WO1999051889A2 - Geteiltes schwungrad - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a divided flywheel consisting of a primary, non-rotatable
  • the outer circumference of the flywheel is attached is known from DE-OS 30 13424.
  • Such devices are mainly used to start the engine and
  • a torsional vibration damper is provided in the embodiment mentioned at the outset, which only works when the clutch is engaged
  • these devices have torsional vibration modes, which in the
  • the present invention was therefore based on the task of a damping device
  • the object was achieved in that a divided
  • Outer circumference has an axially aligned annular platform on which the rotor
  • flywheel which is a clutch for coupling and uncoupling a power flow
  • the air gaps are forced-ventilated during operation.
  • flywheels have the required number of ventilation slots, - 4, -
  • the diameter of which is preferably the diameter
  • Iso ⁇ can be between the rotor and damping device
  • This profile can be so pronounced that the rotation of the flywheel forces forced ventilation, for example by means of attached air baffles or by an ent
  • the rotor or a device surrounding it can be attached to it
  • the inner profile having an internal toothing with at least
  • one tooth and the outer profile an external toothing with at least one tooth gap
  • Tooth gaps are the means of choice. Another variant is the use of at least one groove and one
  • a flat weld can also be done radially on the outer and inner circumferences
  • the rotor can be pressed onto the ring surface and / or caulked.
  • Riveting is also recommended, for example between another
  • each disc can, with each disc centering on the underlying disc.
  • the storage can be radially outside and radially inside the fastening
  • a pilot bearing can be provided, which in
  • the two flywheels are relatively different from one another
  • each flywheel has at least one loading device for the power supply WO 99/51889. -,. PCT / DE99 / 01039
  • the chamber containing the energy storage is one of the two flywheels
  • compression springs in the chamber wear protection shells are attached to the abrasion of the
  • the chamber can be made in one piece from the flywheel or from two connected parts of the
  • Flywheel be shaped. It is, in particular to optimize the thermal
  • the output part is in this case as radial within the damping device with the
  • This flange can by means of an outer profile with the ring having an inner profile
  • this radially inward-pointing flange contains brackets in
  • One or both side parts forming the chamber can be attached to the secondary
  • the fastening means of the side parts of the damping device advantageously engage
  • the sealing means are advantageously molded parts produced by injection molding, which are provided in the flange, bearing dome and / or the side part by means of axially pronounced lugs
  • secondary flywheel should be selected so that they taper in the axial direction
  • Damping device radially within one of at least two pressure plates with da ⁇
  • the secondary flywheel recesses are provided for the assembly tools
  • the flywheel can be part of a drive train, for example, in which the
  • interposed unit such as another clutch or an additional one
  • the flywheel is either with or without
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a flywheel according to the invention
  • FIG. 3 is a view of the secondary flywheel with a partially cut-out damping device
  • Fig. 4 shows a longitudinal section through a further embodiment of an inventive
  • FIG. 5 is a view of a secondary flywheel shaped as a bearing dome.
  • Fig. 1 shows a divided flywheel 1 with a primary flywheel 2 and one
  • annular platform 4 is formed, on which a rotor 5
  • the rotor 5 is electrical via the air gap 8
  • Housing 10 attached to an internal combustion engine or a transmission.
  • the rotor 5 is in the exemplary embodiment with the flywheel 2 on the axially
  • the primary flywheel 2 is divided in two into a carrier
  • Flywheel 3 is rotatably mounted against the primary flywheel mass 2.
  • the secondary flywheel 3 carries the switchable on its radially outer circumference
  • Circumference 9 of the flywheel 2 and that of the secondary flywheel 3 facing side part 24 of the damping device 22 is adapted so that one - later on
  • the pressure plate 14 is by means of fastening bolts
  • Transmission input shaft transmits, connected.
  • the secondary flywheel 3 has an approximately frustoconical shape
  • the secondary flywheel 3 has an an even over a circumference
  • Air slots arranged approximately the same diameter as the damping device
  • Screws 28, by means of which fitting holes 30 are used, are preferably used for fastening
  • the flywheel 1 is centered on an axially protruding shoulder 29 of FIG.
  • the bearing dome 12 On its radial inner circumference, the bearing dome 12 receives a bearing bush 33 into which
  • a pilot bearing 34 is fitted for the transmission input shaft so that torsion
  • the primary flywheel 2 and the secondary disc 3 are by means of the bearing 13
  • the first side part 23 belonging to the primary flywheel is provided with a second side
  • the flange has radial arms 40 on its outer circumference, which
  • the two side parts 23, 24 are ge
  • the side part 24 is made by means of an axially protruding nose 46
  • Wear protection is in the area of increased centrifugal force on the outer circumference
  • Chambers a wear protection shell 44 attached, the chambers 37 are at least
  • the chamber 37 is by means of the
  • the sealing rings 48, 49 are by means of
  • the side part 23 provided recesses 52, 53 fixed positively, the
  • Recesses 52 of the side part 23 also the function of reaching through assembly plants
  • Weights 55 are attached to both the side part 23 and / or on the carrier part 2a
  • the seal 49 is used twice, namely for ab
  • pointing truncated cone base is extended radially outward.
