DE3941251A1 - Einrichtung zum daempfen von schwingungen - Google Patents

Description

Es sind Einrichtungen zum Dämpfen von Schwingungen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen bekannt geworden, bei denen die Schwungscheibe praktisch aufgeteilt ist in zwei Schwungmassen, und bei denen zwischen den beiden Schwungmas­ sen ein Dämpfer vorgesehen ist. Hierdurch können auch solche Schwingungen abgebaut werden, die bei Kraftfahrzeugen mit Motoren mit relativ hohem Drehmoment bei niedriger Drehzahl entstehen. Derartige, über eine Dämpfungseinrichtung miteinander verbundene Schwungmassenkörper, von denen der eine an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt ist und der andere eine Kupplung trägt zum Schalten des Getrie­ bes, sind aber selbst Ursache von Problemen, da die beiden trägen Massen, zwischen denen die Federmittel des Dämpfers wirken, zu Resonanzschwingungen neigen. Dies tritt bei niedrigen Drehzahlen, in der Regel unterhalb der Leerlauf­ drehzahl auf, beim Start- und Stopvorgang der Brennkraftma­ schine. Diese Resonanzschwingungen äußern sich durch extrem störende Geräusche, und es wird weiterhin eine hohe Beanspru­ chung der Bauteile, insbesondere der Dämpferteile 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.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Einrichtung, bei der der eine Schwungmassenkörper mit dem Motor und der andere über eine Kupplung, wie eine schaltbare Reibungskupplung mit dem Getriebe verbindbar ist und zwischen den beiden Schwungmassenkörpern ein Dämpfer vorgesehen ist, eine, in Abhängigkeit von der Betätigung der Schaltkupplung, zwischen dem mit dem Motor verbindbaren ersten Schwungmassen­ körper und dem dem Getriebe über die Schaltkupplung zu- und abkuppelbaren Schwungmassenkörper betätigbare weitere Reibungskupplung vorgesehen ist mit wenigstens einem mit der einen Schwungmasse, zum Beispiel am Dämpferausgangsteil angelenkten, verbundenen Reibkörper und einem gegenüber diesem lüftbaren, mit der zweiten Schwungmasse drehfest verbundenen Gegenreibkörper und wobei die Beaufschlagung des Gegenreibkörpers in Richtung des Reibkörpers durch eine von der Schaltkupplung getrennte Federeinrichtung erfolgt.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Schaltkupplung eine sogenannte "gedrückte" Kupplung ist, die in an sich bekannter Weise eine an einem Deckel schwenkbar gelagerte Tellerfeder umfaßt, die mit radial außen liegenden Bereichen eine Druckplatte beaufschlagt zwischen der und dem zugehöri­ gen Schwungmassenkörper eine Kupplungsscheibe vorgesehen ist, und wobei der Deckel radial und drehfest, axial jedoch gegenüber dem (zweiten) Schwungmassenkörper verlagerbar befestigt ist und einem deckelseitigen Anschlag und diesem axial gegenüberliegenden Bereichen des Schwungmassenkörpers bei geschlossener Schaltkupplung ein axialer Abstand vorhanden ist, der bei geöffneter Schaltkupplung überbrückt ist, wobei weiterhin in Abhängigkeit der Betätigung der Schaltkupplung die Anpreßkraft der weiteren Kupplung zumindest verringerbar ist.

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 geschlossener Schaltkupplung beliebig und unabhängig von der Kraft der Anpreßeinrichtung der Schalt­ kupplung und weiterhin - bei ausgerückter Schaltkupplung - beliebig hoch oder niedrig zu wählen. Im Einzelfall kann dieses Moment bei geöffneter Schaltkupplung 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 Schaltkupp­ lung und damit durch Schließen der Schwungmassenkupplung die zweite Schwungmasse (das Sekundärschwungrad) wieder angekup­ pelt werden. Bei einer gezogenen Kupplung wäre dieser Effekt, wenn überhaupt, nur sehr eingeschränkt erreichbar, da bei einer derartigen Ausführung die zusätzliche Kupplung zwischen den beiden Schwungmassen jeweils infolge des Konstruktions­ prinzips 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 Ausrück­ kraft der Schaltkupplung bestimmte Moment. Andererseits aber ist an der zusätzlichen Kupplung zwischen den beiden Schwungmassen - bei Verwendung einer gezogenen Kupplung - ein höheres als der Ausrückkraft der gezogenen Kupplung entspre­ chendes Moment ebenfalls nicht erzielbar.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann weiterhin derart ausgebildet sein, daß, wie bereits erwähnt, durch die weitere Kupplung die zweite Schwungmasse von der ersten frei koppelbar ist. Andererseits kann die Einrichtung auch derart ausgebildet sein, daß die Anpreßkraft der Federeinrichtung dieser weiteren Reibungskupplung in Abhängigkeit von der Betätigung der Schaltkupplung lediglich verringert wird und somit diese weitere Kupplung als Rutschkupplung wirksam ist.

