DE4102086C2 - Schwungrad - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schwungrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches, aus der DE-PS 9 70 740 bekanntes Schwungrad umfaßt ein Eingangsteil mit mehreren gleichwinklig beabstandeten radial innenliegenden Befestigungspunkten und einem gegenüber dem Eingangsteil drehbeweglichen Ausgangsteil mit einer Mehrzahl von gleichwinklig beabstandeten radial außenliegenden Befestigungspunkten. Mit den radial innenliegenden und den radial außenliegenden Befestigungspunkten sind Stoßdämpfer verbunden, die solcherart angeordnet und ausgebildet sind, daß in einer Ausgangsstellung, bei der kein Drehmoment zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil übertragen wird, sich die Stoßdämpfer in Radialrichtung des Eingangsteiles und des Ausgangsteiles erstrecken. Die Stoßdämpfer weisen Gummielemente zur Aufnahme von Stößen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes Schwungrad zur Drehmomentübertragung zu schaffen, das sich leicht montieren läßt und eine gute Dämpfungswirkung bei allen Betriebsbedingungen aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß sind die Stoßdämpfer als hydraulisch arbeitende Stoßdämpfer ausgebildet, die so aufgebaut und angeordnet sind, daß sie auch bei einer Bewegung zurück in ihre Ausgangsstellung eine Dämpfungskraft erzeugen. Mit dieser Anordnung wird sowohl während des Beginns der Drehmomentübertragung also auch während des Betriebs des Schwungrads, wenn dieses eingangs- oder ausgangsseitig Schwingungen unterworfen wird, immer eine gute Dämpfungswirkung erzielt. Wenn die Drehmomentübertragung aufgehoben wird, kann das Schwungrad aufgrund der Bremswirkung durch die Dämpfungskraft der Stoßdämpfer schnell in seine Ausgangsstellung zurückkehren.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungs­ form eines Schwungrades nach der Erfindung, und

Fig. 2 eine Schnittansicht des Schwungrades nach Fig. 1 längs der Linie II-II in Fig. 1.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, insbesondere auf die Fig. 1 und 2, ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Schwungrades 1 zur Drehmomentübertragung gezeigt. Das Schwungrad 1 weist ein Eingangs­ teil 4, ein im wesentlichen scheibenförmiges Ausgangsteil 6 und eine Mehrzahl von Stoßdämpfern 7 auf. Das Eingangsteil 4 ist um eine Antriebswelle 2 angeordnet und mit Hilfe einer Schraube 3 fest mit dieser derart verbunden, daß sie sich mit der Antriebswelle 2 dreht. Das Ausgangsteil 6 ist um das Ein­ gangsteil 4 unter Zwischenschaltung eines Lagers 5 angeordnet, so daß es an diesem drehbeweglich gelagert ist. Die Stoß­ dämpfer 7 sind derart ausgelegt, daß sie in regelmäßigen In­ tervallen in radiale Richtungen verlaufen.

Die Stoßdämpfer 7 weisen einen Zylinder 8 auf, der ein Arbeitsfluid enthält, ferner einen Kolben 9, der gleit­ beweglich in dem Zylinder 8 angeordnet ist, um das Innere des Zylinders 8 in zwei Kammern zu unterteilen, eine Kolbenstange 10, die mit dem Kolben verbunden ist und in eine Längsrichtung verläuft, und ein Dichtungsteil 11 auf, das in Kontakt mit der Kolbenstange 10 kommt, um Leckstellen für das Arbeits­ fluid an den Zylindern 8 zu verhindern. Zusätzlich ist eine Spiralfeder 12 in der oberen Kammer des Zylinders 8 unterge­ bracht. Die Spiralfeder 12 dient als eine Rückholeinrichtung, welche bewirkt, daß der Kolben 9 zu einer vorbestimmten Posi­ tion in dem Zylinder 8 zurückgeführt wird. Der Kolben 9 hat Öffnungen 13, welche ermöglichen, daß das Arbeitsfluid in ei­ ner der Kammern des Zylinders 8 in die jeweils andere Kam­ mer eingeleitet wird. Wenn der Kolben 9 sich in dem Zylinder 8 bewegt, tritt das Arbeitsfluid durch die Öffnungen 13, so daß hierbei viskositätsbedingte Widerstände erzeugt werden. Die zugeordneten Stoßdämpfer 7 sind mit Befestigungspunkten 14 und 15 an beiden Endabschnitten der Kolbenstange 10 und dem geschlossenen Endabschntt des Zylinders 8 versehen. Die Aus­ gangs- und Eingangsteile 8 und 14 sind jeweils schwenkbeweglich an den Befestigungspunkten 14 und 15 mit Hilfe von Schrauben 16 und 17 gelagert.