  • the axially aligned nose 49a of the sealing rings 49 are in the recesses 12a, 53
  • Fig. 3 shows the flywheel 1 in view, the primary for reasons of clarity
  • the secondary flywheel 3 with radially outside over the entire circumference
  • Drilled holes for attaching the clutch cover shows radially inside
  • the helical compression springs 35 are housed, which here as one in the other
  • the flange 38 has on the outer circumference radially extending brackets 40 which
  • a wear protection shell is provided on the outer circumference of the helical compression springs 35.
  • Fig. 4 shows another embodiment of a split flywheel 101, the one
  • Motor drive shaft 121 attached and by means of an axially protruding shoulder 129
  • annular plate formed their outer circumference in the axial direction, so that an annular plate
  • Operational context is the electrical machine 106 is mounted.
  • the electrical machine is connected to the housing via fastening means, not shown
  • the rotor 105 is on the axially extending annular platform 104 on the outside
  • the secondary flywheel 103 is a bearing dome 103 - as can also be seen from FIG. 5
  • a plain bearing bushing 112 being provided between the two sleeves 103a, 102b.
  • Axial stop for the sleeve 103a on the sleeve 102b is a rectangular in profile
  • Stop ring 102c which with its sleeve-shaped ring part on a shoulder of the
  • the sleeve 103a of the bearing dome 103 is adjoined by a radially outwardly extending one
  • rivet points 123 are riveted or caulked in that from the Washer 103b warts are pressed out, which are riveted or caulked to the side part 123 and thus rivets can be saved.
  • the disk 103b of the bearing dome 103 is adjoined in the axial direction by
  • axial space is arranged to save.
  • the annular pressure plate 114 is on its damping device 122 and
  • Primary flywheel 102 provided recesses 152 distributed over the circumference.
  • vibrations consists of the flange 138 acting as an input part, which pressure spring 135 trained energy stores and those acting as an output part
  • the flange 138 is on its outer circumference with an outer profile in the form of an outer
  • Toothed 138a provided, which engages positively in the inner toothing 102d of the primary flywheel 102. To ensure the axial strength, the flange 138 is included
  • the primary flywheel 102 welded, riveted or caulked.
  • the flange 138 has cantilevers on its outer circumference
  • a di is between the two flywheels 102, 103
  • punching ring 155 is provided, which is a relative rotation of the flange 138 against the side
  • the side parts 123, 124 form a housing which is annular in the circumferential direction
  • the two side parts are shaped in such a way
  • the coil springs 135 distributed over the entire circumference are designed to be short compared to the circumference on which they are arranged

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein geteiltes Schwungrad mit zwei gegen die Wirkung einer Dämpfungseinrichtung gegeneinander relativ verdrehbaren Schwungmassen vorzugsweise zum Dämpfen von Torsionsschwingungen einer Brennkraftmaschine.

Description

Geteiltes Schwungrad
Die Erfindung betrifft ein geteiltes Schwungrad bestehend aus einer primären, drehfest mit
der Antriebswelle einer Brennkraftmaschine verbundenen und einer sekundären
Schwungmasse, wobei die Schwungmassen relativ gegen die Wirkung einer Dämpfungs-
einrichtung gegeneinander verdrehbar und aufeinander gelagert sind und die primäre
Schwungmasse an ihrem radial äußeren Umfang einen Rotor einer elektrischen Maschine
trägt.
Eine Dämpfungseinrichtung mit einer integrierten elektrischen Maschine, deren Rotor am
Außenumfang des Schwungrads angebracht ist, ist aus der DE-OS 30 13424 bekannt.
Derartige Einrichtungen werden vorwiegend zürn Starten der Brennkraftmaschine und zur
Stromerzeugung in einer elektrischen Maschine sowie als Hybridantriebe benutzt.
Zwischen Schwungrad und Getriebeeingangswelle ist bei eingangs erwähnter Ausführung ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen, der nur bei eingerückter Kupplung von der
Brennkraftmaschine herrührende Torsionsschwingungen dämpft.
Außerdem weisen diese Einrichtungen Torsionsschwingungseigenformen auf, die im
Bereich des genutzten Drehzahlbandes der Brennkraftmaschinen liegen und damit eine
Komforteinbuße des Antriebsstranges verursachen.
Geteilte Schwungräder, die diesen Mangel nicht zeigen, sind ohne Rotor hinreichend - wie
beispielsweise aus der DE 36 10 127 C2 - bekannt.
Derartige geteilte Schwungräder sind vorwiegend mit Fett oder Öl befüllt und haben den Nachteil, daß erhöhte, durch Blindleistungen der elektrischen Maschine über den Rotor
zugeführte Wärmemengen und damit erhöhte Arbeitstemperaturen ein stark schwan- kendes Dämpfungsverhalten und/oder eine Verdünnung bzw. Verflüssigung des Öls bzw.
Fetts nach sich ziehen.
Der vorliegenden Er indung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungseinrichtung
für eine Einrichtung mit einer koaxial um die Rotationsachse der Brennkraftmaschine umlaufenden elektrischen Maschine bereitzustellen, die einen hohen Dämpfungskomfort über den gesamten Drehzahlbereich bei gleichzeitiger Stabilität gegenüber durch die
elektrische Maschine eingebrachte Temperaturschwankungen aufweist und in einem axial
und radial von der elektrischen Maschine vorgegebenen Bauraum untergebracht werden
kann. Weiterhin soll diese Einrichtung kostenoptimiert unter Verwendung leicht
herstellbarer Einzelteile fertigbar und einfach zu montieren sein.