Die weitere Kupplung zwischen den Schwungmassen kann derart ausgebildet sein, daß auf der der Schaltkupplung abgekehrten Seite der zweiten Schwungmasse mindestens ein an dieser angreifender Reibkörper vorgesehen ist, der von mindestens einem auf seiner dem Reibkörper abgekehrten Seiten vorgesehe­ nen, axial verlagerbaren Gegenreibkörper beaufschlagbar ist, der wiederum von der auf seiner dem Reibkörper abgekehrten Seite vorgesehenen Federeinrichtung beaufschlagbar ist. Hierfür kann auf der dem Reibkörper abgekehrten Seite des Gegenreibkörpers eine Tellerfeder vorgesehen sein, die - vorgespannt eingebaut - mit einem radialen Bereich an dem Gegenreibkörper auflagert und mit einem anderen radialen Bereich an einem axial festen Bauteil. Dabei kann die Tellerfeder derart eingebaut sein, daß sie mit radial weiter innen liegenden Bereichen an einem axial festen Bauteil, wie einem an der zweiten Schwungmasse befestigten Bauteil und mit radial weiter außen liegenden Bereichen den Gegenreibkörper beaufschlagt. Das Ausrücken dieser Kupplung kann dadurch erfolgen, daß entweder die Tellerfeder an radial über den Auflagedurchmesser am Gegenreibkörper hinausragenden Bereichen, wie Auslegern von einem Ausrückmittel beaufschlagt beziehungsweise lüftbar ist oder dadurch, daß der Gegenreib­ körper von einem Ausrückmittel beaufschlagbar ist. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ergibt sich, wenn das Ausrückmittel der Deckel selbst ist, der, wie bereits erwähnt, um einen vorbestimmten Betrag axial gegenüber der zweiten Schwungmasse verlagerbar ist. Dabei können axial verlaufende Bereiche des Deckels bis zur Tellerfeder oder zum Gegenreibkörper reichen.

Der axiale Bewegungsweg des Deckels in Richtung von der zweiten Schwungmasse weg unter der Schließkraft der Feder der Schaltkupplung kann durch einen Anschlag begrenzt werden, der gebildet sein kann durch einen den Deckel durchdringenden und mit einem Rand oder Kopf übergreifenden Abstandsniet.

Anhand des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs­ beispieles sei die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Zweimassenschwungrad im Schnitt und

Fig. 2 einen Ausschnitt in der Ansicht des Pfeiles II.

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, wie dies nachstehend noch beschrieben wird. Der Deckel 9 hat einen sich dem Rand 18 anschließen­ den, axial verlaufenden Bereich 21, mit dem er den zweiten Schwungmassenkörper übergreift und auf Auslegern 22 einer Tellerfeder 23 der zweiten Kupplung 17 auflagert. Die Tellerfeder 23 ist in vorgespanntem Zustand eingebaut und lagert radial innen an einem Stützbereich 24 eines Abstütz­ teiles 25 auf. Dieses ist axial fest auf der zweiten Schwungmasse 4 durch ein Halteteil 26 gehalten, welches wiederum über Blindniete 27 an der zweiten Schwungmasse 4 befestigt ist und hält das Abstützteil über Ausleger 28.

Radial weiter außen belastet die Tellerfeder 23 eine als Gegenreibkörper wirksame druckplattenartige Scheibe 28, über deren Nocken 29 in Richtung einer auf der zweiten Schwungmas­ se vorgesehenen Reibfläche 30. Zwischen Druckplatte 28 und Reibfläche 30 sind die Reibbeläge 31 eines Reibkörpers vorgesehen, die am Ausgangsteil 32 des Dämpfers 2 befestigt sind. Damit ist die drehschlüssige, jedoch unter der Wirkung des Dämpfers 2 stehende Koppelung der beiden Schwungmassen gegeben, wobei das übertragbare Moment je nach Anwendungsfall größer oder aber auch kleiner gewählt werden kann als das Nominal-Drehmoment des Motors oder der Kupplung 6.

Der Deckel 9 weist an seinem axial verlaufenden Bereich 21 Ausleger 34 auf, zwischen denen die Ausleger 22 der Tellerfe­ der hindurchragen. Mit den zwischen den Auslegern 34 vorgesehenen Anschlagbereichen 35 lagert der Deckel 9 auf den Auslegern 22 der Tellerfeder 23 auf.

Die Blattfedern 20 sind mit ihrem dem deckelseitigen Befestigungsniet 36 abgekehrten Ende an einem Nocken 37 der zweiten Schwungmasse 4 befestigt, und zwar über einen eingeschraubten Stufenbolzen 38. Dieser ragt durch eine Öffnung 39 des Deckels 9 hindurch und lagert mit seinem Kopf oder Rand 40 auf dem Deckel 9 auf, wodurch der axiale Bewegungsweg des Deckels 9 in der Richtung von der zweiten Schwungmasse weg begrenzt und der Abstand A definiert ist.

