DE4117584B4

DE4117584B4 - Geteiltes Schwungrad

Info

Publication number: DE4117584B4
Application number: DE4117584A
Authority: DE
Inventors: Johann Jäckel; Wolfgang Dr. Reik; Oswald Friedmann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2011-05-30
Also published as: ITMI911490A1; KR100219914B1; GB2244543B; IT1251368B; FR2662767B1; ITMI911491A1; GB2244541B; GB2244788A; DE4117584A1; ES2044745R; BR9102228A; ITMI911489A0; ES2093538B1; GB9111608D0; FR2662761B1; FR2662758B1; GB2244541A; FR2730287A1; GB2244788B; FR2662761A1

Abstract

Geteiltes Schwungrad (1) mit einer ersten, an einer Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine befestigbaren und einer zweiten, mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbaren Schwungmasse (2, 3; 202, 203), die über eine Lagerung (4, 6a) zueinander verdrehbar gelagert und über eine Dämpfungseinrichtung (7) antriebsmäßig gekoppelt sind, wobei die Dämpfungseinrichtung in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher (8, 208) aufweist, die in einem radial nach außen hin von den Bauteilen der ersten Schwungmasse begrenzten ringförmigen Raum (9, 209) aufgenommen sind und mittels an den Schwungmassen vorgesehenen Beaufschlagungsbereichen bei einer Relativverdrehung der Schwungmassen elastisch verformbar sind, wobei der ringförmige Raum (9, 209) der ersten Schwungmasse radial außen über den Umfang verteilte, segmentförmige, radial nach innen hin offene Ausbuchtungen (15; 209b) zur Aufnahme der Kraftspeicher aufweist, an deren Endkonturen die Beaufschlagungsbereiche (17; 212, 213, 312, 313) der ersten Schwungmasse vorgesehen sind, wobei die zweite Schwungmasse axiale Bereiche (14) besitzt, die in den von dem die Kraftspeicher (8, 208,...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf geteilte Schwungräder, wie sie beispielsweise durch die DE 37 21 705 A1 , die DE 39 19 545 A1 oder die EP 270 980 A2 bekannt geworden sind. Diese besitzen eine erste, an einer Brennkraftmaschine befestigbare und eine zweite, über eine Kupplung einem Getriebe zu- und abkuppelbare Schwungmasse, die über eine Lagerung relativ zueinander verdrehbar gelagert sind. Eine zwischen den beiden Schwungmassen wirksame Dämpfungseinrichtung besitzt mit in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern in Form von Schraubendruckfedern, die in einem, wenigstens im Wesentlichen zur Atmosphäre abgedichteten, ringförmigen Raum untergebracht sind, der hier unter Heranziehung von Abschnitten der ersten Schwungmasse gebildet ist, der zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie zum Beispiel Fett oder Öl, gefüllt sein kann.

Derartige geteilte oder Zweimassen-Schwungräder haben sich im Fahrzeugeinsatz allgemein bewährt und sind bisher, insbesondere bei Fahrzeugen, bei denen der axiale Bauraum nicht so extrem beengt ist, wie dies z.B. bei solchen mit Queranordnung der Antriebseinheit Motor und Getriebe vielfach der Fall ist, verwendet worden, nämlich vorwiegend bei Fahrzeugen mit Längsanordnung von Motor und Getriebe. Für Kraftfahrzeuge mit sehr begrenztem Einbauraum für die Antriebseinheit, insbesondere für solche mit Queranordnung von Motor und Getriebe, konnten sich derartige Zweimassen-Schwungräder, eben wegen der begrenzten Platzverhältnisse, nicht in der ihnen technisch zukommenden Weise durchsetzen. Außerdem waren die bisherigen Konstruktionen im Allgemeinen Fahrzeugen einer höheren Preisklasse vorbehalten.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Drehmomentübertragungseinrichtung, wie insbesondere ein geteiltes Schwungrad, zu schaffen, das sich sowohl für sich, jedoch auch mitsamt einem gegebenenfalls erforderlichen Zusatzaggregat, wie z. B. einer nachgeschalteten Reibungskupplung, durch extrem kleine axiale Abmessungen auszeichnet, wodurch unter anderem auch die Anwendung bei quer eingebauten Antriebseinheiten ermöglicht ist. Darüber hinaus sollen eine optimale Funktion sowie die Erzielung optimaler Drehmoment- bzw. Dämpfungsraten gewährleistet sein. Des Weiteren sollen die von der Brennkraftmaschine erzeugten, oftmals unregelmäßig auftretenden Schwingungen, wie Dreh-, Axial- und Biegeschwingungen, abgebaut bzw. aufgenommen oder absorbiert werden und außerdem derartige Einrichtungen bzw. Gesamtaggregate preiswert herstellbar und einfach montierbar sein – sowohl für sich als auch als Aggregat auf andere Aggregate, wie z. B. auf die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine – und eine höhere Lebensdauer aufweisen. Gleichzeitig sollen auch möglichst resourcen- und umweltschonende Aspekte berücksichtigt werden, z. B. durch optimale Ausnutzung der eingesetzten Materialien bzw. eine abfallvermeidende Konstruktion und Fertigung. Außerdem soll ein im axialen und radialen Bauraum als auch in der Funktion möglichst integriertes Gesamtaggregat geschaffen werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß zumindest teilweise bereits durch die Merkmale von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst. Für den Aufbau und die Funktion des geteilten Schwungrades ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die zweite Schwungmasse radial außen in Umfangsrichtung segmentartig angeordnete Ausbuchtungen bzw. Vertiefungen aufweist, in denen die in Umfangsrichtung wirkenden Kraftspeicher, wie Schraubendruckfedern, aufgenommen sind. In gleicher Weise kann die erste Schwungmasse radial außen über den Umfang verteilte, segmentförmige Ausbuchtungen bzw. Vertiefungen aufweisen, zur Aufnahme dieser Kraftspeicher. Die Ausbuchtungen können dabei derart ausgebildet sein, dass die in der ersten Schwungmasse eingebrachten Ausbuchtungen im Wesentlichen radial nach innen hin offen sind und die Ausbuchtungen der zweiten Schwungmasse im Wesentlichen radial nach außen hin offen sind, wobei die Ausbuchtungen der ersten und der zweiten Schwungmasse sich paarweise gegenüberliegen und einen Sektor eines sich in Um fangsrichtung erstreckenden, torusförmigen Bereiches bilden. Die Tiefe der Ausbuchtungen kann dabei derart ausgelegt sein, dass die Enden der Kraftspeicher jeweils zumindest annähernd über den halben Durchmesser von der ersten bzw. zweiten Schwungmasse beaufschlagt werden. Ein besonders einfacher Aufbau des geteilten Schwungrades kann dadurch gewährleistet werden, dass die zwischen den über den Umfang verteilten, segmentartigen Ausbuchtungen vorgesehenen Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher einteilig sind mit der jeweiligen Schwungmasse. Bei Verwendung von Blechformteilen zur Bildung einer Schwungmasse können diese Beaufschlagungsbereiche durch in das Blech eingeprägte Taschen gebildet sein. Bei Verwendung einer Gussschwungmasse können die Beaufschlagungsbereiche durch entsprechend angegossene Vorsprünge, wie Nasen, gebildet sein. Es kann jedoch auch für manche Anwendungsfälle zweckmäßig sein, wenn die Beaufschlagungsbereiche durch einzelne, aufgebrachte Bauteile gebildet sind, die mit der entsprechenden Schwungmasse zum Beispiel vernietet oder verschweißt sein können. Die axiale Bautiefe kann noch weiter verringert werden, wenn gemäß einem weiteren erfinderischen Merkmal die an der zweiten Schwungmasse zum Angriff für die Kupplungsscheibe des Kupplungsaggregates vorgesehene Reibfläche in den vom ringförmigen Raum umhüllten Bereich axial eintaucht. Weiterhin kann zumindest die Druckplatte der auf der zweiten Schwungmasse vorgesehenen Reibungskupplung sowie die Kupplungsscheibe im Wesentlichen in den vom ringförmigen Raum umhüllten axialen Bauraum aufgenommen sein. Die Kupplungsscheibe und die Druckplatte können sich dabei radial nach außen lediglich bis zumindest annähernd auf den innersten, also kleinsten, Durchmesser der in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeicher erstrecken.