Das erfindungsgemäße Schwungrad mit dem auf der primären Schwungscheibe ange¬
brachten Rotor steht in mit diesem Rotor in elektrischem Wirkzusammenhang mit dem
Stator der elektrischen Maschine, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Motorgehäuse
und/oder mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Schwungrad mit dem auf der primären Schwungscheibe ange¬
brachten Rotor steht in mit diesem Rotor in elektrischem Wirkzusammenhang mit dem
Stator der elektrischen Maschine, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Motorgehäuse
und/oder mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein geteiltes
Schwungrad bestehend aus einer primären, drehfest mit der Antriebswelle einer Brenn¬
kraftmaschine verbundenen und einer sekundären Schwungmasse vorgeschlagen wird, deren Schwungmassen relativ gegen die Wirkung einer Dämpfungseinrichtung gegen¬
einander verdrehbar und aufeinander gelagert sind und daß die primäre Schwungmasse
zumindest aus einer mit der Antriebswelle verbundenen Schwungscheibe, die an ihrem
Außenumfang eine axial ausgerichtete ringförmige Plattform aufweist, auf der der Rotor
einer elektrischen Maschine befestigt ist, besteht, wobei die sekundäre Schwungmasse
eine Schwungscheibe, die eine Kupplung zum An- und Abkoppeln einer im Kraftfluß
folgenden Einheit trägt, aufweist.
Durch diese glockenförmige Ausprägung der primären Schwungscheibe, die mittels Kaltumformungstechniken realisiert werden kann, entsteht eine den Rotor weitgehend frei
tragende Anordnung, indem sie an ihrem sich axial erstreckenden Außenumfang den Rotor
aufnimmt, ohne thermische Brücken für einen Wärmefluß vom Rotor auf die Dämpfungs¬
einrichtung zu bilden. Dadurch wird erreicht, daß das geteilte Schwungrad eine thermische
Barriere zwischen Rotor und Dämpfungseinrichtung aufweist, d. h. die Dämpfungseinrich¬
tung vom Rotor thermisch entkoppelt ist.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn die thermische Entkoppelung durch einen zwischen dem
radial äußeren Umfang der Dämpfungseinrichtung und der sich in axialer Richtung erstrek-
kenden, den Rotor aufnehmenden Plattform am äußeren Umfang der primären Schwungs¬
cheibe gebildeten Luftspalt erfolgt. Auch die Einrichtung von Luftspalten zwischen primärer
und/oder sekundärer Schwungscheibe einerseits und der Dämpfungseinrichtung anderer¬
seits kann Kühlungsbeiträge leisten, insbesondere wenn durch die Drehung des Schwung¬
rads während des Betriebs die Luftspalte zwangsbelüftet werden.
Dazu können zur Belüftung dieser Luftspalte und damit der Dämpfungseinrichtung in einer
oder beiden Schwungscheiben Lüftungsschlitze in erforderlicher Anzahl vorgesehen sein, - 4 , -
die über einen Umfang verteilt sind, dessen Durchmesser vorzugsweise dem Durchmesser
des Umfangs der von den Seitenteilen einer Schwungscheibe gebildeten und die
Kraftspeicher der Dämpfungseinrichtung aufnehmenden Kammer ist und somit das zur
Schmierung und bei der Verwendung von hydraulischen Systemen - beispielsweise nach
der DE 36 10 127 C2 - zur Dämpfung eingebrachte Fett bzw. Öl gekühlt wird und damit
idealerweise konstante Dämpfungsbedingungen liefert.
In weiteren Ausführungsformen können zwischen Rotor und Dämpfungseinrichtung Iso¬
liermaterialien jeglicher Art beispielsweise Keramik und/oder Kunststoffe vorgesehen wer¬
den, die eine thermische Isolierung der Dämpfungseinrichtung vom Rotor bewirken.
Ebenso kann die Befestigungsvorrichtung für den Rotor auf der sekundären Schwungs¬
cheibe und/oder der Rotor umfangsseitig ein nutenförmiges Profil beispielsweise axial
verlaufenden Nuten aufweisen, das die effektive Auflagefläche des Rotors vermindert und
damit einen thermischen Isolationseffekt bewirkt.
Dieses Profil kann so ausgeprägt sein, daß durch die Drehung des Schwungrads eine Zwangsbelüftung beispielsweise durch angebrachte Luftleitbleche oder durch eine ent¬
sprechend ausgeformte Befestigungsvorrichtung erfolgt.
Erfindungsgemäß kann der Rotor oder eine ihn umgebende Vorrichtung zu seiner Befe¬
stigung mittels eines Innenprofils mit der ein Außenprofil aufweisenden Ringfläche form-
schlüssig verbunden sein, wobei das Innenprofil eine Innenverzahnung mit mindestens
einem Zahn und das Außenprofil eine Außenverzahnung mit mindestens einer Zahnlücke
aufweist, vorzugsweise aber eine Verzahnung mit gleichmäßig umlaufenden Zähnen und
Zahnlücken das Mittel der Wahl ist. Eine weitere Ausführungsvariante ist die Verwendung mindestens einer Nut und einer
dazu komplementären Feder als den Formschluß bildendes Außen- und Innenprofil.
Zur Sicherung der axialen Festigkeit kann zusätzlich eine axiale Verschweißung zwischen
Ringfläche und Rotor erfolgen, die bei entsprechender Ausführung die Verbindung auch
allein bilden kann.
