DE4311102C2

DE4311102C2 - Schwungrad mit reduziertem Außendurchmesser

Info

Publication number: DE4311102C2
Application number: DE4311102A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schierling; Hilmar Goebel
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1993-04-03
Filing date: 1993-04-03
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2013-04-04
Also published as: DE4311102A1; BR9401276A; JP3373025B2; FR2703419B1; ES2082707B1; GB2276682B; GB2276682A; ES2082707A2; FR2703419A1; ES2082707R; GB9406390D0; US5476166A; JPH06307498A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwungrad entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein solches Schwungrad ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 28 15 803 bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung eines Schwungrades ist das Kupplungsgehäuse etwa topfförmig ausgebildet und mit einem radial verlaufenden Flansch an einer entsprechenden radial verlaufenden Fläche des Schwungrades verschraubt. Der maximale Außendurchmesser für die Reibbeläge der Kupplungsscheibe wird dadurch be stimmt, daß das topfförmige Kupplungsgehäuse radial inner halb der Schraubenköpfe verläuft und ein Mindestspalt zwi schen den Reibflächen der Kupplungsscheibe und der Anpreß platte gegeben sein muß. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich bei einem Schwungrad entsprechend der deutschen Auslege schrift 21 61 432, wobei hier das Schwungrad topfförmig ausgebildet ist und im topfförmigen Bereich die Schrauben zur Befestigung des Kupplungsgehäuses untergebracht sind. Auch hier ist zwischen dem topfförmigen Bereich und dem ma ximalen Außendurchmesser von Reibbelägen und Anpreßlatte ein entsprechender Abstand vorzusehen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei Schwungrädern der obengenannten Bauart eine Möglichkeit zu finden, bei gegebenem maxiamalen Durchmesser der Reibbeläge der Kupp lungsscheibe den Außendurchmesser des Schwungrades möglichst klein zu halten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Rennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die hier vorgeschlagene Aus gestaltung von Schwungrad und Kupplungsscheibe bzw. Anpreß latte ist es möglich, den Außendurchmesser des Schwungrades zu reduzieren, ohne daß der maximale Außendurchmesser der Reibbeläge der Kupplungsscheibe reduziert werden muß und ohne daß ein spürbarer Rückgang des übertragbaren Drehmo mentes der Reibungskupplung festgestellt werden kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteil haft, daß die Außenkontur der Reibbeläge der Kupplungs scheibe kontinuierlich zwischen einem maximalen Außendurch messer etwas kleiner als der Innendurchmesser der konzen trischen Wand des Schwungrades und einem minimalen Außen durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der Nasen wechselt. Auf diese Weise ist es möglich, die Reibbeläge der Kupplungsscheibe so herzustellen, daß keine großen Sprünge bzw. Absätze im Außendurchmesser entstehen, so daß das Ma terial der Reibbeläge ohne Unterbrechnung hergestellt werden kann. Wenn auch auf diese Weise geringfügig Volumen der Reibbeläge verschenkt wird, so sind doch die Vorteile des homogenen Materials weit überwiegend.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Anpreßplatte einen Außendurchmesser etwa entsprechend dem maximalen Außen durchmesser der Reibbeläge der Kupplungsscheibe aufweist und etwa entsprechend der axialen Projektion der Nasen des Schwungrades Aussparungen vorgesehen sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Reibbeläge der Kupplungsscheibe bis in ihren größten Durchmesserbereich durch die Anpreßplatte zu überdecken.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird dann erzielt, wenn die radial innere Hüllkurve der Gewinde für die Befe stigungsschrauben im wesentlichen zwischen dem Innendurch messer der konzentrischen Wand des Schwungrades und dem ma ximalen Außendurchmesser der Reibbeläge der Kupplungsscheibe verläuft. Mit einer solchen Ausgestaltung ist ein sehr guter Kompromiß gefunden zwischen einem möglichst kleinen Außen durchmesser des Schwungrades und einer geringen Differenz zwischen maximalem und minimalem Außendurchmesser der Reib beläge der Kupplungsscheibe.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß in der konzentrischen Wand im Schwungrad umfangsmäßig zwischen den Nasen im we sentlichen radial verlaufende Aussparungen vorgesehen sind, in die hinein radiale Vorsprünge der Anpreßplatte reichen, die übertragen in Zahlblattfedern mit dem Kupplungsgehäuse verbunden sind. Auf diese Weise ist die platzsparende An ordnung der Tangentialplattfedern zwischen der Anpreßplatte und dem Kupplungsgehäuse leicht möglich.