Zweckmäßig kann es für den Aufbau des Schwungrades weiterhin sein, wenn die erste Schwungmasse einen radial verlaufenden, scheibenförmigen bzw. plattenförmigen Bereich zur Befestigung an der Abtriebswelle eines Motors aufweist, wobei dieser Bereich radial außen in Richtung der zweiten Schwungmasse axial verlaufende Bereiche, welche den ringförmigen Raum radial nach außen hin begrenzen und zumindest im Wesentlichen abdichten, trägt. Die axial verlaufenden Bereiche können in vorteil hafter Weise zur Bildung des ringförmigen Raumes an ihrem dem scheibenförmigen Bereich abgewandten freien Ende eine radial nach innen verlaufende Wandung tragen, wobei diese Wandung sich radial nach innen hin lediglich bis zumindest annähernd auf die Außenkontur der zweiten Schwungmasse erstrecken und die Lagerung umgreifen kann.

Für die thermische Belastbarkeit des Schwungrades kann es besonders zweckmäßig sein, wenn zwischen erster und zweiter Schwungmasse zumindest annähernd im radialen Bereich der Reibfläche der zweiten Schwungmasse ein Luftspalt vorhanden ist, wobei die erste Schwungmasse im radialen Bereich des Luftspaltes axiale Durchbrüche für den Durchgang eines Kühlluftstromes aufweisen kann. Dabei kann es zur Verbesserung der Kühlung von Vorteil sein, wenn die zweite Schwungmasse im Bereich des Luftspaltes zusätzliche Vorkehrung zur Erhöhung des Wärmeüberganges, wie zum Beispiel Kühlrippen, aufweist.

Für die Dämpfungscharakteristik des geteilten Schwungrades kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn eine zusätzliche Reibeinrichtung vorgesehen wird, wobei diese Reibeinrichtung im radial inneren Bereich der zweiten Schwungmasse in besonders platzsparender Weise vorgesehen werden kann. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Reibeinrichtung eine so genannte verschleppte Reibung erzeugt.

Die Abdichtung des, ein viskoses Medium beinhaltenden, ringförmigen Raumes kann in besonders einfacher Weise dadurch erzielt werden, dass zwischen der von der ersten Schwungmasse getragenen radialen Wandung und der zweiten Schwungmasse eine Dichtung vorgesehen ist. Eine weitere Dichtung kann in vorteilhafter Weise zumindest annähernd im Bereich der radial innersten Abschnitte der in die zweite Schwungmasse eingebrachten Einbuchtungen zwischen dieser zweiten Schwungmasse und der ersten Schwungmasse vorgesehen sein. Besonders zweckmäßig ist es, wenn wenigstens eine Dichtung in dem den Federn benachbarten Bereich zwischen erster und zweiter Schwungmasse angeordnet ist. Die Dichtung kann sich da bei an die Federn anschmiegen. Durch eine derartige Anordnung einer Dichtung kann die ringförmige Kammer verhältnismäßig klein gehalten werden, und die radialen Bereiche der zweiten Schwungmasse, an denen die Kupplungsscheibe angreift, können von einem Luftstrom gekühlt werden. Die Dichtung bzw. Dichtungen können in einfacher Weise durch ein axial verspanntes tellerfederartiges Bauelement gebildet sein, das sich einerseits an der ersten Schwungmasse und andererseits an der zweiten Schwungmasse abstützt. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann wenigstens eine Dichtung durch eine Labyrinthdichtung gebildet sein, also durch eine praktisch berührungslose Dichtung.

Ein besonders einfacher Aufbau und eine einfache Montage sowie eine preiswerte Herstellung und eine sichere Funktion eines geteilten Schwungrades werden durch folgenden Aufbau ermöglicht:

– eine die erste Schwungmasse bildende, an der Kurbelwelle befestigbare Platte, die gehäuseförmig bzw. schalenförmig ausgebildet sein kann,
– eine zweite, axial daneben angeordnete, relativ dazu verdrehbare, eine Reibfläche für die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe aufweisende Schwungmasse,
– ein axial zwischen der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse vorgesehener Luftspalt,
– ein im radial äußeren Bereich der ersten Schwungmasse im Wesentlichen abgedichteter, eine Dämpfungseinrichtung aufnehmender, ringförmiger Raum,
– eine an der zweiten Schwungmasse unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe befestigte Reibungskupplung,
– eine zwischen erster und zweiter Schwungmasse vorgesehene Lagerung.

Bei einem derartigen Aufbau kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das Schwungrad in der Reihenfolge der axialen Aufzählung folgende Bauteile aufweist:

– die erste Schwungmasse,
– die zweite Schwungmasse,
– die Kupplungsscheibe,
– die eine Reibfläche für die Kupplungsscheibe aufweisende Druckplatte der Reibungskupplung
– die zwischen Druckplatte und Deckel der Reibungskupplung verspannte Tellerfeder
– den Kupplungsdeckel.

