DE8408677U1

DE8408677U1 - Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen

Info

Publication number: DE8408677U1
Application number: DE8408677U
Authority: DE
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 1983-11-15
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1988-03-24
Also published as: DE8438441U1

Description

LuK Lamellen und
Kupplung»bau GmbH
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«W..M36O

7580 Bühl / Baden

Einrichtung euffl Kompeneieren von Dreh,etöi3en

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kompensieren von Drehetößen, inebösondere von Dröhmomenteohwankungen eiaer Brennkffaftjaasöhine aittels mindest en« aveier, koaxial zueinander angeordneter, entgegen der Wirkung einer fiämpfungaeinrichte ig begrenzt zueinander verdrehbarer Schtfungaaeeen, von denen die eine mit der Brenn* krafttttasehine und die andere ait des Eingangs teil eines Getriebes verbladbar 1st« wobei die Dämpfungseinrichtung aus in Üittfangsrichtung wirksamen Kreiftspeichern und/oder Reib- oder Gleitmitteln besteht«

Bei solchen Einrichtungen, vie sie beispielsweise durch die DE-OS 2 826 274 bekannt geworden sind» sind die zwischen den beiden begrenzt zueinander verdrehbaren Sehwungfiässön wis&saaen Reibmittel derart angeordnet} daß sie über den gesamten möglichen Verdrehwinkelbereich zwischen den beides Schwungmassen eine konstante Reibungsdämpfung erzeugen. Eine solche konstante Reibungsdämpfung

ist für viele Anwendungsfälle, bei denen keine zu großen Drehfflomentsc'hwankungen bzw· Wechselmomente auftreten» wie 2. B. beim Einsatz für Otto-Motoren befriedigend, bei Verwendung in Verbindung mit Diesel-Motoren, welche sehr große DrehmomentSchwankung en bzw« Vechseldrehmoraente verursachen, reicht eine solche konstante Reibungsdämpfung oft nicht aus« um eine zufriedenstellende Dämpfung der Drehschwingungen über den gesamten Lastbereich sicherzustellen.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde« die bisher bekannt gewordenen -fcorsionselastieohen Einrichtungen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß deren Dämpfungskapazität an den jeweiligen Anwendungsfall optimal angepaßt werden kann· Weiterhin soll die Einrichtung in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden können«

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Einrichtung

zum Kompensieren von Drehstößen der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß zusätzlich zwischen den beiden Schwungmassen mindestens eine, erst nach einem bestimmten Relatxwerdrehwinkel der Schwungmassen zueinander zur Wirkung kommende Reibungsdämpfungsvorkehrung vorgesehen ist/ die mit wenigstens einem Kraftspeicher zusammenwirkt. Durch das Vorsehen

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derartiger zusätzlicher Reibungsdämpfungsvorkehrungen kann ein· Über den möglichen Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungmassen veränderbare Dämpfungskapa- sität durch Reibung erhielt werden, wodurch die Sin« richtung besser auf den jeweiligen Einsatzfall abgestimmt werden kann«

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die zusätzliche Reibungsdämpfungsvorkehrung durch eine sogenannte Lastreibeinriehtung gebildet ist, die»ausgehend von einer Huheposition der Dämpfungseinrichtung, erst nach einem gewissen Verdrehwinkel in 'Schub- und/oder Zugrichtung zur Wirkung kommt. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Reibungsdämpfungsvorkehrung in die Dämpfungseinrichtung integriert ist und mit Kraftspeichern, wie z« B. Schraubenfedern, die dich einer Verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen widersetzen ,zusammen·· wirkt* Die mit der Reibungsdämpfungvorkehrung bzw. der Lastreibeinrichtung zusammenwirkenden Kraftspeicher können dabei eine derartige Federsteifigkeit aufweisen bzw. mit einer derartigen Vorspannung eingebaut sein, daß die ReibiangsdaapfUngsvorkehrung bsw* die Lastreibeinrichtung zumindest über Teilbereiche ihres Verdrehwinkels durch die Kraftspeicher ztirücksteilbar ist.

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I Anhand der Figuren 1 bis 3 sei die Erfindung näher &PSgr; erläutert.