Die Druckplatte 28 kann ebenfalls über eine Blattfederverbin­ dung 41, deren Befestigungspunkte in an sich bekannter Weise in Umfangsrichtung voneinander entfernt sind, mit der Tellerfeder oder aber mittels einer Blattfederverbindung mit dem Abstützteil 25 verbunden sein.

In dem gezeigten eingerückten Zustand in der Kupplung 6 ist auch die zusätzliche Kupplung 17 eingerückt und überträgt ihr volles Moment zwischen den beiden Schwungmassen, wobei dieses Moment höher oder auch niedriger sein kann als das von der Kupplung 6 übertragbare Moment. Beim Ausrücken der Schalt­ kupplung 6 wird durch Verschwenken der Tellerfederinnenberei­ che 31 in Richtung des Pfeiles B zunächst der Deckel 9 axial verschoben, bis der Abstand A zwischen Deckelrand 18 und Auflagebereich 19 überwunden ist. Dabei bewegt sich auch der axial verlaufende Bereich 21 beziehungsweise die Abschlagbe­ reiche 35 in der gleichen Richtung und die Tellerfeder 23 wird um den Abstützbereich 24 in Gegenrichtung des Uhrzeigers verschwenkt und entlastet dabei die Druckplatte. Diese Entlastung kann geringfügig sein, wodurch die Kupplung 17 zwischen den beiden Schwungmassen als Rutschkupplung wirksam ist. Die Entlastung beziehungsweise der Abhub der Tellerfeder 23 beziehungsweise der Druckplatte 29 kann aber auch so weit erfolgen, daß die Reibbeläge 31 vollständig freigegeben werden.

Claims (12)

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, wobei zwischen den beiden Schwungmassenkörpern eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, und wobei eine in Abhängigkeit von der Betätigung der Schaltkupplung zwischen dem mit dem Motor verbindbaren (ersten) Schwungmassenkörper und dem dem Getriebe über die Schaltkupplung zu- und abkuppelbaren (zweiten) Schwung­ massenkörper 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 und daß die Beaufschlagung des Gegenreibkörpers in Richtung des Reibkörpers durch eine von der Schaltkupplung getrennte Federeinrichtung erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung eine sogenannte "gedrückte" Kupplung ist, die in an sich bekannter Weise eine an einem Deckel schwenkbar gelagerte Tellerfeder umfaßt, die mit radial außen liegenden Bereichen eine Druckplatte beaufschlagt, zwischen der und dem zugehörigen Schwungmassenkörper eine Kupplungsscheibe vorgesehen ist, und wobei der Deckel radial und drehfest, axial jedoch gegenüber dem (zweiten) Schwungmassenkörper verlagerbar befestigt ist, und zwischen einem deckelseitigen Anschlag und diesem axial gegenüberliegenden Bereichen des Schwungmassenkörpers bei geschlossener Schaltkupplung ein axialer Abstand vorhanden ist, der bei geöffneter Schaltkupplung überbrückt ist, wobei weiterhin in Abhängigkeit der Betätigung der Schaltkupplung die Anpreßkraft der weiteren Kupplung zumindest verringerbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß durch die weitere Kupplung die zweite von der ersten Schwungmasse abkoppelbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft der Federeinrichtung der weiteren Reibungskupplung in Abhängigkeit von der Betätigung der Schaltkupplung zumindest verringerbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Schaltkupplung abgekehr­ ten Seite der zweiten Schwungmasse mindestens ein an dieser angreifender Reibkörper vorgesehen ist, der von mindestens einem auf seiner dem Reibkörper abgekehrten Seite vorgesehenen, axial verlagerbaren Gegenreibkörper beaufschlagbar ist, der wiederum vor der auf seiner dem Reibkörper abgekehrten Seite vorgesehenen Federeinrich­ tung beaufschlagbar ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Reibkörper abgekehrten Seite des Gegenreibkörpers eine Tellerfeder vorgesehen ist, die - vorgespannt eingebaut - mit einem radialen Bereich an dem Gegenreibkörper auflagert und mit einem anderen radialen Bereich an einem axial festen Bauteil.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder mit radial weiter innen liegenden Bereichen an einem axial festen Bauteil, wie einem an der zweiten Schwungmasse befestigten Bauteil, und mit radial weiter außen liegenden Bereichen den Gegenreibkörper beaufschlagt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder an radial über dem Auflagedurchmesser am Gegenreibkörper hinausreichenden Bereichen, wie Auslegern, von einem Ausrückmittel beaufschlag- und lüftbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrückmittel der Deckel der Schaltkupplung ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenreibkörper vom Deckel beaufschlag- und lüftbar ist.

11. Einrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Bewegungsweg des Deckels in Richtung von der zweiten Schwungmasse weg unter der Schließkraft der Feder der Schaltkupplung durch einen Anschlag begrenzt ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag gebildet ist durch einen den Deckel durchdringenden und mit einem Rand oder Kopf übergreifen­ den Abstandsniet.