Anhand der 1 bis 4 seien die erfinderischen Lösungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Schnitt durch ein Zweimassenschwungrad mit aufgeschraubter Reibungskupplung,
2 eine bei einem Zweimassenschwungrad gemäß 1 verwendbare Abdichtung,
3 eine bei einem Zweimassenschwungrad gemäß 1 verwendbare Reibeinrichtung,
4 eine bei einem Zweimassenschwungrad gemäß 1 verwendbare Lagerungsmöglichkeit und
die 5 und 6 verschiedene Schnitte durch weitere gemäß der Erfindung ausgestaltete Drehmomentübertragungseinrichtungen.
In 1 ist das geteilte Schwungrad 1 mit der an der nicht gezeichneten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigbaren ersten oder Primärschwungmasse 2 sowie mit der zweiten oder Sekundärschwungmasse 3 erkennbar. Die Schwungmassen 2 und 3 sind über eine Lagerung 4 zueinander verdrehbar gelagert. Auf der zweiten Schwung masse 3 ist die Reibungskupplung 5 unter Zwischenschaltung der Kupplungsscheibe 6 befestigt, über die das ebenfalls nicht gezeichnete Getriebe zu- und abgekuppelt werden kann.
Es ist weiterhin erkennbar die zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 wirksame Dämpfungseinrichtung 7, die Schraubendruckfedern 8 besitzt und die in einem ringförmigen Raum 9, der einen torusartigen Bereich 9a bildet, untergebracht ist, welcher wenigstens teilweise mit einem viskosen Medium, wie beispielsweise einem Fett, das ein reines Schmiermittel sein kann, gefüllt ist.
Die Primärschwungmasse 2 ist überwiegend durch einen Blechkörper 2a gebildet, der einen im Wesentlichen ebenen und radial verlaufenden Bereich 2b besitzt, der radial innen Bohrungen 10 aufweist, in denen Befestigungsschrauben 11 zur Befestigung des Schwungrades 1 an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommen sind. Der radiale Bereich 2b geht radial außen in einen axial verlaufenden Bereich 12 über, der sich in Richtung der zweiten Schwungmasse 3 bzw. der Kupplung 5 erstreckt und den ringförmigen Raum 9 radial nach außen hin begrenzt. Es ist erkennbar, dass der ringförmige Raum 9 bzw. der torusartige Bereich 9a unter unmittelbarer Heranziehung von Abschnitten des Blechkörpers 2a gebildet bzw. geformt ist. Die Ausgestaltung des Blechkörpers 2a ist derart erfolgt, dass der torusartige Bereich 9a gegenüber dem radialen Bereich 2b in Richtung vom Motor weg versetzt ist.
An seinem dem radialen Bereich 2b abgewandten Ende trägt der axial verlaufende Bereich 12 eine radial nach innen verlaufende Wandung 13, die ebenfalls zur Bildung bzw. Abgrenzung des ringförmigen Raumes 9 dient. Diese Wandung 13 ist radial außen mit dem Blechkörper 2a verschweißt und erstreckt sich radial nach innen lediglich bis zumindest annähernd auf den Außendurchmesser der zweiten Schwungmasse 3. Zur Begrenzung des ringförmigen Raumes 9 bzw. dessen torusartigen Bereiches 9a dienen weiterhin die radial äußeren Konturen bzw. die radial äußeren Bereiche 14 der zweiten Schwungmasse 3.
Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 8 besitzt die erste Schwungmasse 2 radial außen über den Umfang verteilte segmentförmige Ausbuchtungen 15, die radial nach innen hin offen sind. In ähnlicher Weise besitzt auch die zweite Schwungmasse 3 an radial äußeren Bereichen in Umfangsrichtung verlaufende, segmentartig angeordnete Ausbuchtungen 16, die den Ausbuchtungen 15 der ersten Schwungmasse gegenüberliegen. Die Ausbuchtungen 15, 16 sind dabei, wie dies insbesondere aus der unteren Hälfte der 1 ersichtlich ist, im Wesentlichen derart ausgebildet, dass sie die Kraftspeicher 8, über den Durchmesser betrachtet, jeweils zumindest annähernd zur Hälfte aufnehmen. Die zwischen den über den Umfang verteilten segmentartigen Ausbuchtungen 15, 16 vorgesehenen Beaufschlagungsbereiche 17, 18 für die Kraftspeicher 8 sind einteilig mit der jeweiligen Schwungmasse 2, 3 ausgebildet. Die Beaufschlagungsbereiche 17 des Primärschwungrades 2 sind durch in das Blechteil 2a eingeprägte Taschen gebildet. Die Beaufschlagungsbereiche 18 sind durch nasenförmige Vorsprünge, die an der Schwungmasse 3 angegossen sind, gebildet. Wie aus der unteren Hälfte der 1 ersichtlich ist, sind die Beaufschlagungsbereiche 17, 18 für die Kraftspeicher 8 radial übereinander angeordnet. Durch eine solche Ausgestaltung ist der torusartige Bereich 9a im Wesentlichen zumindest annähernd je zur Hälfte durch eine der Schwungmassen 2, 3 gebildet.
Die Wälzlagerung 4 ist zumindest annähernd auf gleicher radialer Höhe wie die Kraftspeicher und seitlich von diesen sowie innerhalb des abgedichteten ringförmigen Raumes 9 vorgesehen. Die Wälzlagerung 4 besteht aus Kugeln 19, die über den gesamten Umfang der zweiten Schwungmasse 3 bzw. der Einrichtung verteilt sind und zwischen Laufbahnen 20, 21, 22, die von der ersten 2 bzw. der zweiten Schwungmasse 3 getragen sind, aufgenommen sind. Die Laufbahnen 20, 21, 22 erstrecken sich dabei über den gesamten Umfang, sind also durchgehend. Die Wälzlagerung 4 ist auf der dem Motor abgekehrten Seite der Kraftspeicher 8 vorgesehen. Die Laufbahn 22 ist unmittelbar am Außenumfang der zweiten Schwungmasse 3 angeformt. Die Laufbahn 22 ist dabei derart ausgebildet, dass die Kugeln 19 lediglich an zwei axial beab standeten Bereichen an der Laufbahn 22 anliegen, also praktisch eine Zweipunktberührung stattfindet. Die Laufbahn 21 ist ebenfalls unmittelbar an den radial verlaufenden Wandungsabschnitt 13 angeformt. Die Laufbahn 20 ist im radial inneren Bereich der Tellerfeder 23 vorgesehen, die zumindest annähernd im radial äußeren Durchmesserbereich der Federn 8 angeordnet ist. Die Laufbahnen 21 und 20 sind derart ausgebildet, dass zwischen diesen und den Kugeln 19 lediglich eine Punktberührung stattfindet, so dass die Wälzlagerung 4 eine so genannte Vierpunktlagerung bildet. Die axial zwischen der radialen Wandung 13 und den Kraftspeichern 8 vorgesehene Tellerfeder 23 ist im verspannten Zustand eingebaut. Hierfür stützt sich die Tellerfeder 23 mit radial äußeren Bereichen an einer Abstufung 24 des axial verlaufenden Bereiches 12 ab und beaufschlagt radial innen mit ihrer Laufbahn 20 die Kugeln 19 des Wälzlagers 4. Durch diese elastische Beaufschlagung werden die Kugeln 19 zwischen den Abstützpunkten bzw. Abstützbereichen der Laufbahnen 20, 21, 22 eingespannt, so dass eine spielfreie Lagerung vorhanden ist.
Dadurch, dass zumindest die Tellerfeder 23, welche die Kugeln 19 beaufschlagt, federnd nachgiebig ist, können Herstellungstoleranzen, insbesondere im Bereich der Lagerung 4, sowie verschiedene (bzw. ungleiche) Wärmeausdehnungserscheinungen zwischen den einzelnen Bauteilen kompensiert werden. Hierfür kann auch die radiale Wandung 13, welche die Laufbahn 21 trägt, elastisch bzw. federnd nachgiebig ausgebildet werden. Zur Reduzierung des Verschleißes im Bereich der Laufbahnen 20, 21, 22 kann wenigstens eine dieser Laufbahnen gehärtet, wie zum Beispiel laserstrahlgehärtet, sein. Eine solche Härtung bietet sich insbesondere für die Laufbahn 22, die an dem die Sekundärschwungmasse 3 bildenden Gussteil angeformt ist, an. Zur Verschleißreduzierung im Bereich der Laufbahnen können diese jedoch auch beschichtet sein. So kann zum Beispiel eine Hartnickelschicht aufgetragen werden. Der Verschleiß im Bereich der Lagerung wird weiterhin dadurch reduziert, dass die Füllung der ringartigen Kammer 9 mit einem viskosen Medium derart erfolgt, dass die Wälzkörper 19 zumindest teilweise in das viskose Medium eintauchen.