Ein besonders vorteilhafter Anwendungsfall ist dann gegeben, wenn das Schwungrad als Sekundärmasse eines Zweimassen schwungrades ausgebildet ist, wobei die Primärmasse direkt an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt ist, die Sekundärmasse über ein Lager gegenüber der Primärmasse zen triert und verdrehbar gelagert ist, zwischen beiden eine Torsionsdämpfeinrichtung angeordnet ist und im Bereich ra dial außerhalb der Sekundärmasse - zumindest etwa im Bereich der konzentrischen Wand - eine sich im wesentlichen axial erstreckende Zusatzmasse der Primärmasse vorgesehen ist. Durch die Außendurchmesserreduzierung der Schwungmasse, die mit der Reibungskupplung verbunden ist, ist es möglich, bei einem Zweimassenschwungrad die Primärmasse im Bereich radial außerhalb des Schwungrades mit einem zusätzlichen Masseteil zu versehen, wodurch bei gegebenen Außenabmessungen die Primärmasse in ihrem Schwungmoment erhöht werden kann.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungs beispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 die obere Hälfte durch einen Längsschnitt eines Zweimassenschwungrades;

Fig. 2 den Schnitt II-II gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Teillängsschnitt entsprechend Fig. 1, umfangsmäßig versetzt.

Am aufgeführten Beispiel entsprechend den Fig. 1-3 wird in Verbindung mit einem Zweimassenschwungrad die Ausführung und Wirkung der Erfindung näher beschrieben, wobei der prinzipielle Aufbau von Schwungrad und Druckplatte die gleichen Vorteile aufweist, wenn diese Teile direkt an einer Kurbelwelle befestigt sind.

Fig. 1 zeigt ein Zweimassenschwungrad, bei dem die Primärmasse 17 direkt an der Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine verschraubt ist. Die Primärmasse 17 erstreckt sich konzentrisch zu einer Drehachse 3 und beinhaltet einen Deckel 18, der mit der Primärmasse 17 fest verbunden ist, wobei beide Teile 17 und 18 einen torusähnlichen Raum konzentrisch zur Drehachse 3 bilden, in welchem mehrere Schraubenfedern 19 angeordnet sind. In den torusähnlichen Raum reicht von radial innen her eine Nabenscheibe 20, wobei die Schraubenfedern 19 sowohl von der Nabenscheibe 20 als auch von den Teilen 17 und 18 der Primärmasse ange steuert werden können. Die Nabenscheibe 20 ist in ihrem radial inneren Bereich über Niete 22 fest mit einem Schwungrad 1 verbunden, welches Teil der Sekundärmasse ist. Das Schwungrad 1 ist gegenüber der Primärmasse 17 mit einem Lager 21 abgestützt aber drehbar gegenüber diesem gegen die Kraft der Schraubenfedern 17 gelagert. Am Schwungrad 1 ist in seinem radial äußeren Bereich eine axial verlaufende konzentrische Wand 10 angeord net, die die Reibbeläge 9 der Kupplungsscheibe 8 mit geringem radialen Spiel umgreift und wobei im axialen Abstand zur Reibfläche zwischen den Reibbelägen 9 und dem Schwungrad 1 an der konzentrischen Wand 10 mehrere am Umfang verteilte, nach radial innen weisende Nasen 11 angeordnet sind, in deren Bereich die Gewinde 12 für die Befestigungsschrauben 5 angeordnet sind. Mit den Befestigungsschrauben 5 ist das Kupplungsgehäuse 4 der Druckplatte 2 am Schwungrad 1 lösbar befestigt. Das Kupplungsgehäuse 4 ist dabei mit einem nach radial au ßen verlaufenden Flansch 24 versehen, der an einer entsprechend radial verlaufenden Fläche des Schwungra des 1 anliegt, die von der konzentrischen Wand 10 und von den Nasen 11 gebildet ist. Die Druckplatte 2 weist weiterhin eine Anpreßplatte 6 auf, die drehfest aber axial verlagerbar mit dem Kupplungsgehäuse 4 verbunden ist und die durch eine Menbranfeder 7 beaufschlagt ist, die sich sowohl an der Anpreßplatte 6 als auch am Kupplungsgehäuse 4 axial abstützt.

