der zweiten Schwungmasse 4 eingelassen ist und durch eine Öffnung des Deckels 9 hindurchragt, wobei das erwähnte andere Ende der Blattfeder 20 auf diesem Niet befestigt ist. Der Deckel 9 hat an seinem sich dem Rand 18 anschließenden, axial verlaufenden Bereich 21 einen ringtellerartig ausgebildeten Gegenreibkörper 22 befestigt, zwischen dem und der auf der zweiten Schwungmasse 4 vorgesehenen Reibfläche 23, der aus den Belägen 24, 25 gebildete Reibkörper einklemmbar ist. Dieser Reibkörper ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel über sogenannte Doppel­ segmentfederpaare 26, 27 am Ausgangsteil 28 der Dämpfungsein­ richtung 2 befestigt. Die Doppelsegmente 26, 27 und damit die Reibbeläge 24, 25 werden über Abstandsniete 29 - in ausgerück­ tem Zustand der weiteren Kupplung 17 - auf einen bestimmten Abstand zueinander gehalten. Im gezeigten Zustand ist die weitere Reibungskupplung 17 - ebenso wie die Schaltkupplung 6 - in geschlossenem, also eingerückten Zustand, gezeichnet, und es wird das volle Moment der weiteren Kupplung 17 zwischen den beiden Schwungmassen übertragen, welches höher liegt als das durch die Schaltkupplung 6 übertragbare Moment, nachdem der Außendurchmesser der weiteren Kupplung 17 größer ist als derjenige der Schaltkupplung 6. Beim Ausrücken der Schaltkupplung 6 wird durch Verschwenken der Tellerfederin­ nenbereiche 30 in Richtung des Pfeiles B zunächst der Deckel 9 axial verschoben, bis der Abstand A zwischen Deckelrand 18 und Auflagefläche 19 überwunden ist. Dabei bewegt sich auch der Gegenreibkörper 22 axial in der gleichen Richtung, wodurch die Kupplung 17 gelüftet wird, das heißt, es werden die Reibbeläge 24, 25 entlastet, so daß sie auffedern können und damit die Einklemmkraft auf die Reibbeläge 24, 25 zumindest verringert.

Beim Einrücken der Schaltkupplung 6 wird über die Kraft der Tellerfeder 10 sowohl der Gegenreibkörper 22 in Richtung auf die Reibbeläge 24, 25 und die axial feste Schwungmasse 4 bewegt, als auch die Druckplatte 14 der Kupplung 6 in Richtung auf die Reibbeläge 15 und die Kupplungsscheibe 16 in Richtung der Reibfläche 31 des zweiten Schwungmassen­ körpers 4 bewegt. Nach Überwindung des Abstandes A bezie­ hungsweise des Lüftweges der Druckplatte 14 sind beide Kupplungen geschlossen.

Durch die vorbestimmte Größe des Abstandes A und/oder des axialen Federweges zwischen den beiden Reibbelägen 24, 25 der weiteren Reibungskupplung 17 und/oder der Spreizkraft der Doppelsegmente 26, 27 kann praktisch jedes gewünschte übertragbare Moment der weiteren Kupplung 17 vorgegeben werden, so daß dieses Konstruktionsprinzip in einer Bandbrei­ te einsetzbar ist, die von einem vollständigen Auskuppeln beziehungsweise Abkuppeln der zweiten Schwungmasse mitsamt der Schaltkupplung 6 reicht, (wobei zum Beispiel beim Starten der Motor alleine mit der ersten oder Primärschwungmasse 4, jedoch mitsamt der Dämpfungseinrichtung 2 bis einschließlich der Reibbeläge 24, 25 dreht und wobei nach Erreichen einer bestimmten Mindestdrehzahl, die über der Resonanzdrehzahl liegt, nun durch Schließen der Schaltkupplung 6 und der zweiten Kupplung 17 die zweite Schwungmasse mitsamt der Schaltkupplung zugekuppelt werden), bis zu einer Bauweise, bei der durch entsprechend geringen axialen Abstand A und entsprechend großem Federweg bezie­ hungsweise großer Federkraft der Doppelsegmente 26, 27 ein entsprechend hohes Moment übertragen wird, welches jedoch wiederum derart niedrig sein kann, daß die im Resonanzenbe­ reich entstehenden Drehstöße beziehungsweise Drehmoment­ schwankungen dadurch getilgt werden, daß nun die Kupplung 17 als Rutschkupplung wirksam ist.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen im Antriebs­ strang eines Kraftfahrzeuges mit einem Schwungmassenkör­ per, der mit dem Motor verbindbar ist und einem Schwung­ massenkörper, der über eine Kupplung, wie eine schaltbare Reibungskupplung, mit dem Getriebe kuppelbar ist, zwischen den beiden Schwungmassenkörpern eine Dämpfungs­ einrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung eine sogenannte "gedrückte" Reibungs­ kupplung ist und daß eine in Abhängigkeit von deren Betätigung, zwischen dem mit dem Motor verbindbaren (ersten) Schwungmassenkörper und dem dem Getriebe über die Schaltkupplung zu- und abkuppelbaren (zweiten) Schwungmassenkörper betätigbare weitere Reibungskupplung vorgesehen ist, mit wenigstens einem mit der einen Schwungmasse verbundenen Reibkörper und einem gegenüber diesem lüftbaren, mit der zweiten Schwungmasse drehfest verbundenen Gegenreibkörper.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Reibungskupplung eine an einem Deckel schwenkbar gelagerte Tellerfeder umfaßt, die mit radial außen liegenden Bereichen eine Druckplatte beaufschlagt, zwischen der und dem zugehörigen Schwung­ massenkörper eine Kupplungsscheibe vorgesehen ist, und wobei der Deckel radial fest, axial jedoch gegenüber dem (zweiten) Schwungmassenkörper verlagerbar befestigt ist und zwischen einem deckelseitigen Anschlag und diesem axial gegenüberliegenden Bereichen des Schwungmassenkör­ pers bei geschlossener Kupplung ein axialer Abstand vorhanden ist, der bei geöffneter Kupplung überbrückt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der der Schaltkupplung abgekehrten Seite des zugehörigen Schwungmassenkörpers der mit dem anderen Schwungmassenkörper über die Dämpfungseinrichtung verbundene Reibkörper angeordnet ist, der in Abhängigkeit vom ausgerückten Zustand der Schaltkupplung frei koppelbar ist von der in geschlossenem Zustand der Schaltkupplung bewirkten Einklemmung zwischen der (zweiten) Schwungmasse und dem auf der der Schaltkupp­ lungsseite abgekehrten Seite der Reibscheibe vorgesehe­ nen, mit dem Deckel der Schaltkupplung drehfest verbunde­ nen Gegenreibkörper.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper der weiteren Reibungs­ kupplung in axialer Richtung federnd ist und in geschlos­ senem Zustand der weiteren Reibkungskupplung eine Beaufschlagung entgegen der Kraft der Federung erfolgt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Federweg des Reibkörpers größer ist als der axiale Lüftweg des Gegenreibkörpers.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Federweg des Reibkörpers kleiner ist als der axiale Lüftweg des Gegenreibkörpers.