Die Kugeln 19 der Wälzlagerung 6 können praktisch ohne Abstand über den gesamten Umfang angeordnet sein, so dass eine so genannte vollkugelige Lagerung vorhanden ist, oder es können diese Kugeln 19 in einem Käfig 25 aufgenommen sein, der sie in einem gewissen Abstand hält und gleichmäßig über den Umfang verteilt. Zur Abdichtung des ringförmigen Raums 9 ist zwischen einem radial inneren Bereich der radialen Wandung 13 und einer seitlich vom Lager 4 vorgesehenen Schulter 26 der Schwungmasse 3 ein tellerfederartiges Bauteil 27 axial verspannt. Weiterhin ist zur Abdichtung ein tellerfederartiges Bauteil 28 zwischen dem radialen Bereich 2b des schalenförmigen Blechformteils 2a und der dem Motor zugekehrten Seite der zweiten Schwungmasse 3 verspannt. Das tellerfederartige Bauteil 28 ist dabei zumindest annähernd im Bereich der radial innersten Abschnitte der in die zweite Schwungmasse eingebrachten Einbuchtungen 16 zwischen der zweiten Schwungmasse 3 und dem radialen Bereich 2b der ersten Schwungmasse 2 verspannt. Dadurch kann die ringförmige Kammer 9 verhältnismäßig klein ausgebildet werden, und es wird gewährleistet, dass auf der Rückseite der Schwungmasse 3 zwischen dieser und den radialen Bereichen 2b der Schwungmasse 2 ein Luftspalt 29 vorhanden ist. Wie aus der oberen Hälfte der 1 zu entnehmen ist, sind in den radialen Bereichen des schalenartigen Körpers 2 Ausschnitte 30 eingebracht für den Durchgang eines Kühlluftstroms, der symbolisch strichliert angedeutet ist. Wie ersichtlich ist, verläuft der Kühlluftstrom von den radial inneren Bereichen des Schwungrades 1 von der Kupplungsseite her zu der zum Motor hin gerichteten Rückseite der Schwungmasse 2. Der Kühlluftstrom wird dabei auf der Rückseite der Schwungmasse 3 entlang geführt und durch die Ausnehmungen 30 radial nach außen hin geleitet. Wie in der oberen Hälfte der 1 gezeigt ist, kann die zweite Schwungmasse 3 zumindest im Bereich des Luftspaltes 29 zur Verbesserung des Wärmeüberganges Rippen bzw. Vorsprünge aufweisen. Diese Rippen können dabei, wie in 1 dargestellt, in Umfangsrichtung verlaufen oder aber auch radial, wobei sie zusätzlich noch schaufelartig ausgebildet sein können, um den Luftdurchsatz zu erhöhen. Um eine einwandfreie Luftzirkulation zu gewährleisten, besitzt auch die Belagträgerscheibe 6a der Kupplungsscheibe 6 axiale Durchlässe 31, die, wie dies noch näher beschrieben wird, zusätzlich zur Montage des Schwungrades 1 an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine dienen. Zur Verbesserung des Luftdurchsatzes können im Bereich der Durchlässe 30 und/oder 31 zusätzliche Luftfördermittel, wie z. B. Flügel, vorgesehen werden.
Der Raum 9 bzw. der torusförmige Bereich 9a ist radial außerhalb der Reibfläche 32 und der entsprechenden Masse 3a der Schwungmasse 3 vorgesehen. Es ist weiterhin erkennbar, dass der ringförmige Raum 9 bzw. dessen torusartiger Bereich 9a, das Schwungrad 3, das Wälzlager 4, die Kupplungsscheibe 6 und zumindest auch teilweise die Kupplung 5 axial in den durch das schalenartige Blechformteil 2a und die radiale Wandung 13 gebildeten bzw. umhüllten Bauraum eingreifen bzw. geschachtelt sind. Die durch das Blechformteil 2a und die radiale Wandung 13 gebildete erste Schwungmasse 2, die zweite Schwungmasse 3 und die Druckplatte 33 der Kupplung 5 sind dabei nicht nur axial ineinander geschachtelt, sondern auch radial. Hierfür besitzt die Schwungmasse 3 einen axial verlaufenden Abschnitt 34, der sich radial außen an die Reibfläche 32 anschließt und der die Druckplatte 33 umgreift. Im Bereich dieses axialen Abschnittes 34 ist auch die Lagerung 4 vorgesehen. Wie ersichtlich ist, ist der äußere Reibdurchmesser der Kupplung 5 bzw. der Kupplungsscheibe 6 kleiner, oder zumindest annähernd gleich, als der kleinste Durchmesser des ringförmigen Raumes 9.
Zur Verbesserung bzw. Intensivierung der Kühlung sind weiterhin im Deckel 35 der Kupplung 5 Öffnungen 36 vorgesehen, durch welche ein Kühlluftstrom radial nach außen hin durchgeführt wird. Über den Umfang sind mehrere solcher Öffnungen 36 vorgesehen. Zusammen mit dem Kupplungsaggregat, bestehend aus Kupplung 5 und Kupplungsscheibe 6, bildet das in 1 dargestellte Zweimassenschwungrad 1 eine Baueinheit A, die als solche vormontiert ist, so versandt und gelagert werden und auf die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in besonders einfacher und rationeller Weise angeschraubt werden kann. In dieser Baueinheit A ist die Wälzlagerung 4 bereits integriert. Die Inbusschrauben 11 sind verliersicher in dem Aggregat bzw. der Einheit A gehalten.
Die Kupplungsscheibe 6 ist in einer zur Rotationsachse der Kurbelwelle vorzentrierten Position zwischen Druckplatte 33 und der radial verlaufenden Masse 3a der zweiten Schwungmasse 3 eingespannt und darüber hinaus in einer solchen Winkelposition, dass die für den Durchgang des Verschraubungswerkzeuges in der Kupplungsscheibe 6 vorgesehenen Öffnungen 31 sich in einer solchen Position befinden, dass das Verschraubungswerkzeug beim Montagevorgang des Aggregates an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine hindurchbewegt werden kann. Für die Montage sind auch in der Kupplungstellerfeder 37, und zwar im Bereich der Tellerfederzungen 38, Ausschnitte bzw. Öffnungen 39 vorgesehen für den Durchgang des Verschraubungswerkzeuges. Die Öffnungen bzw. Ausschnitte 31, 39 in der Kupplungsscheibe 6 und in der Tellerfeder 37 überdecken einander dabei in Achsrichtung, so dass das Montagewerkzeug, wie beispielsweise ein Inbusschlüssel, einwandfrei durch die Öffnungen 39, 31 hindurchreichen und in die Ausnehmungen der Köpfe der Schrauben 11 eingreifen kann.
Es ist ersichtlich, dass die Öffnungen in der Kupplungsscheibe 6 kleiner sind als die Köpfe der Schrauben 11, so dass dadurch eine einwandfreie und verliersichere Halterung der Schrauben in dem Aggregat gewährleistet ist.
Ein derartiges Komplettaggregat erleichtert die Montage des Schwungrades erheblich, denn es entfallen verschiedene Arbeitsvorgänge, wie der ansonsten erforderliche Zentriervorgang für die Kupplungsscheibe, der Arbeitsgang für das Einlegen der Kupplungsscheibe, das Aufsetzen der Kupplung, das Einführen des Zentrierdornes, das Zentrieren der Kupplungsscheibe selbst, das Einstecken der Schrauben sowie das Anschrauben der Kupplung und das Entnehmen des Zentrierdornes.
Für eventuell erforderliche Wartungsarbeiten, insbesondere das Auswechseln der Kupplungsscheibe 6, ist die Kupplung 5 in an sich bekannter Weise mittels Schrauben 40 von dem Zweimassenschwungrad 1 lösbar.
Die Schrauben 40 sind im axial verlaufenden Abschnitt der Schwungmasse 3 aufgenommen. Hierfür sind in dem axialen Abschnitt 34, ausgehend von der Stirnfläche, Gewindebohrungen 41 vorgesehen, wobei wenigstens eine dieser Gewindebohrungen durchgehend, also offen, ist und in den ringförmigen Raum 9 mündet, so dass die Befüllung des ringförmigen Raumes 9 mit einem viskosen Medium, wie Öl oder Fett, durch diese offene Gewindebohrung erfolgen kann. Nach erfolgter Montage der Kupplung 5 ist eine solche durchgehende Bohrung durch eine Schraube 40 abgedichtet.
Eine besonders einfache, rationelle und preisgünstige Herstellung der Baueinheit A kann dadurch erzielt werden, dass die radiale Wandung 13, welche mit dem schalenartigen Körper 2a radial außen verschweißt ist und der Deckel 35 der Kupplung 5 aus demselben Material, das bedeutet aus demselben Blechstreifen, hergestellt werden, und zwar, indem sie konzentrisch aus dem Material herausgeformt werden, so dass der Abfall auf ein Minimum reduziert wird. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn der Kupplungsdeckel 35 und die radiale Wandung 13 zunächst einstückig sind, also zunächst nur ein Blechformteil bilden und danach durch einen Stanz- bzw. Trennschnitt voneinander getrennt werden. Weiterhin können die beiden tellerfederartigen Dichtungen 27, 28 und die Belagträgerscheibe 42 der Kupplungsscheibe 6 aus demselben Blechstreifen konzentrisch ausgestanzt werden, so dass auch hier der Materialeinsatz auf ein Minimum reduziert wird. In ähnlicher Weise können auch die Tellerfedern 23 und 37 aus einem Blechstreifen herausgestanzt werden.
Anstatt der tellerfederartigen Dichtungselementen 27, 28 könnten auch so genannte Labyrinthdichtungen zum Einsatz kommen. Eine solche Labyrinthdichtung ist in 2 dargestellt. Diese Labyrinthdichtung besteht aus einem Einstich bzw. einer Nut 50, die radial in die innere Mantelfläche der radialen Wandung 13 eingebracht ist. In diese radiale Nut 50 greift ein Ring 51 ein, der auf einer Schulter 52 des axialen Abschnittes 34 der Schwungmasse 3 aufgepresst und somit drehfest mit der Schwungmasse 3 ist. Die radiale Nut 50 ist in axialer Richtung dabei derart ausgestaltet, dass sie geringfü gig breiter ist als der Ring 51, so dass beidseits des Ringes 51 zwischen diesem und der Nut 50 ein geringer Spalt vorhanden ist. Dadurch wird eine Reibung vermieden, die die Funktionsweise des elastischen Dämpfers 7 beeinträchtigen könnte.