Dabei zeigt

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; Figur 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte

Einrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine Ansicht gemäß Pfeil Xl 10 der Figur 1,
\,

! Figur 3 eine Torsionskenalinie einer Einrichtung

! gemäß den Figuren 1 und 2.

I 15 Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Einrichtung 1

'£ zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2,

i welches in zwei Schwungmassen 3 und k aufgeteilt ist·

I Die Schwungmasse 3 ist auf einer Kurbelwelle 5 einer

I nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine über

P 20 Befestigungsschrauben 6 befestigt. Auf der Schwung- § masse k ist eine Reibungskupplung 7 über nicht näher

jj dargestellte Mittel befestigt* Zwischen der Druck· "

platte 8 der Reibungskupplung 7 und der Schwungmasse k ist eine Kupplungsscheibe 9 vorgesehen, welche auf der f 25 Eingangswelle 10 eines nicht naher dargestellten Getriebes aufgenommen 1st. Die Druckplatte 8 der Reibungs-

kupplung 7 wird in Richtung der Schwungmasse h durch, eine am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar gelagerte Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 1 kann die Schwungmasse h und somit auch das Schwungrad 2 über die Kupplungsscheibe 9 der Getriebewelle 10 zu- und abgekuppelt werden.

Die beiden Schwungmassen 3 und k sind relativ zueinander über eine Lagerung 13 verdrehbar gelagert. Die Lagerung 13 beinhaltet ein Kugellager 14 sowie ein

i im axialen Abstand davon vorgesehenes radial wirk- !■

sames Nadellager 15· Die Schwungmasse k weist einen L

zylindrischen Zapfen 16 auf, auf dem der innere f

f Ring 14 a des Kugellagers 14 drehfBst aufgenommen ist* f

Der Zapfen 16 erstreckt sich in eine in der Kurbelwelle 5 zentrisch vorgesehene Bohrung 17· Das Nadellager 15 ist im axialen ttberlappungsbereich zwischen der Bohrung 17 und dem Zapfen 16 vorgesehen.

Die aus verschiedenen Bauteilen zusammengesetzte Schwungmasse 3 besitzt ein flanschartiges Bauteil 18, welches radial außen einen ringförmigen Massenkör-per 19 trägt, auf welchem der Anlasserring 20 aufgebracht 1st* Radial innen ist das flanschartige Bauteil 18 auf einem Zwischenstück 21 zentriert, welches ^ einen radialen Bereich 22 aufweist, der zwischen dem |

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flans chart igen Bauteil 18 und der Stirnfläche der Kurbelwelle 5 sich erstreckt. Durch die Schrauben 6 wird der radiale Bereich 22 sowie das flanschartige Bauteil 18 in Richtung auf die Stirnfläche der Kurbelwelle 5 zu verspannt. Das Zwischenstück 21 weist einen von der Kurbelwelle 5 weg gerichteten Fortsatz 23 auf, dessen Innenkonturen eine Bohrung Zh bilden, in der der äußere Lagerring 14 b des Kugellagers 14 drehfest aufgenommen ist. Das Zwischenteil 21 besitzt weiterhin einen sich axial in die Bohrung 17 der Kurbelwelle 5 erstreckenden rohrförmigen Aasatz 25, dessen äußere Mantelfläche*-zur Zentrierung der Schwungmasse 3 gegenüber der Kurbelwelle 5 dient. Zwischen der inneren Mantelfläche des rohrförmigen Ansatzes 25 und den Endbereichen des Zapfens 16 ist das radial wirksame Nadellager 15 angeordnet. Die Schwungmasse k weist Ausnehmungen 4ä auf, durch welche die Schrauben 6 hindurchführbar sind, so daJ3 die Schwungmassen 3 und 4 mitsamt der Lagerung 13 als Einheit an der Kurbelwelle montiert werden können.