Die Stoßdämpfer 7 können auf relativ einfache Weise herge­ stellt werden, und die Öffnungen 3 lassen sich genau ausbil­ den. Daher gibt es nur geringfügige Schwankungen hinsichtlich den Widerständen (Dämpfungskräften), welche durch die zuge­ ordneten Stoßdämpfer 7 erzeugt werden. Da zusätzlich das Dich­ tungsteil 11 des Stoßdämpfers 7 nur zwischen dem Zylinder 8 und der Kolbenstange 10 angeordnet ist, hat der Stoßdämpfer 7 nach dieser Ausführungsform bessere Dichtungseigenschaften im Vergleich zu üblichen Stoßdämpfern.

Ferner braucht im Innern des Zylinders 8 des Stoßdämpfers 7 nicht nur das Arbeitsfluid vorgesehen zu sein, sondern der Zy­ linder 8 kann auch ein Gas, wie Luft, enthalten, um die Volu­ menänderungen des Arbeitsfluids infolge von Temperaturänderungen auszugleichen.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungs­ form eines Schwungsrades näher erläutert.

Wenn eine Kupplungsscheibe (nicht gezeigt) in Kontakt mit dem Ausgangsteil 6 des Schwungrads 1 kommt, wird das Antriebs­ moment von der Antriebswelle 2 auf eine Ausgangswelle (nicht gezeigt) über das Schwungrad 1 und die Kupplungsscheibe über­ tragen. Unmittelbar nachdem jedoch die Kupplungsscheibe in Kontakt mit dem Ausgangsteil 6 gekommen ist, wird das Aus­ gangsteil 6 momentan relativ zur Geschwindigkeit des Eingangs­ teils 4 verlangsamt. Da die Länge der Stoßdämpfer 7, d. h. der Abstand zwischen den Befestigungspunkten 14 und 15, vergrößert werden kann, können die Stoßdämpfer 7 infolge des Fluidwider­ standes derselben und der Federkraft der Spiralfeder 12 verhindern, daß ein Stoß oder Ruck im Getriebe infolge der Rückstellkraft des Ausgangsteils auftritt, wenn dieses wiederum eine Ge­ schwindigkeit hat, die gleich jener des Eingangsteils 4 ist. Somit läßt sich das Antriebsmoment gleichförmig von dem Ein­ gangsteil 4 auf das Ausgangsteil 6 über die Stoßdämpfer 7 über­ tragen. Wenn zusätzlich das Antriebsdrehmoment übertragen wird und die Torsionsschwingungen der Antriebswelle 2 infolge von Drehmomentschwankungen usw. auftreten, bewirkt diese Torsions­ schwingung der Antriebswelle 2 Schwingungen (Relativbewegun­ gen) zwischen den Eingangs- und Ausgangsteilen 4 und 6 des Schwungrads. Bei der beschriebenen Ausführungsform jedoch können die Stoßdämpfer 7 diese Schwingungen dämpfen oder abschwächen, so daß verhindert wird, daß die Torsionsschwingung von der Antriebswelle 2 auf die Ausgangswelle (nicht gezeigt) übertra­ gen wird. Aus diesem Grunde ist es möglich, die Torsionsschwin­ gungen in der Drehmomentübertragungseinrichtung herabzusetzen, und Geräusche zu verringern, die ursächlich auf die Schwingun­ gen zurückgehen.

Wenn die Antriebswelle 2 angehalten wird und die Belastung auf das Schwungrad 1 aufgehoben wird, kehrt das Ausgangsteil 6 in seine Ausgangsstellung infolge der Federkräfte der Spiralfe­ dern 12 des Stoßdämpfers 7 zurück.