Dazu kann eine flächige Verschweißung auch radial an den Außen- bzw. Innenumfängen
von Ringfläche und Rotor erfolgen, beispielsweise mittels Impulsschweißverfahren.
Weiterhin kann der Rotor auf die Ringfläche gepreßt und/oder verstemmt sein.
Eine Vernietung empfiehlt sich ebenfalls, beispielsweise zwischen einer weiteren, sich an
den axialen Verlauf der Plattform anschließenden flanschartigen radial nach außen er¬
streckenden Ausformung, die gleichzeitig als axialer Anschlag für den Rotor dienen kann,
wobei die Nieten in axialer Richtung über einen vorgegebenen Umfang die Verbindung
zum Rotor herstellen können.
Ein weiterer erfinderischer Gedanke sieht eine Zweiteilung der primären Schwungscheibe
in ein bezüglich des Lochkreises zur Befestigung des Schwungrads an der Antriebswelle
radial äußeres, den Rotor aufnehmendes Trägerteil und einen radial inneren, das Lager für
die sekundäre Schwungscheibe bildenden Lagerdom vor.
Vorteilhaft dabei ist die einfachere Herstellung zweier weniger komplexer Scheibenteile.
Aufgenommen und zentriert werden beide Teile an Zentriernasen, die an der Antriebswelle
oder einem damit verbundenen Bauteil angebracht sein können, wobei sich ein sequenti¬
eller Scheibenaufbau mehrerer Scheiben -hinzu kann eine das Eingangsteil der Dämp¬
fungseinrichtung bildende Scheibe kommen, die ebenfalls mit denselben Befe- stigungsmitteln an der Antriebswelle angebracht sein kann- in axialer Richtung bilden
kann, wobei jede Scheibe sich auf der darunter liegenden Scheibe zentriert.
Die gegenseitige Lagerung der beiden Schwungscheibenteile aufeinander erfolgt mittels
Gleit- oder Wälzlagern, wobei die primäre Schwungscheibe auf der sekundären und die
sekundäre auf der primären Schwungscheibe gelagert sein kann.
Ebenso kann die Lagerung radial außerhalb und radial innerhalb der Befestigungs¬
einrichtung an die Antriebswelle erfolgen, wobei aus Kostengründen die radial innere An¬
bringung, aus Stabilitätsgründen die radial äußere Lagerung vorgezogen werden kann.
Bei Verwendung eines Gleitlagers ist die Verwendung eines axialen Anschlages empfeh¬
lenswert. Erfindungsgemäß wird ein ringförmiger Anschlag mit einem rechtwinkligen Profil
verwendet.
Zur Stabilisierung der idealerweise ohne Versatz zueinander ausgerichteten Wellen des
Getriebes und der Brennkraftmaschine kann ein Pilotlager vorgesehen werden, das in
einer Zentrierbohrung einer Schwungscheibe vorzugsweise in der primären Schwung¬
scheibe oder entsprechend in deren Lagerdom eingepaßt ist und die Getriebewelle aufnimmt. Um überhöhtem Verschleiß vorzubeugen und einen Härtungsprozeß der
Schwungscheibe bzw. des Lagerdoms zu vermeiden, kann eine Lagerbuchse zwischen
Schwungscheibe (Lagerdom) und Pilotlager vorgesehen werden.
Im Sinne der Erfindung sind die beiden Schwungscheiben gegeneinander relativ ver¬
drehbar, wobei sie gegen die Wirkung der Dämpfungseinrichtung verdreht werden. Dazu
weist jede Schwungscheibe zumindest eine Beaufschlagungseinrichtung für die Kraftspei- WO 99/51889 . -, . PCT/DE99/01039
eher, zumindest zwei sich auf einen vorgegebenen Umfang verteilende Schraubendruckfe¬
dern, die ineinander geschachtelt, annähernd auf ihren Einsatzdurchmesser vorgebogen
und/oder relativ zum Einsatzumfang kurz und von entsprechender Anzahl sein können, auf.
Die die Kraftspeicher beinhaltende Kammer wird von einer der beiden Schwungscheiben
gebildet, wobei axiale Einbuchtungen die Schraubendruckfedern in ihrer umfangsseitigen Ausdehnung begrenzen und damit die Beaufschlagungseinrichtung der entsprechenden
Schwungscheibe bilden.
An ihrem äußeren Umfang können zwischen der Kammerinnenwand und den Schrauben-
druckfedem in der Kammer Verschleißschutzschalen angebracht sein, die den Abrieb der
Federn bzw. der Kammerinnenwand durch Anpassung der Härte der Kontaktflächen minimieren. Auch die Verwendung von Fett als Schmierstoff ist alternativ oder begleitend möglich.
Die Kammer kann einteilig aus der Schwungscheibe oder aus zwei verbundenen Teilen der
Schwungscheibe geformt sein. Es ist, insbesondere zur Optimierung der thermischen Ab-
koppelung auch möglich, ein nur mit den Befestigungseinrichtungen an der Antriebswelle
mit der primären Schwungscheibe in Verbindung stehendes Seitenteil zur Bildung der
Kammer zu gestalten, so daß dieses das Eingangsteil der Dämpfungseinrichtung bildet.