Die beiden Schwungmassen 3 und k sind entgegen der Wirkung der Dämpfungseinrichtung 26 begrenzt zueinander verdrehbar. Die Dämpfungseinrichtung 26 besteht aus in Umfangeriehtung wirksames Kraff*peioh«rn in Form von Schraubenfedern 27 und Reibeinriohtunif«n 28, 29. Das flanaehartige Bauteil 18

dient als Eingangs teil für die Dämpfungs einrichtung Beidseits des flanschartigen Bauteiles 18 sind Scheiben 30, 31 angeordnet, die über Abstandsbolzen 32 im axialen Abstand miteinander drehfest verbunden sind. Die Abstandsbolzen 32 dienen außerdem zur Befestigung dieser beiden Scheiben 30, 31 an der Schwungmasse h. in den Scheiben 30, 31 sowie im flanschartigen Bauteil 18 sind Ausnehmungen 30 a, 31 a sowie 18 a eingebracht, in denen die Kraftspeicher 27 aufgenommen sind. Im flanschartigen Sauteil 18 sind außerdem bogenförmige Ausnehmungen 33 eingebracht, durch welche die Abstandsbolzes 32 hindurchgreifen*,· wobei die Relatiwerdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und h durch Anschlag der Bolzen 32 an den Endkonturen 33 a, 33 ° dieser bogenförmigen Ausnehmungen 33 erfolgt.

Die Reibeinrichtung 28,.welche über den gesamten Relatiwerdrehwinkel zwischen dem flanschartigen Bauteil 18 und den beiden Scheiben 30, 31 wirksam ist, besitzt ein tellerf©derartiges Bauteil 28 a, eine Druckscheibe 28 b sowie einen zwischen Druckscheibe 28 b und flanschartigem Bauteil 18 vorgesehene! Reibring 28 c. Das vorgespannte tellerfederartige Bauteil 28 a stützt sich einerseits an der Scheibe 3I ab und beaufschlagt andererseits die Druckscheibe 28 b in Richtung des flanschartigen Bauteiles 18, wodurch der Reibring 28

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zwisclieii der Druckscheibe 28 b und dem flans chart igen. Bauteil 18 eingespannt wird.

Die Reibeinrichtung 29 bildet eine Lastreibeinrichtung mit einer Lastreibscheibe 3k, Die Lastreibscheibe 3k weist an ihresn äußeren Umfang in Achsrichtung verlaufende Anne 35 auf, die sich durch Ausnehmungen 36 des flanschartigen Bauteiles 18 hindurcherstrecken. Iiz.e Ausnehmungen 36 sind derart ausgebildet, daß eine relative Verdrehung zwischen der Lastreibscheibe 3k unddem flanschartigen Bauteil 18 sowohl über einen Teilbereich 37 des möglichen Verdrehwinkels 39 in Schub- als auch über einen Teilbereich 38 des möglichen Verdrehwinkels kO in Zugrichtung stattfinden kann. Die zwischen dem flanschartigen Bauteil 18 und der Scheibe 30 vorgesehene Lastreibscheibe 3k weist eine in die radial äußeren Bereiche in Richtung der Scheibe 30 eingebrachte Sicke kl auf", welche mit der Scheibe 30 in Reibungseingriff steht. Die Last reibscheibe 3k besitzt weiterhin radial nach innen verlaufende Bereiche, in denen eine Ausnehmung kZ zur Aufnahme des gezeigten Kraftspeichers 11 vorgesehen ist. Diese Ausnehmung kZ besitzt - in Umfangsrichtung betrachtet - die gleiche Ausdehnung k3 wie die beiden Ausnehmungen 30 a, 31 a der beiden Scheiben 30, 31. Die Ausdehnung kk der in da« flaneehartig· Bauteil 18 eingebrachten Ausnehmung 18 a ist größer