Wie vorstehend angegeben ist, enthalten die Stoßdämpfer 7 im Innern ein Fluid und ein Gas. Wenn die Antriebswelle 2 sich dreht, bleibt das Gas außerhalb des Arbeitsbereiches des Kol­ bens 9, d. h. infolge der Zentrifugalkräfte, die auf den Zy­ linder 8 wirken, wird das Fluid auf der Seite des Umfangs und das Gas im Mittelteil gehalten. Daher ergeben sich keine Ver­ änderungen bei den Dämpfungskräften der zugeordneten Stoß­ dämpfer 7.

Obgleich die Spiralfeder 12 in dem Stoßdämpfer 7 bei der dargestell­ ten bevorzugten Ausführungsform angeordnet ist, kann auch eine Kombination aus einem Stoßdämpfer, der keine Feder hat, und einer gesonderten Feder zum Verbinden der Eingangs- und Aus­ gangsteile 4 und 6 miteinander anstelle der Stoßdämpfer vor­ gesehen sein, welche Federn enthalten. Beispielsweise können eine Mehrzahl von Stoßdämpfern, die keine Federn haben, und eine Mehrzahl von Federn abwechselnd in Umfangsrichtung ange­ ordnet werden. Alternativ kann eine Kombination aus Stoß­ dämpfern, die Federn haben, und Stoßdämpfern ohne Federn ab­ wechselnd in radialer Richtung um das Schwungrad 1 vorgesehen sein.

Claims (7)

1. Schwungrad, mit
einem Eingangsteil (4), das eine Mehrzahl von gleichwinklig beabstandeten radial innenliegenden Befestigungspunkten (15) aufweist,
einem Ausgangsteil (6), das drehbeweglich auf dem Eingangsteil (4) gelagert ist und eine Mehrzahl von gleichwinklig beabstandeten radial außenliegenden Befestigungspunkten (14) aufweist, die der Anzahl der radial innenliegenden Befestigungspunkten (15) entspricht, und
einer Antriebsverbindung, die eine Mehrzahl von Stoßdämpfern (7) umfaßt, zum Übertragen eines Drehmoments zwischen Eingangsteil (4) und Ausgangsteil (6),
wobei jeder Stoßdämpfer (7) jeweils ein Ende hat, das mit einem radial innenliegenden Befestigungspunkt (15) verbunden ist und ein gegenüberliegendes Ende hat, das mit einem zugehörigen radial außenliegenden Befestigungspunkt (15) verbunden ist, zur Erzeugung einer Dämpfungskraft bei der Drehmomentübertragung, und
wobei der jeweilige Stoßdämpfer (7) an seinen Befestigungspunkten jeweils schwenkbar solcherart ausgebildet ist, daß in einer Ausgangsstellung, bei der kein Drehmoment zwischen Eingangsteil (4) und Ausgangsteill (6) übertragen wird, sich die Stoßdämpfer (7) in Radialrichtung des Eingangteiles (4) und des Ausgangsteiles (6) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Stoßdämpfer (7) ein hydraulisch arbeitender Stoßdämpfer (7) ist, der so aufgebaut und angeordnet ist, daß er ebenfalls eine Dämpfungskraft bei einer Bewegung zurück in seine Ausgangsstellung erzeugt.

2. Schwungrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Federn (12) zur Unterstützung der Dämpfungskraft.

3. Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stoßdämpfer aufweist: einen Zylinder (8), der einen Innenraum zur Aufnahme eines Fluids begrenzt, einen Kolben (9), der gleitbeweglich in dem Zylinder (9) zur Unterteilung des Innenraums in zwei Kammern aufgenommen ist, und eine Kolbenstange (10), deren einer Endabschnitt mit dem Kolben (9) verbunden ist, und die in einer Längsrichtung des Zylinders (8) verläuft.

4. Schwungrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) wenigstens eine Öffnung (13) hat, aus der das Fluid von der einen Kammer in die andere Kammer geleitet wird, und daß die Öffnung (13) zur Erzeugung eines viskositätsbedingten Widerstandes in dem Fluid dient, das durch die Öffnung (19) hindurchtritt.

5. Schwungrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (12) in den jeweiligen Stoßdämpfern (7) derart angeordnet ist, daß der Kolben (9) in Richtung des geschlossenen Endabschnittes des Zylinders (8) vorbelastet wird.

6. Schwungrad nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) zusätzlich zu dem Fluid ein Gas enthält.

7. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stoßdämpfer (7) ein Dichtungsteil (11) aufweist, das in Kontakt mit der Kolbenstange (10) befindlich ist, um einen Fluidaustritt zu verhindern.