Das Ausgangsteil ist in diesem Fall als radial innerhalb der Dämpfungseinrichtung mit der
sekundären Schwungscheibe verbundener Flansch ausgebildet, der radial außen Ausleger
aufweist, die als Beaufschlagungseinrichtungen für die Kraftspeicher dienen.
Als weitere erfindungsgemäße Ausführung kann das Eingangsteil der primären Schwungs¬
cheibe ein als im Bereich der axial verlaufenden, den Rotor aufnehmenden Ringfläche radial nach innen gerichteter Flansch sein, der mit der Plattform verschweißt und/oder
verstemmt ist.
Dieser Flansch kann mittels eines Außenprofils mit der ein Innenprofil aufweisenden Ring¬
fläche eine formschlüssige Verbindung bilden.
An seinem Innenumfang enthält dieser radial nach innen gerichtete Flansch Ausleger in
der Anzahl der Kraftspeicher, die als Beaufschlagungseinrichtungen für die Kraftspeicher
dienen.
Das Ausgangsteil der sekundären Schwungscheibe bilden in diesem Ausführungsbeispiel
zwei Seitenteile, die Kraftspeicher beinhaltende, an ihrem Außenumfang einseitig offene
Kammern enthalten, die in ihrer Anzahl der Anzahl der Kraftspeicher entsprechen, wobei in
die offene Seite der Kammern der radial nach innen gerichtete Flansch als Eingangsteil der
primären Schwungscheibe eingreift.
Dabei kann ein oder beide die Kammer bildenden Seitenteile an der sekundären
Schwungscheibe und/oder an der Anpreßplatte der Kupplung befestigt sein, wobei die
sekundäre Schwungscheibe in diesem Fall aus einem die Kupplung zentrierenden Lager¬
dom und der Kupplung mit der Anpreßplatte, die die Seitenteile der Dämpfungseinrichtung
aufnimmt, besteht.
Hierzu greifen vorteilhafterweise die Befestigungsmittel der Seitenteile der Dämpfungs¬
einrichtung durch eine der Anzahl der Befestigungsmittel entsprechende Anzahl Lang-
löcher, die sich in annähernd gleichmäßig auf einen Umfang über den Winkel der relativen
Maximalverdrehung zwischen primärer und sekundärer Schwungscheibe gegeneinander
erstrecken, so daß eine Relatiwerdrehung der beiden Schwungscheiben gegeneinander
erhalten bleibt, wobei zur Erhaltung des Spiels zwischen Flansch und Seitenteilen Ab- Standsringe die Seitenteile beabstanden und der Flansch sich axial gegen eine Tellerfeder
abstützt und damit das Spiel des Flansches festgelegt wird.
Bei Verwendung von mit Fett bzw. Öl befüllten Kammern ist es vorteilhaft, die Kammer
abzudichten, um deren Verlust zu vermeiden. Hierzu werden Flansch und Seitenteile mit
Dichtmitteln gegeneinander abgedichtet.
Auch eine Abdichtung der Kammer mittels Dichtmittein zwischen einem Seitenteil und dem
Flansch einerseits und zwischen dem Flansch und dem radial nach innen verlängerten
Lagerdom andererseits ist möglich.
Die Dichtmittel sind vorteilhafterweise mittels Spritzguß hergestellte Formteile, die mittels axial ausgeprägter Nasen in im Flansch, Lagerdom und/oder dem Seitenteil vorgesehenen
Ausnehmungen eingerastet und mittels mindestens einem Federelement, an dem sie sich
gegen Flansch, Lagerdom und/oder Seitenteil abstützen, festgelegt werden.
Zur erfindungsgemäßen Ausgestaltung der räumlichen Anordnung kann die Gestalt der
sekundären Schwungscheibe so gewählt werden, daß sie sich in axialer Richtung kegel-
stumpfartig ausdehnt, wobei die Kegelstumpfspitze der primären Schwungscheibe zuge¬
wandt ist.
Zur Minimierung der axialen Baubreite und eines neutralen Rotationsverhaltens erfolgt die
Lagerung der Schwungscheiben aufeinander vorteilhafterweise annähernd auf gleicher
axialer Höhe wie die mittlere axiale Ausdehnung des Rotors und/oder annähernd auf glei¬
cher axialer Höhe wie die mittlere axiale Ausdehnung der Dämpfungseinrichtung. Eine
Anordnung des Rotors in allgemeiner Art und Weise an zu der primären Schwungmasse gehörigen Bauteilen zur Optimierung von axialem Bauraum und kostengünstiger Fertigung
kann ebenfalls vorteilhaft sein.
Vorteilhaft ist auch die Anordnung der Dämpfungseinrichtung auf annähernd gleicher axialer Höhe radial innerhalb des Rotors.
Die Anordnung der Kupplung erfolgt vorteilhafterweise radial innerhalb der größten axialen
Ausdehnung des der elektrischen Maschine zugehörigen Stators. Außerdem kann die
Dämpfungseinrichtung radial innerhalb einer aus mindestens zwei Anpreßplatten mit da¬
zwischen angeordneten Reibbelägen gebildeten Kupplung, so daß der axiale Bauraum
weiter verkleinert werden kann, angebracht sein.
Zum Zwecke einer einfachen Montage des Schwungrads an der Antriebswelle können in
der sekundären Schwungscheibe Ausnehmungen für die Montagewerkzeuge vorgesehen
sein, die ebenfalls für eine Belüftung des radial inneren Bereiches des Schwungrads und der Dämpfungseinrichtung geeignet sein können.