Die Anordnung der Tellerfeder 23 gemäß 1 im Wesentlichen radial außerhalb der Kugeln 19 kann auch umgekehrt erfolgen, das bedeutet also, derart, dass diese Tellerfeder im Wesentlichen radial innerhalb der Kugeln 19 vorgesehen ist. Die Kugeln 19 bzw. Wälzkörper 19 können dabei weiterhin zumindest annähernd radial im Bereich der Erstreckung der Federn 8 vorgesehen sein.
Um eine bessere Beaufschlagung der Federn 8 zu gewährleisten, können zumindest zwei Endwindungen der Federn 8 aneinander anliegen, so dass die Endbereiche steifer sind und bei einseitiger Beaufschlagung nicht so leicht gegenüber der Schraubenachse abknicken. Weiterhin können für diesen Zweck auch so genannte Federnäpfe bzw. Federteller, die teilweise axial in die Federn eingreifen können, verwendet werden.
Um eine einwandfreie Funktion der Baueinheit A über den gesamten Drehzahlbereich der mit dieser zusammenwirkenden Brennkraftmaschine zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Federn 8 derart ausgelegt sind, dass sie zwischen den beiden Schwungmassen 2, 3 eine Verdrehsteifigkeit in der Größenordnung zwischen 1 Nm pro Grad und 10 Nm pro Grad, vorzugsweise zwischen 2 Nm pro Grad und 6 Nm pro Grad erzeugen. Hierfür können die auf gleichem Durchmesser vorgesehenen Federn 8 sich über 70% bis 98% des Winkelumfanges der Baueinheit erstrecken, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn lediglich zwei, höchstens jedoch vier Federn 8 auf gleichem Durchmesser vorgesehen sind. Durch die geringe Anzahl von Federn können diese einen verhältnismäßig langen Federweg zurücklegen.
Zur Verbesserung der Dämpfungscharakteristik des Zweimassenschwungrades 1 kann eine Lastreibeinrichtung oder eine Reibeinrichtung mit verschleppter Reibung vorgesehen werden. In 3 ist eine Reibeinrichtung 60 im Schnitt dargestellt, die zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 wirksam ist. Die Reibeinrichtung 60 ist im radial inneren Bereich des radialen Abschnittes 3a der Schwungmasse 3 vorgesehen. Die Reibeinrichtung 60 besteht aus einem Abstützblech 61, das radial außen einen radial verlaufenden Bereich 62 aufweist, an dem sich ein Reibring 63, der von einer Tellerfeder 64 beaufschlagt wird, radial abstützt. Der radial verlaufende innere Bereich 65 ist zwischen den Schraubenköpfen 11a zur Befestigung der Baueinheit an der Abtriebswelle eines Motors und den radial inneren Bereichen des Blechkörpers 2a der Schwungmasse 2 axial eingespannt. Die Tellerfeder 64 beaufschlagt radial innen den Reibring 63 und stützt sich radial außen an dem Blechkörper 2a ab. Die Tellerfeder 64 besitzt radial innen Vorsprünge 66 in Form von radialen Nasen, die in Ausschnitte 67 des Abstützbleches 61 eingreifen zur Drehsicherung der Tellerfeder 64 gegenüber diesem Abstützblech 61. Der Reibring 63 und die Tellerfeder 64 sind auf einem die beiden radial verlaufenden Bereiche 62 und 65 verbindenden axialen Bereich 68 des Blechteiles 61 vorgesehen. Der Reibring 63 besitzt radial außen Vorsprünge in Form von radialen Zungen 69, die in Ausschnitte 70 der Schwungmasse 3 eingreifen. Die Erstreckung der Vorsprünge 69 in Umfangsrichtung ist geringer als die der Freiräume 70, so dass eine so genannte verschleppte Reibung entsteht, das bedeutet also, dass bei Umkehr der Drehrichtung die Reibwirkung der Reibeinrichtung 60 zunächst ausgeschaltet wird, und zwar so lange, bis das Spiel zwischen den Vorsprüngen 69 und den Ausschnitten 70 überbrückt ist. Für manche Anwendungsfälle kann es auch zweckmäßig sein, wenn zwischen den Vorsprüngen 69 und den Ausschnitten 70 kein Spiel vorhanden ist, so dass dann die Reibeinrichtung 60 über den gesamten Verdrehwinkelbereich des drehelastischen Dämpfers 7 wirksam ist.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsvariante einer Lagerung besteht die innere Laufbahn aus zwei sich jeweils über ca. die Hälfte des Umfangs der Einrichtung erstreckenden Halbschalen 80, die in einer sich über den gesamten Umfang erstreckenden nutenförmigen Aufnahme 81 in der zweiten Schwungmasse 3 aufgenommen sind zur axialen Führung. Zwischen den Halbschalen 80 und der Schwungmasse 3 ist in der Aufnahme 81 eine Zwischenlage 82 vorgesehen. Diese Zwischenlage 82 kann als thermische Isolierung für die Lagerung 4 dienen. In vorteilhafter Weise kann diese Zwischenlage 82 elastisch nachgiebig sein und zum Beispiel durch ein gummiartiges Material gebildet sein, wodurch eine radiale Federung ermöglicht wird. Die Vorspannung bzw. die Federhärte der Zwischenlage 82 muss dabei derart ausgelegt sein, dass eine einwandfreie konzentrische und praktisch seitenschlagsfreie Lagerung zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 gegeben ist. Durch die elastisch nachgiebige Zwischenlage 82 können Wärmeausdehnungserscheinungen, die zwischen den einzelnen Bauteilen unterschiedlich sein können, ebenfalls kompensiert werden.
Die Reibungskupplung 5, die hier eine "gedrückte" und über die Tellerfeder 37 betätigbare Kupplung ist, besitzt am Kupplungsdeckel 35 einerseits deckelseitig eine Schwenkauflage 35a und auf der dem Deckel abgekehrten Seite eine Schwenkauflage 35b. Letztere ist gebildet durch einen kreisringförmigen Scheibenkörper 42, von dem aus einstückig mit ihm verbundene, blattfederartige Drehmomentübertragungs- und Abhubmittel 43 ausgehen, die sehnenartig verlaufen und radial innerhalb des Reibdurchmessers an der Druckplatte 33 über Niete 44 befestigt sind. Diese blattfederartigen Elemente 44 übertragen das Drehmoment vom Deckel 35 auf die Druckplatte 33. Die Abstützung bzw. der ringförmige Körper 42 und damit auch die Blattfedern 43 sind aus elastischem bzw. federndem Blech hergestellt, so dass die Blattfedern 43 auch die Abhubfunktion der Druckplatte übernehmen.
Ein weiterer erfinderischer Grundgedanke zur Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, dass die zweite Schwungmasse in den vom Torus umhüllten Raum eintaucht und der Torus radial über dem Reibdurchmesser der Kupplung angeordnet ist, wobei der Torus gegenüber der ihn tragenden Wandung in Richtung vom Motor weg versetzt sein kann. Dies ergibt eine in axialer Richtung besonders gedrängte Bauweise, wobei es besonders vorteilhaft sein kann, wenn die Anordnung so getroffen ist, dass auch die an der zweiten Schwungmasse zum Angriff für die Kupplungsscheibe des Kupplungsaggregates vorgesehene Reibfläche in den vom Torus umhüllten Raum axial eintaucht. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der in den Torus eingreifende und mit der zweiten Schwungmasse verbundene scheibenartige Körper zumindest im Bereich der Kraftspeicher ebenfalls in Richtung vom Motor weg geneigt ist und die zweite Schwungmasse in den vom geneigten bzw. getellerten Bereich umhüllten Raum zumindest eintaucht. Dabei kann die Einrichtung derart ausgebildet sein, dass der Torus mit den in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern, der geneigte Bereich des scheibenartigen Körpers, die die Reibfläche für den Angriff der Kupplungsscheibe aufweisende zweite Schwungmasse und das Wälzlager für die Lagerung der beiden Schwungmassen allesamt axial ineinander geschachtelt sind. Dabei kann der geneigte Bereich des scheibenartigen Körpers, die zweite Schwungmasse mitsamt der Reibfläche für die Kupplungsscheibe und das Lager in dem vom Torus umhüllten axialen Bauraum untergebracht sein und weiterhin noch die Reibbeläge der Kupplungsscheibe.