Wie insbesondere in Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich, weisen zumindest die Reibbeläge 9 und gegebenenfalls auch die entsprechenden Belagfedersegmente einen maxi malen Außendurchmesser D₁ auf, der in Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist. Um die Kupplungsscheibe 8 mit den Reibbelägen 9 montieren zu können, muß entsprechend der Anzahl der Nasen 11 mit den Gewinden 12 der Außen durchmesser der Reibbeläge 9 reduziert sein auf den minimalen Außendurchmesser D₂. Dabei verläuft die Kontur zwischen den beiden Durchmessern D₁ und D₂ kontinuierlich, so daß eine Unterbrechung des Reibma terials in Umfangsrichtung umgangen ist. Weiterhin weisen die Reibbeläge 9 einen Innendurchmesser d auf, der konzentrisch und ohne Unterbrechung verläuft. Eine ähnliche Kontur wie die Reibbeläge 9 weist auch die Anpreßplatte 6 auf, allerdings ist hier der fließende Übergang vom maximalen Außendurchmesser zum minimalen Außendurchmesser nicht unbedingt erforderlich sondern die Kontur kann beispielsweise entsprechend der ge strichelten Linie in Fig. 2 ausgeführt sein. Die An preßlatte 6 ist dabei mit Aussparungen 13 versehen (siehe Fig. 1).

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt, der gegenüber Fig. 1 in Umfangsrichtung verschwenkt ist. Es ist hier der Be reich der Anpreßplatte 6 dargestellt, der die drehfeste aber axial lose Verbindung gegenüber dem Kupplungsge häuse 4 herstellt. Zu diesem Zweck ist die Anpreßplatte 6 mit nach radial außen weisenden Vorsprüngen 15 ver sehen, an die Tangentialblattfedern 16 angenietet sind, die sich im wesentlichen umfangsmäßig erstrecken und mit ihren Enden am Kupplungsgehäuse 4 vernietet sind. Dabei ist in der konzentrischen Wand 10 des Schwungrades 1 im Bereich der radialen Vorsprünge 15 jeweils eine Aussparung 14 vorgesehen. Der Schnitt entsprechend Fig. 3 zeigt weiterhin den maximalen Au ßendurchmesser D₁ der Kupplungsscheibe 8, der dicht radial innerhalb der inneren Kontur der konzentrischen Wand 10 verläuft.

Durch die Anordnung von radial nach innen laufenden Nasen 11 des Schwungrades 1 ist es möglich, den mittleren Durchmesser für die Befestigungsschrauben 5 zwischen Schwungrad 1 und Kupplungsgehäuse 4 radial so weit nach innen abzusenken, daß der Außendurchmesser des Schwungrades 1 zumindest im Bereich der konzentrischen Wand 10 abgesenkt werden kann. Die axiale Überschneidung zwischen dem größten Außendurchmesser D₁ der Reibbeläge 9 der Kupplungsscheibe 8 mit den Nasen 11 bedingt, daß der minimale Außendurchmesser D₂ der Reibbeläge 9 etwas kleiner sein muß als der von den Nasen 11 gebildete Durchmesser. Auf diese Weise ist eine Montage und Demontage der Kupplungsscheibe möglich. Eine ähnliche Ausgestaltung des Außendurchmessers ist für die Anpreßplatte 6 nötig. Dabei hat sich herausgestellt, daß die nicht mehr kreisrunde Außenkontur der Reibbeläge 9 keinen Einfluß auf die Drehmomentübertragungsfähigkeit einer solchen Reibungskupplung hat. Somit ist es möglich, den Außendurchmesser des Schwungrades einer solchen Kupplung zu reduzieren, wobei insbesondere in Verbindung mit einem Zweimassenschwungrad entsprechend Fig. 1 der Vorteil gegeben ist, daß im Bereich radial außerhalb des Schwungsrades 1 eine Zusatzmasse 23 der Primärmasse 17 angeordnet werden kann. Es sei noch darauf hingewiesen, daß der lichte Abstand zwischen der Reibfläche am Schwungrad und der inneren Kontur der Nasen ausreichend groß aus geführt werden muß, so daß der Lüftweg der Kupplungs scheibe jederzeit gewährleistet ist.