Das Schwungrad kann beispielsweise Teil eines Antriebsstranges sein, bei dem der
Kupplung direkt die Eingangswelle des Getriebes im Kraftfluß folgt oder eine andere da¬
zwischen geschaltete Einheit wie zum Beispiel eine weitere Kupplung oder ein zusätzliches
Schwungrad.
Zum Zwecke einer größtmöglichen Laufruhe wird das Schwungrad entweder mit oder ohne
denn montierten Rotor ausgewuchtet, wobei die Ausgleichgewichte an der primären Schwungscheibe vorzugsweise an der Trägerscheibe und/oder am die Kammer für die Dämpfungseinrichtung bildenden Seitenteil angebracht werden.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1- 5 näher erläutert.
Dabei zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schwungrad,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer Ausführungsform mit veränderter Kammerabdichtung,
Fig. 3 eine Ansicht der sekundären Schwungscheibe mit teilweise freigeschnittener Dämpfungseinrichtung,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Schwungrads,
und
Fig. 5 eine Ansicht einer als Lagerdom ausgeformten sekundären Schwungscheibe.
Fig. 1 zeigt ein geteiltes Schwungrad 1 mit einer primären Schwungscheibe 2 und einer
sekundären Schwungscheibe 3. Am radial äußeren Umfang der primären Schwungscheibe
2 ist eine axial ausgerichtete ringförmige Plattform 4 ausgebildet, auf der ein Rotor 5 einer
elektrischen Maschine 6 angebracht. Der Rotor 5 steht über den Luftspalt 8 in elektrischem
Wirkzusammenhang mit dem Stator 7 der elektrischen Maschine 6. Der Stator ist am Ge-
häuse 10 einer Brennkraftmaschine oder eines Getriebes befestigt.
Der Rotor 5 ist in dem Ausführungsbeispiel mit der Schwungmasse 2 an einem an die axial
ausgerichtete ringförmige Plattform 4 angeformten radial nach außen verlaufenden Flansch
9 mittels gleichmäßig über den Umfang verteilten Nieten 11 vernietet, wobei der Flansch 9 gleichzeitig als axialer Anschlag für den Rotor 5, der durch seine Masse und seine radial
exponierte Lage einen wesentlichen Teil zur primären Schwungmasse beiträgt, dient.
Die primäre Schwungscheibe 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel zweigeteilt in ein Träger-
teil 2a und in einen Lagerdom 12, auf dem mittels eines Wälzlagers 13 die sekundäre
Schwungscheibe 3 gegen die primäre Schwungmasse 2 verdrehbar gelagert ist.
Die sekundäre Schwungscheibe 3 trägt an ihrem radial äußeren Umfang die schaltbare
Kupplung 15, die aus der Anpreßplatte 14, deren axiales Profil an den Verlauf des äußeren
Umfangs 9 der Schwungscheibe 2 und dem der sekundären Schwungscheibe 3 zugewandten Seitenteil 24 der Dämpfungseinrichtung 22 angepaßt wird, so daß ein - später zu
beschreibender - Luftspalt 25 entsteht. Die Anpreßplatte 14 ist mittels Befestigungsbolzen
16 axial verschiebbar mit der angeordneten Druckplatte 17 und einer zwischen Anpre߬
platte 14 und Druckplatte 17 untergebrachten Kupplungsscheibe 18, die mittels einer in-
nenverzahnten Nabe 19 im eingerückten Modus den Kraftfluß auf eine nicht dargestellten
Getriebeeingangswelle überträgt, verbunden. Die Ein- und Ausrückvorgänge der Kupplung
15 übernimmt die Ausrückvorrichtung 20 in bekannter Weise.
Die sekundäre Schwungscheibe 3 weist eine annähernd kegelstumpfförmige Gestalt auf,
die es erlaubt, in den sich bildenden Hohlraum die Kupplungsscheibe 18 axial zu verschie¬
ben, so daß der axiale Platzbedarf optimiert wird und die Lagerung der beiden Schwungs¬
cheiben 2,3 annähernd auf gleicher Höhe wie die mittlere axiale Ausdehnung des Rotors 5
ist. Die sekundäre Schwungscheibe 3 weist gleichmäßig über einen Umfang mit einem an¬
nähernd dem der Dämpfungseinrichtung gleichen Durchmesser angeordnete Luftschlitze
26 auf, die eine Belüftung des Luftspalts 25, der außerdem die Funktion der thermischen
Abkoppelung der gesamten Dämpfungseinrichtung mit Ausnahme der radialen innen lie-
genden Seite übernimmt, und dadurch die Kühlung der Dämpfungseinrichtung 22 ermög¬
licht, wobei durch die Drehung des Schwungrads die Belüftung intensiviert wird, was einer Zwangsbelüftung der Dämpfungseinrichtung 22 gleichkommt.
Zur Kühlung und Belüftung der radial inneren Seite der Dämpfungseinrichtung 22 sind in
Durchmesser und Lage dem Lochkreis der primären Schwungscheibe 2 zur Befestigung
des Schwungrads 1 an der Antriebswelle 21 entsprechende Ausnehmungen 27 in der
sekundären Schwungscheibe ausgespart, die während der Montage als Durchgriffe für die Montagewerkzeuge zur Befestigung des Schwungrads 1 an der Antriebswelle 1 dienen.