Die axiale Bautiefe kann noch weiter verringert werden, wenn gemäß einem weiteren efinderischen Merkmal die den Torus bildende und in den axialen Raum im Bereich der zweiten Schwungmasse eintauchende Wandung der ersten Schwungmasse radial lediglich bis zumindest annähernd auf den Innendurchmesser der in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeicher reicht, wobei im Anschluss an die eintauchende Wandung des Torus sich eine Membrandichtung anschließt, die angeschmiegt ist an die in den vom Torus umhüllten Raum eintauchende Kontur der zweiten Schwungmasse, wobei es vorteilhaft sein kann, wenn sie dichtend zusammenarbeitet mit dem scheibenartigen Körper. Diese Membrandichtung, die gegenüber den das Torusgehäuse bildenden Blechwandungen erheblich dünner ausgeführt ist – sie braucht, nachdem der Innenraum der ersten Schwungmasse nur teilweise mit viskosem Medium, zum Beispiel einem pastenförmigen Medium, wie Schmierfett oder dergleichen, gefüllt ist, praktisch keine durch das Fett auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte aufzunehmen -, braucht praktisch lediglich eine gewisse Dichtwirkung auszuüben gegen das Eindringen von Schmutz und in den äußerst selten vorkommenden Fällen, in denen das Fett flüssig werden sollte und dann auch noch radial bis zum Dichtungsrand reicht, eine Dichtwir kung gegen das Austreten von Fett auszuüben. Dadurch, dass sich die Dichtung außerdem ganz eng an den Innendurchmesser der Schraubenfedern anschmiegen kann, kann der radiale Raum für die Bildung der Reibfläche an der zweiten Schwungmasse optimal ausgenutzt werden, und dadurch, dass die Dichtung in dem sich radial nach innen erstreckenden Bereich eng an den flanschartigen Körper anschmiegen kann, kann eine in axialer Richtung derart gedrängte Bauweise erzielt werden, dass sogar zumindest die Reibfläche der Druckplatte auf der der zweiten Schwungmasse vorgesehenen Reibungskupplung ebenfalls in den vom Torus umhüllten axialen Bauraum eintauchen kann.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn sich die Membrandichtung zumindest annähernd in diejenigen radialen Bereiche erstreckt, in denen in der zweiten Schwungmasse Belüftungsschlitze vorgesehen sind. Es kann dann der Kühlluftstrom entlang der entsprechenden Flächen der Dichtung geführt werden.
Zur Verbesserung der Kühlung kann es vorteilhaft sein, wenn die in den vom Torus umhüllten Raum eintauchenden Bereiche der zweiten Schwungmasse zumindest in deren radial äußeren Bereichen Vorkehrungen zur Verbesserung des Wärmeüberganges aufweisen, z. B. Vorkehrungen zur Erzeugung eines Kühlluftstromes oder zur Verbesserung der Wirkung eines solchen. Hierfür können beispielsweise Rippen vorgesehen sein oder Durchbrüche, die – direkt oder indirekt – in den Außenraum führen bzw. einen ohnehin vorhandenen Luftstrom noch intensivieren.
Eine weitere unabhängige erfinderische Maßnahme, die eine besonders einfache Handhabung und Montage und preiswerte Herstellung ermöglicht, besteht darin, dass das geteilte Schwungrad zusammen mit dem Kupplungsaggregat, bestehend aus Kupplung und Kupplungsscheibe, eine auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigbare und vormontierte Baueinheit bildet, die zweckmäßigerweise außerdem noch das die beiden Schwungmassen zueinander lagernde Wälzlager beinhaltet. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Einheit weiterhin einen an der ersten Schwung masse vorgesehenen Tragflansch für das Wälzlager besitzt, in dessen Bohrungen sodann die Befestigungsschrauben für die Befestigung der Einheit an der Kurbelwelle bereits enthalten, also vormontiert sein können. Dabei ist es weiterhin zweckmäßig, wenn diese Befestigungsschrauben in der Einheit verliersicher gehalten sind, wobei diese Verliersicherung durch nachgiebige Mittel gebildet sein kann, deren Haltekraft sodann bei der Montage, z. B. durch das Anziehen der Schrauben, überwunden wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal ist in dieser vormontierten Einheit die Kupplungsscheibe bereits in einer zur Rotationsachse der Kurbelwelle bzw. der des Pilotlagers vorzentrierten Position zwischen zweiter Schwungmasse und der Druckplatte der Kupplung eingespannt. Dabei ist es außerdem vorteilhaft, wenn in der Kupplungsscheibe bzw. im Flansch derselben Öffnungen vorgesehen sind, die deckungsgleich sind mit den Verschraubungsbohrungen für die Befestigung am Motor und wenn weiterhin die Kupplungsscheibe derart zwischen zweiter Schwungmasse und Druckplatte der Kupplung eingespannt ist, dass die Verschraubungsbohrungen und die Öffnungen einander zumindest überdecken, wobei diese auch fluchtend ausgebildet sein können. Darüber hinaus können in der Tellerfeder der Kupplung, zweckmäßigerweise zwischen zwei einzelnen Zungen, Öffnungen vorgesehen sein zum Einführen eines Verschraubungswerkzeuges, wobei diese Öffnungen ebenfalls überdeckend sind mit den Öffnungen in der Kupplungsscheibe und den Bohrungen im Tragflansch für das Lager. Dabei können die Öffnungen in der Tellerfeder fluchtend sein mit den Bohrungen im Tragflansch. Die Bohrungen in letzterem sind jedoch in der Regel unsymmetrisch zueinander vorgesehen, um die zweite Schwungmasse gegenüber der Kurbelwelle lediglich in einer ganz bestimmten Position montieren zu können. Die Öffnungen in der Tellerfeder und diejenigen in der Kupplungsscheibe können ebenfalls entsprechend der Teilung der Öffnungen im Tragflansch und in der Kurbelwelle in ungleichmäßiger Verteilung vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, falls die Unregelmäßigkeit der Verteilung der Bohrungen im Tragflansch und in der Kurbelwelle nur geringfügig ist, die Öffnungen in der Tellerfeder für den Durchgang eines Verschraubungswerkzeuges symmetrisch zu anzuordnen, sie sind jedoch im Durchmesser größer auszubilden als der Durchmesser des Schraubwerkzeuges und zwar derart, dass das oder die Schraubwerkzeuge einwandfrei auf die Schraube bzw. Schrauben aufgesetzt werden können.
Unabhängig von der Verteilung dieser Öffnungen kann es vorteilhaft sein, dass die Öffnungen in der Tellerfeder kleiner sind als die Köpfe der Befestigungsschrauben. In manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, wenn die Öffnungen in der Kupplungsscheibe kleiner sind als die Köpfe der Befestigungsschrauben, so dass diese Befestigungsschrauben gegen ein Herausfallen in der dem Motor bzw. der ersten Schwungmasse abgekehrten Richtung entweder durch die Tellerfeder oder durch die Kupplungsscheibe gesichert sind. Im letzteren Falle kann die Verteilung der Öffnungen in der Kupplungsscheibe in gleicher Weise vorgenommen sein, wie dies im Zusammenhang mit der Tellerfeder beschrieben ist.
Die Position, in der die Befestigungsschrauben verliersicher in der Baueinheit gehalten sind, ist zweckmäßigerweise eine solche, dass einerseits, wie bereits erwähnt, die Köpfe in dem Innenraum der Baueinheit gehalten sind – also z. B. innerhalb des von der Tellerfeder umschlossenen Raumes – und andererseits auf der anderen Seite die Gewindebereiche nicht über die motorseitige Kontur der ersten Schwungmasse hinausragen, was im Zusammenhang mit den bereits erwähnten nachgiebigen Mitteln erreicht werden kann, die die Schrauben in dieser Position halten, klemmen oder einschließen können.
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn die erste Schwungmasse ebenfalls das Pilotlager vormontiert trägt, wobei das Pilotlager ebenfalls in dem von der ersten Schwungmasse umhüllten Raum vorgesehen sein kann.
Eine derartige komplett vormontierte Baueinheit lässt sich, wie bereits erwähnt, einfach und preiswert transportieren und montieren, während eventuell erforderliche Wartungsarbeiten, wie insbesondere das Auswechseln der Kupplungsscheibe bei ver schlissenen Kupplungsbelägen, in bekannter Weise erfolgen können, indem die Kupplung in bekannter Weise auf die zweite Schwungmasse aufgeschraubt ist. Die Verbindung aller anderen Einzelteile und Komponenten kann durch Niet- bzw. Schweißvorgänge erfolgen.