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alf die Ausdehnung
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der Auonehmung 10 a &bgr;&ogr;vie der Unterschied den Ausdehnungen 43 und 44 igt derart gewählt, daß zvieohen dam flaneohartigen Bauteil 13 und den beiden Scheiben 30» 31 eine relative Verdrehung über einen Teilbereich 37, 38 naöglioh iet, bevor

i der Kraftepeieher 27 sviaehen dem flansenartigen |

Sauteil 18 und den beiden Scheiben 30, 31 «usauunen·» |

gedrückt vird. |

An den Armen 35 der Lastreitoeeheitoe 3k stützt sieh mit seinen radial äußeren Bereichen ein airischen dem flanschartigen Bauteil 18 und der Scheibe 31 vorgesehenes tellerfedarartiges Bauteil k5 ab, welches sich ait seinen radial inneren Bereichen an der Scheibe 31 abstützt* Sie Las treibscheibe 34 wird dadurch in Richtung der Scheibe 30 beaufschlagt. Die Ausnehmungen 30 a, 31 a der beiden Seitenscheiben 3O, 31 und die Ausnehmung 18 a des flanschartigen Bauteiles 18 sowie die darin vorgesehenen Sehraubenfedern £7 sind über den Umfang der Däffipfungseinriehtung 26 derart angeordnet und bemessen, daß eine mehrstufige Dämpfungskennlinie vorhanden ist, wie dies im folgenden im Zusammenhang mit der in Figur 3 dargestellten Torsionskennlinie näher erläutert wird.

Bei der in Figur 3 dargestellten Torsioniikennlini· ist auf der Abezissenaöhse der relative Vardrehwinkel zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 dargestellt und auf der Ordinatenachse das zwischen den beiden Sohwungmassen 3 und 4 übertragene Moment» Xn den Figuren 2 und 3 zeigt der Pfeil 46 die Zugrichtung an, das heißt alsa die Drehrichtung, in der die durch die Kurbelwelle 5 einer Brennkraftmaschine angetriebene Schwungmasse 3 die Getriebeeingangswelle 10 und damit auch das Kraftfahrzeug über die Kupplungsscheibe 9 antreibt. Durch den Pfeil 47 ist die Selmbriohtttng gekennzeichnet. Weiterhin* zeigt in Figur 3 die ausgezogene Linie t die durch die Federn erzeugte Dämpfungs» wirkung und die schraffierten Flächen 48, 48 a die der Federkennlinie Überlagerte Reibungsdämpfung der Lastreibeinrichtung 29.

Ausgehend von der in Figur 2 dargestellten Ruhestellung der Dämpfungseinrichtung 2.6 wirkt, bei einer Relatiwerdrehung der beiden Schwungmassen 3 und 4 in Zugrichtung 46, im Bereich 38 zunächst die durch Federn 27 geringerer Steifigkeit, welche :tticht dargestellt sind ,gebildete erste Stufe .Am Ende des Bereiches 38 kommt zusätzlich die durch Federn 27 höherer Steifigkeit, zu denen auch.

die dargestellte Feder 27 gehört ,gebildete 'zweite Federstufe zusätzlich zur ersten Federstufe zur Wirkung.

files geschieht dadurch, dad die Kanten k9 der Ausnehmungen 18 a dee flanschartigen Bauteiles 18 aaeh einer Verdrehung um den Winkel 38 in Zugrichtung k6 an dea in den Fenstern 30 a« 31 a der Seheiben 30, 31 angeordneten Federn 27 höherer Steifigkeit angreifen« Xn gleicher Weise kommen die Kanten 50 der Ausnehmungen I8a bei einer Verdrehung um den Winkel 37 in Schubrichtung k7 an den Federn 27 der zweiten Stufe zur Wirkung«

Durch die Bolzen 32 und die Aueeparungen 33 im flansch« artigen Bauteil 18 wird der maximale Verdrehwinkel bestimmt. Bei einer Verdrehung der Schwungmasse 3 um den Winkel kö in Ziagrichtung k6 bzw« 39 in Sehubrichtung U-7 gelangen die Bolzen 32 an den Endbereichen 33 a. 33 b der Auseparungen 33 zur Anlage.