Zur Befestigung dienen vorzugsweise Schrauben 28, mit denen mittels Paßbohrungen 30
das Trägerteil 2a und der Lagerdom 12 als Bestandteile der primären Schwungscheibe 2
sowie dazwischen das Seitenteil 23 an die Antriebswelle geschraubt wird.
Die Zentrierung des Schwungrads 1 erfolgt auf einer axial hervorstehenden Schulter 29 der
Motorantriebswelle 21, das Seitenteil 23 ist mittels einer axial hervorstehenden Schulter 31
des Trägerteils 2a, der Lagerdom auf einer axial hervorstehenden Schulter 32 des Sei¬
tenteils 23 zentriert.
An seinem radialen Innenumfang nimmt der Lagerdom 12 eine Lagerbuchse 33 auf, in die
ein Pilotlager 34 für die Getriebeeingangswelle eingepaßt wird, so daß eine Verwindung
der gemeinsamen Rotationsachse von Getriebe und Brennkraftmaschine und damit eine
Veränderung des Luftspalts zwischen Rotor und Stator der elektrischen Maschine vermin- dert wird. Durch die Verwendung der Lagerbuchse 33 entfällt eine aufwendige Härtung des
Lagerdoms 12.
Die primäre Schwungscheibe 2 und die sekundären Scheibe 3 sind mittels des Lagers 13
gegeneinander koaxial verdrehbar. Die Relatiwerdrehung der beiden Schwungscheiben 2,
3 erfolgt entgegen der Wirkung der zur Dämpfung von Torsionsschwingungen vorgesehe¬
nen Dämpfungseinrichtung 22.
Das zur primären Schwungmasse gehörige erste Seitenteil 23 ist mit einem zweiten Sei¬
tenteil 24 mittels einer radial außen verlaufenden Verbindung, vorzugsweise einer Ver-
schweißung 36 dicht verbunden und bildet das Eingangsteil der Dämpfungseinrichtung 22,
wobei die beiden Seitenteile 23, 24 eine ringförmige Kammer 37 bilden, die radial innen
eine Öffnung aufweist, in die der Flansch 38, der mit der sekundären Schwungscheibe 3
vorzugsweise mittels radial innen in axiale Richtung angebrachten Nieten 39 verbunden ist und sich dann nach radial außen erstreckt, mit seinem Außenumfang eingreift und damit
das Ausgangsteil der Dämpfungseinrichtung 23 bildet.
Der Flansch weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 40 auf, die die ausgangs-
seitigen Beaufschlagungseinrichtungen für die Kraftspeicher in Form von Schrauben¬
druckfedern 35 der Dämpfungseinrichtung bilden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Seitenteile 23, 24 derart ge¬
formt, daß sie radial außen eine ringkanalartige Aufnahme 41 , in denen die Federn 35
untergebracht sind, bilden. Das Seitenteil 24 wird mittels einer axial vorstehenden Nase 46
auf einer axial hervorstehenden Schulter 47 auf dem Seitenteil 23 zentriert und bei hohen
Fliehkräften stabilisiert. Zur Bildung der eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen sind an den Seitenteilen
23, 24 axiale Einbuchtungen 42 als auf die Federlänge angepaßte Umfangsanschläge für
die Schraubendruckfedern 35, die in die Seitenteile 23, 24 eingebracht sind, vorgesehen,
so daß die Schraubendruckfedern 35 in elastisch verspannten Zustand in die zumindest
teilweise schalenförmig gebildeten Kammern 40 eingepaßt werden und somit reib- und
kraftschlüssig mit den Seitenteilen 23, 24 verbunden sind.
Als Verschleißschutz ist im Bereich erhöhter Fliehkrafteinwirkung am Außenumfang der
Kammern eine Verschleißschutzschale 44 angebracht, die Kammern 37 sind zumindest
teilweise mit Fett und/oder Öl 45 befüllt.
Zwischen dem Flansch 38 und den Seitenteilen 23, 24 wird die Kammer 37 mittels den
Dichtringen 48, 49 abgedichtet, wobei sich die Dichtringe an den Federringen 50, 51 zwi¬
schen den Seitenteilen und dem Flansch abstützen. Die Dichtringe 48, 49 werden mittels
über den Umfang verteilten, sich axial erstreckenden Nasen in dafür im Flansch 38 bzw. im
Seitenteil 23 vorgesehene Ausnehmungen 52, 53 formschlüssig fixiert, wobei die Aus-
nehmungen 52 des Seitenteils 23 zudem die Funktion des Durchgriffs von Montagewerk¬
zeug bei der Vernietung der Nieten 39 erfüllen, wozu auch der Lagerdom 12 Ausnehmun¬
gen 54 aufweist.
Zum Ausgleich von Unwuchten wird das Schwungrad 1 vor dem Verschrauben mit der
Antriebswelle mittel den Auswuchtgewichten 55 ausgewuchtet, wobei die Auswucht¬
gewichte 55 sowohl an dem Seitenteil 23 und/oder am Trägerteil 2a angebracht werden
können. Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Abdichtung der Kammer 37 des Ausfüh¬
rungsbeispiels eines Schwungrads 1.