Eine weitere unabhängige Erfindung, die bei der Anwendung bei einem Zwei- oder Mehrmassenschwungrad eine noch weiter verringerte Baugröße des Gesamtaggregates Zwei-(oder Mehr-)Massenschwungrad mit Kupplung sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung ermöglicht, bezieht sich auf eine Kupplung der so genannten "gedrückten", tellerfederbetätigten Kupplung selbst. Bei derartigen Kupplungen beaufschlagt die Tellerfeder mit radial äußeren Bereichen die Druckplatte und ist radial weiter innen zwischen zwei in kreisförmiger Anordnung vorgesehenen Auflagen – einer deckelseitigen und einer dem Deckel abgewandten – schwenkbar gelagert, und Druckplatte und Deckel sind über Blattfederelemente miteinander drehschlüssig verbunden. Gemäß der weiteren Erfindung ist nun die dem Deckel abgewandte Auflage von einer kreisartigen Scheibe getragen, und von der Scheibe gehen einstückig mit ihr verbundene, radial innerhalb der Auflagen an der Druckplatte befestigte Drehmomentübertragungsmittel, die gleichzeitig die Abhubfunktion für die Druckplatte übernehmen, aus. Diese blattfederartigen Drehmomentübertragungsmittel können dabei radial innerhalb der Reibfläche der Druckplatte an derselben befestigt, z. B. vernietet, sein und sehnenartig verlaufen. Durch eine derartige Maßnahme entfallen die ansonsten bei einer bekannten Kupplung erforderlichen radial außerhalb der Reibfläche und radial nach außen ragenden Ansätze bzw. Nocken für die Befestigung der Blattfedern, und es entfallen die ansonsten bei einer anderen Bauweise einer Reibungskupplung erforderlichen Bereiche radial außen am Deckel, die erforderlich sind für die Befestigung der Blattfedern am Deckel. Darüber hinaus entfällt axialer Bauraum für die Unterbringung der Blattfedern. Die dem Deckel abgekehrte Schwenkauflage kann einstückig sein mit der Scheibe.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die kreisringförmig ausgebildete Auflage zwischen den Drehmomentübertragungsmitteln radial nach innen weisende Laschen besitzt zur Befestigung der Laschen am Deckel. Diese Befestigung kann in besonders einfacher Weise über am Deckel angeformte Nietwarzen erfolgen, auf die die Auflage bzw. die Laschen mit darin vorgesehenen Öffnungen aufgelegt und danach die Nietverbindung gebildet wird.
Eine solche Ausbildung einer Auflage mit daran angesetzten, nach innen weisenden Laschen zur Befestigung der Auflage selbst am Deckel gewährleistet auch, dass ein relativ langer radialer Federarm zwischen Auflagedurchmesser und Befestigung am Deckel vorhanden ist, was eine Nachstellung dieser Auflage bei Verschleiß der Tellerfeder und/oder der Auflagen gewährleistet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn an der Tellerfeder zumindest einzelne der die Zungen im Bereich der Zungenwurzel begrenzenden Öffnungen radial nach innen verlängert sind, derart, dass diese Verlängerungen deckend sind mit den Vernietungsbereichen zur Befestigung der Blattfedern an der Druckplatte. Dadurch ist eine günstige Möglichkeit zur Vernietung der Blattfedern an der Druckplatte gegeben. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Befestigung der Blattfeder an der Druckplatte über zwei Nietstellen erfolgt und demgemäß zwei benachbarte Öffnungen in der Tellerfeder derartige nach innen gerichtete Verlängerungen aufweisen.
Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform ist der Anlasserzahnkranz 236 einstückig ausgebildet mit dem schalen-artigen Körper 210, der mit dem Blechformteil 202a verschweißt ist. Der Abschnitt 210a des Formteils bzw. des schalenartigen Körpers 210 erstreckt sich auch axial und umgreift die Kraftspeicher 208 zumindest teilweise. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 5 übergreift der Bereich 210a die Federn 208 in etwa über die Hälfte ihres Durchmessers. Wie dies strichliert in 5 dargestellt ist, kann das Bauteil 210 jedoch auch derart ausgestaltet werden, dass der axiale Bereich bzw. Ansatz 210a sich über den gesamten Durchmesser der Kraftspeicher 208 axial erstreckt und mit dem Blechkörper 202a verbunden, wie z. B. verschweißt ist. Bei dem strichliert dargestellten Ausführungsbeispiel ist der axiale Ansatz 210a derart bemessen, dass dieser auch den Blechkörper 202a radial außen axial übergreift, so dass der Blechkörper 202a axial im schalenartigen Körper 210 aufgenommen ist.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 bildet der äußere schalenartige Bereich 202c des Blechkörpers 202a gemeinsam mit dem schalenartigen Körper 210 segmentförmig angeordnete Einbuchtungen bzw. Vertiefungen 209b, die radial nach innen hin offen sind. In ähnlicher Weise besitzt auch die zweite Schwungmasse 203 – an radial äußeren Bereichen – in Umfangsrichtung verlaufende, segmentartig angeordnete Einbuchtungen bzw. Vertiefungen 214, die den Vertiefungen 209b der ersten Schwungmasse 202 gegenüberliegen. Die Aufnahmen bzw. Vertiefungen 209b und 214 sind dabei im Wesentlichen derart ausgebildet, dass sie die Kraftspeicher 208, über den Durchmesser betrachtet, jeweils zumindest annähernd, zur Hälfte aufnehmen. Die zwischen den über den Umfang verteilten, segmentartigen Ausbuchtungen 209b, 214 vorgesehenen Beaufschlagungsbereiche 212, 213, 216 für die Kraftspeicher 208 sind einteilig mit der jeweiligen Schwungmasse 202, 203 ausgebildet. Die Beaufschlagungsbereiche 212, 213 sind durch in die Blechteile 202a, 210 eingeprägte Taschen gebildet. Die Beaufschlagungsbereiche 216 sind durch nasenförmige Vorsprünge 216, die an der zweiten Schwungmasse 203 angegossen sind, gebildet. Wie aus der unteren Hälfte der 5 ersichtlich ist, sind die Beaufschlagungsbereiche 212, 213 radial über den Beaufschlagungsbereichen 216 angeordnet. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der torusartige Bereich 209a durch beide Schwungmassen 202, 203 gebildet bzw. begrenzt.
Die radiale Erstreckung des mit einem viskosen Medium zumindest teilweise gefüllten ringförmigen Raumes 209 entspricht in etwa der radialen Erstreckung des Raumes 9 gemäß 1.
Zur Abdichtung des ringförmigen Raumes 209 ist eine tellerfederartige Dichtung 227 vorgesehen, die unmittelbar zwischen der zweiten Schwungmasse 203 und dem Blechformteil 202a axial verspannt ist. Durch die tellerfederartige Dichtung 227 wird der Raum 209 gegenüber dem radial weiter innen liegenden Luftspalt 221, der, in ähnlicher Weise wie in Verbindung mit 1 beschrieben, zur Kühlung dient, abgedichtet. Radial weiter außen, und zwar in etwa auf der radialen Höhe der Achsen der Schraubenfedern 208, ist eine weitere Dichtung 228 vorgesehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist die Dichtung 228 durch einen Gummi- oder Kunststoffring gebildet. Es könnte jedoch auch eine tellerfeder- oder membranartige Abdichtung verwendet werden.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 sind zur Erzeugung eines Kühlluftstromes in der zweiten Schwungmasse 203 radial innere Durchlässe 222 vorgesehen, die dem Lager 6a benachbart sind und ähnlich ausgebildet sein können wie die Durchlässe 22 gemäß 25, sowie axiale Ausnehmungen 223, 223a, die radial übereinander angeordnet sind und in das Blechformteil 202a eingebracht sind. Die radial weiter innen liegenden Ausnehmungen 223 befinden sich dabei zumindest annähernd auf gleicher radialer Höhe wie die Durchlässe 222, wohingegen die radial weiter außen liegenden Ausnehmungen 223a gegenüber diesen Durchlässen 222 radial versetzt sind. Die einzelnen, im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Maßnahmen zur Erzeugung einer Kühlluftströmung, können auch bei einer Ausführung gemäß 27 angewendet werden und umgekehrt.
In 6 werden die beiden Federgruppen 308 und 308a, die axial nebeneinander und parallel wirksam angeordnet sind, in ähnlicher Weise, wie dies in Verbindung mit 5 beschrieben wurde, beaufschlagt, und zwar derart, dass sie, über den Durchmesser bzw. den Querschnitt betrachtet, in etwa jeweils zur Hälfte von der Primärschwungmasse 302 und der Sekundärschwungmasse 303 beaufschlagt werden. Zur gemeinsamen Beaufschlagung der Kraftspeicher 308, 308a wurden der schalenartige Bereich 302c und der schalenartige Körper 310 sowie der äußere Bereich der Schwungmasse 303 entsprechend verlängert, so dass auch die Beaufschlagungsbereiche 312, 313, 316 in axialer Richtung entsprechend verlängert sind.
Der schalenartige Körper 310 gemäß 6 kann in ähnlicher Weise, wie dies in Verbindung mit 5 beschrieben wurde, ausgebildet und mit dem entsprechend abgeänderten Blechformteil 302a verbunden sein. Die Beaufschlagungsbereiche 312, 313 sind derart ausgebildet, dass sie die ihnen jeweils zugeordneten Federn 308, 308a, über den Durchmesser bzw. Querschnitt betrachtet, zumindest annähernd zur Hälfte beaufschlagen.