Claims

1. Schwungrad einer Brennkraftmaschine mit daran lösbar befe stigter Druckplatte einer Kraftfahrzeugreibungskupplung, die eine Drehachse definiert, wobei die Druckplatte ein Kupplungsgehäuse mit einem im Bereich des Außendurchmessers nach radial außen wei senden Befestigungsflansch, der über mehrere am Umfang auf einem Durchmesser konzentrisch zur Drehachse angeordneten Be festigungsschrauben an einer entsprechenden Fläche des Schwungrades befestigt ist, eine im Kupplungsgehäuse drehfest aber axial durch eine Membranfeder verlagerbare Anpreßplatte, und eine Kupplungsscheibe, die mit ihren Reibbelägen zwischen ei ner Reibfläche des Schwungrades und einer Reibfläche der An preßplatte einspannbar ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (1) etwa topfförmig mit einer konzen trischen Wand (10) die Kupplungsscheibe (8) mit den Reibbelä gen (9) mit geringem radialen Abstand überdeckt und auf der der Reibfläche des Schwungrades (1) abgewandten Seite der Kupplungsscheibe (8) mit einigen am Umfang verteilten Na sen (11) nach radial innen verläuft bis in einen Durchmesser bereich kleiner als der maximale Außendurchmesser (D₁) der Reibbeläge (9), wobei in den Nasen (11) die Gewinde (12) für die Befestigungsschrauben (5) angeordnet sind und zumindest in der Kupplungsscheibe (Reibbeläge 9 und gegebenenfalls Belag federsegmente) etwa entsprechend der axialen Projektion der Nasen (11) radiale Aussparungen angeordnet sind.

2. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Aussparungen dadurch gebildet sind, daß die Außenkontur der Reibbeläge (9) der Kupplungsschei be (8) kontinuierlich zwischen einem maximalen Außendurchmes ser (D₁) etwas kleiner als der Innendurchmesser der konzen trischen Wand (10) des Schwungrades (1) und einem minimalen Außendurchmesser (D₂) etwas kleiner als der Innendurchmesser der Nasen (11) wechselt.

3. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (6) einen Außendurchmesser etwa entspre chend dem maximalen Außendurchmesser (D₁) der Reibbeläge (9) der Kupplungsscheibe (8) aufweist und etwa entsprechend der axialen Projektion der Nasen (11) des Schwungrades (1) ebenfalls Aus sparungen (13) vorgesehen sind.

4. Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innere Hüllkurve der Gewinde (12) für die Be festigungsschrauben (5) im wesentlichen zwischen dem Innen durchmesser der konzentrischen Wand (10) des Schwungrades (1) und dem maximalen Außendurchmesser (D₁) der Reibbeläge (9) der Kupplungsscheibe (8) verläuft.

5. Schwungrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der konzentrischen Wand (10) im Schwungrad (1) umfangsmäßig zwischen den Nasen (11) im wesentlichen radial verlaufende Aussparungen (14) vorgesehen sind, in die hinein radiale Vorsprünge (15) der Anpreßplatte (6) reichen, die über Tangentialblattfedern (16) mit dem Kupplungsgehäuse (4) ver bunden sind.

6. Schwungrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Sekundärmasse eines Zweimassenschwungrades ausge bildet ist, wobei die Primärmasse (17) direkt an der Kurbel welle der Brennkraftmaschine befestigt ist, die Sekundärmasse (Schwungrad 1) über ein Lager (21) gegenüber der Primärmasse (17) zentriert und verdrehbar gelagert ist, zwischen beide eine Torsionsdämpfeinrichtung (19) angeordnet ist und im Be reich radial außerhalb der Sekundärmasse (Schwungrad 1) - zu mindest etwa im Bereich der konzentrischen Wand (10) - eine sich im wesentlichen axial erstreckende Zusatzmasse (23) der Primärmasse (Schwungrad 1) vorgesehen ist.