Bei einer Verdrehung der Schwungmasse 3 in Zug- oder Schubrichtung aus der in Figur 2 dargestellten Ruhestellung wird zunächst Reibung durch die Reibeinrichtung 28 erzeugt* Diese Reibeinrichtung 28 ist solange alleine wirksam, bis die axial verlaufenden Arme 35 der Lastreibscheibe Jk zur Anlage an den Anschlagkanten 51 für die Zugrichtung Oder 52 für die Schttbrichtung der Ausnehmungen 36 im flanschartigen Bauteil 18 kommen· so daß die Lastreibscheibe Jk und somit auch das tellerf ederartige Bauteil k5 gegenüber

dem flansehartigen Bauteil 18 taew« der Schwungmasse 3 festgelegt sind. Diese Festlegung bewirkt, daß bei Fortsetzung der Verdrehung swieohea den beiden Sohwung« masseii 3 und 4 der Laetreibaeheibe 3k und das tellerfederaitige Bauteil k5 gegenüber den beiden Seheibea 30, 31» &zgr;wischen denen sie verspannt sind, solange verdreht werden, bis die Soleen 32 an den Endbereiehen 33 a oder 33 b de? Ausnehmungen 33 im flansohartigen Bauteil 18 zur Anlage kommen₄ Während dieser Verdreh« phase wird ein relativ hohes Reibmoment erzeugt« Xn der forsionskeitfilinie ist die durch dieses Reibmoment erzeugte DämpfunggWirkung·. der Lastreibeinriohtung 29 für den Zugbereich der Dämpfungseinrichtung 26 durch die Fläche k8 und für den Schubbereich durch die

Fläche kS a dargestellt.

' Vie aus der in Figur 3 dargestellten Toraionskennlinie

zu entnehmen ist, ist die Vorspannung der mit der Lastreibeinrichtuag 29 zusammenwirkenden Kraftspeieher 27 derart gewählt, daß das von diesen Kraftspeichern 27 erzeugte Rückstellmoment ausreicht, um eine R&e&steMoag¹ der LastreitoeiaFicHtismg in die in Figur 2 dargestellte Ruhestellung sicherzustellen. Die Vorspannung' der mit der Lastreibeinrichtung 29 zusammenwirkenden Kraftspeicher 27 kann jedoch auch kleiner gewählt werden, so daß keine vollständige Rückstellung der Lastxeibeinrichtung erzielt wird

und eine sogenannte Verschleppung des Einsatzes der Lastreibeinrichtung stattfindet. Weiterhin könnten die Ausnehmungen hZ der Las treibscheibe -H^ größer sein-als die Ausnehmungen 30 a, 31 a in den Scheiben 30, 31, wodurch ebenfalls eine Verschleppung des Ersatzes der Lastreibeinrichtung stattfindet.

Bei der in Figur 3 dargestellten Torsionskennlxnie ist die durch die Reibungseinrichtung 28 erzeugte Reibungsdämpfung bzw. Reibungshysterese nicht ersichtlich, da diese beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wesentlich kleiner ist als die der Lastreibeinrichtung 29.

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Claims

Schutzansprüche

1. Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen, insbesondere von Drehmomentschwankungen einer Brennkraftmaschine mittels mindestens zweier, koaxial zueinander angeordne ter, entgegen der Wirkung einer Dämpfungseinrichtung begrenzt zueinander verdrehbarer Schwungmassen, von denen die eine mit der Brennkraftmaschine und die andere mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist, die Dämpfungseinrichtung aus in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern und/oder Icaib- oder Gleitmitteln besteht, gekennzeichnet durch mindestens eine zusätzliche, zwischen den beiden Schwungmassen (3_r4) nach einem bestimmten Relativverdrehwinkel (37,38) derselben zueinander wirksame Reibungsdämpfungsvorkehrung (29), die mit wenigstens einem der Kraftspeicher zusammenwirkt.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Reibungsdämpfungsvorkehrung (29) durch eine soge- * nannte Lastreibscheibeneinrichtung gebildet ist, die,

I 5 ausgehend von einer Ruheposition der Dampfungseinrichtung jf! (Figur 2), nach einem gewissen Verdrehwinkel (37,38) in

5 Schub- und/oder Zugrichtung (47,46) wirksam ist.

;

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch

10 gekennzeichnet, daß die Reibungsdämpfungsvorkehrung (29) in die Dämpfungseinricbtung (26) integriert ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß die Reibungsdämpfungsvorkehrung (29) 15 zumindest über Teilbereiche ihres Verdrehwinkels durch die Kraftspeicher (27) zurückstellbar ist.

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