Claims

Geteiltes Schwungrad (1) mit einer ersten, an einer Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine befestigbaren und einer zweiten, mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbaren Schwungmasse (2, 3; 202, 203), die über eine Lagerung (4, 6a) zueinander verdrehbar gelagert und über eine Dämpfungseinrichtung (7) antriebsmäßig gekoppelt sind, wobei die Dämpfungseinrichtung in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher (8, 208) aufweist, die in einem radial nach außen hin von den Bauteilen der ersten Schwungmasse begrenzten ringförmigen Raum (9, 209) aufgenommen sind und mittels an den Schwungmassen vorgesehenen Beaufschlagungsbereichen bei einer Relativverdrehung der Schwungmassen elastisch verformbar sind, wobei der ringförmige Raum (9, 209) der ersten Schwungmasse radial außen über den Umfang verteilte, segmentförmige, radial nach innen hin offene Ausbuchtungen (15; 209b) zur Aufnahme der Kraftspeicher aufweist, an deren Endkonturen die Beaufschlagungsbereiche (17; 212, 213, 312, 313) der ersten Schwungmasse vorgesehen sind, wobei die zweite Schwungmasse axiale Bereiche (14) besitzt, die in den von dem die Kraftspeicher (8, 208, 308, 308a) aufnehmenden Raum umhüllten Raum axial eintauchen und sowohl zur Begrenzung des die Kraftspeicher (8, 208, 308, 308a) aufnehmenden Raumes (9, 209) als auch zur Bildung von sich axial über die Kraftspeicher erstreckenden Abstützungen (18, 216, 316) zur Verformung der Kraftspeicher dienen, welche (18, 216, 316) an radial innerhalb der Abstützungen (17, 212, 213) der ersten Schwungmasse angeordneten segmentartigen Ausbuchtungen (15, 214) gebildet sind.
Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass radial äußere Konturen (14) der zweiten Schwungmasse (3) unmittelbar zur Bildung des ringförmigen Raumes dienen.
Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Reibdurchmesser der Kupplung kleiner ist als der kleinste Durchmesser des ringförmigen Raumes (9).
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwungmasse (3) radial außen in Umfangsrichtung segmentartig angeordnete Ausbuchtungen (16) aufweist zur Aufnahme von Kraftspeichern.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftspeicher (8, 208, 308, 308a) jeweils zumindest annähernd über den halben Durchmesser in den Ausbuchtungen aufgenommen sind.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsbereiche (17; 212; 213; 312, 313; 18, 216, 316) für die Kraftspeicher einteilig sind mit der jeweiligen Schwungmasse.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auch die an der zweiten Schwungmasse (3) für eine Kupplungsscheibe vorgesehene Reibfläche (32) in den vom ringförmigen Raum umhüllten Bereich axial eintaucht.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Druckplatte (33) der auf der zweiten Schwungmasse (3) vorgesehenen Reibungskupplung im Wesentlichen in dem vom ringförmigen Raum umhüllten axialen Bauraum aufgenommen ist.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwungmasse (2) einen radial verlaufenden scheibenförmigen Bereich (2b) zur Be festigung an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine aufweist, der radial außen in Richtung der zweiten Schwungmasse (3) axial verlaufende Bereiche (12), welche den ringförmigen Raum radial nach außen hin begrenzen, trägt.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verlaufenden Bereiche (12) an ihrem dem scheibenförmigen Bereich (2b) abgewandten Ende eine radial nach innen verlaufende Wandung (13) tragen, die sich radial nach innen lediglich bis zumindest annähernd auf die Kontur der zweiten Schwungmasse (3) erstreckt.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Schwungmasse (2, 3), zumindest annähernd im radialen Bereich der Reibfläche der letzteren, ein Luftspalt (29) vorhanden ist.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im radial inneren Bereich der zweiten Schwungmasse eine Reibeinrichtung (60) vorgesehen ist.
Schwungrad nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibeinrichtung (60) eine so genannte verschleppte Reibung erzeugt.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Dichtung (27, 28) für den ringförmigen Raum (9), in dem den Federn benachbarten Bereich zwischen erster und zweiter Schwungmasse (2, 3) vorgesehen ist.
Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest annähernd im Bereich der radial innersten Abschnitte der an der zweiten Schwungmasse (3) vorgesehenen Beaufschlagungsbereiche (18) zwischen dieser zwei ten Schwungmasse und der ersten Schwungmasse eine Dichtüng (28) vorgesehen ist.
Schwungrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung durch ein axial verspanntes tellerfederartiges Bauteil (28) gebildet ist.
Schwungrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung durch eine Labyrinthdichtung gebildet ist.
Geteiltes Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch folgenden Aufbau: – eine die erste Schwungmasse (2) bildende, an der Kurbelwelle befestigbare Platte, – die zweite axial daneben angeordnete, relativ dazu verdrehbare, eine Reibfläche (32) für die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe (6) aufweisende Schwungmasse (3), – ein axial zwischen der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse vorgesehener radialer Luftspalt (29), – ein im radial äußeren Bereich der ersten Schwungmasse (2) im Wesentlichen abgedichteter, die Dämpfungseinrichtung (7) aufnehmender, ringförmiger Raum (9), – eine an der zweiten Schwungmasse (3) unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe (6) befestigte Reibungskupplung (5), – die zwischen erster und zweiter Schwungmasse vorgesehene Lagerung (4).
Schwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Raum (9) zumindest teilweise mit einem viskosen Medium gefüllt ist.