Anstatt der Dichtung 48 (Fig.1) wird die Dichtung 49 zweimal verwendet, nämlich zur Ab¬
dichtung zwischen Flansch 38 und Seitenteil 24 sowie zwischen Flansch 38 und dem Lagerdom 12, der zu diesem Zweck kegelstumpfförmig, mit einer in Richtung Flansch 38
weisenden Kegelstumpfbasis nach radial außen verlängert ist.
Die axial ausgerichtete Nase 49a der Dichtringe 49 werden in die Ausnehmungen 12a, 53
des Lagerdoms 12 bzw. des Flansches 38 eingerastet, wobei sie sich axial gegen die
Federringe 50, 51 abstützen.
Fig. 3 zeigt das Schwungrad 1 in Ansicht, wobei aus Übersichtsgründen die primäre
Schwungscheibe 2 mit dem Rotor 5 sowie die Kupplung 15 mit der Ausrückeinheit 20 (Fig. 1 ) weggelassen wurde.
Die sekundäre Schwungscheibe 3 mit radial außen über den gesamten Umfang ange-
brachten Bohrungen zum Befestigen des Kupplungsdeckels weist sich radial innen an¬
schließend die Anpreßplatte 17 auf, der sich wiederum radial innen die gleichmäßig über
den gesamten Umfang verteilten Lüftungsschlitze 26 anschließen, die die Dämpfungs¬
einrichtung 22 kühlen. Im weiteren nach radial innen gerichteten Verlauf ist zuerst ein Lochkreis mit Bohrungen 2a
für die Vernietung des Flansche 38 mit der sekundären Schwungscheibe 3 vorgesehen.
Ein sich radial innen anordnender Lochkreis mit größeren Bohrungen 2b sieht den Durch¬
griff von Montagewerkzeugen für die Befestigung des Schwungrads an der Antriebswelle 21 (Fig. 1) und eine weitere Belüftungsmöglichkeit der Dämpfungseinrichtung 22 vor Die Zentralbohrung 2c nimmt am Innenumfang das Wälzlager für die Lagerung auf der
primären Schwungscheibe 2 bzw. bei zweiteiliger Schwungscheibe auf dem Lagerdom 12
(Fig. 1) auf.
Der Freischnitt gibt die Ansicht auf die Dämpfungseinrichtung 22 mit dem am radial äuße¬
ren Umfang die Kammer 37 bildenden Seitenteil 23 frei.
In der Kammer 37 sind die Schraubendruckfedern 35 untergebracht, die hier als ineinan¬
dergeschachtelte, auf den Einsatzdurchmesser vorgebogene Bogenfedem ausgeführt sind.
Der Flansch 38 weist am Außenumfang sich radial erstreckende Ausleger 40, die die Be-
aufschlagungseinrichtungen für das Ausgangsteil der Dämpfungseinrichtung 22 bilden.
Zur Minderung des Abriebs durch Fliehkräfte bei erhöhten Motordrehzahlen ist am radialen
Außenumfang der Schraubendruckfedern 35 eine Verschleißschutzschale vorgesehen.
Eine zusätzliche Füllung mit Schmiermittel ist nicht dargestellt.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines geteilten Schwungrads 101 , das eine
einteilige primäre Schwungscheibe 102 aufweist, die mittels den Schrauben 128 an der
Motorantriebswelle 121 befestigt und mittels einer axial hervorstehenden Schulter 129 auf
dieser zentriert ist.
Im weiteren radial nach außen weisenden Verlauf ist die primäre Schwungscheibe an
ihrem äußeren Umfang in axial Richtung ausgeformt, so daß sich eine ringförmige Platt¬
form 104 ausbildet, auf der der einen wesentlichen Beitrag zur primären Schwungmasse
beitragende Rotor 105, der mit dem Stator 107 über einen Luftspalt 108 in elektrischem
Wirkzusammenhang steht, der elektrischen Maschine 106 montiert ist. Die elektrische Maschine ist über nicht dargestellte Befestigungsmittel mit dem Gehäuse
110 der Brennkraftmaschine oder dem Getriebe fest verbunden.
Der Rotor 105 ist auf der sich axial erstreckenden ringförmigen Plattform 104 am äußeren
Umfang der primären Schwungscheibe 102 mittels einer Nut- und Federverbindung 102a
formschlüssig verbunden und mittels einer zwischen der primären Schwungscheibe 102
und dem Rotor 105 angebrachte Schweißpunkte 105a oder eine Schweißnaht gegen
axialen Versatz geschützt. Bei schlecht verschweißbaren Materialien des Rotors kann auch
an eine Verstemmung und/oder Verpressung gedacht werden sowie an einen radial wir¬
kenden Formschluß mittels einer Außen- und Innenverzahnung von primärer Schwungs-
cheibe 102 und Rotor 105.
Die sekundäre Schwungscheibe 103 ist als Lagerdom 103 - wie auch aus Fig. 5 ersichtlich
- ausgebildet, der an seinem Innenumfang eine in axiale Richtung ausgeformte Hülse 103a
aufweist, die auf der einer Hülse 102b der primären Schwungscheibe 102 gleitgelagert ist,
wobei zwischen beiden Hülsen 103a, 102b eine Gleitlagerbuchse 112 vorgesehen ist. Als
axialer Anschlag für die Hülse 103a auf der Hülse 102b dient ein im Profil rechtwinkliger
Anschlagring 102c, der mit seinem hülsenförmigen Ringteil auf eine Schulter der
Schwungscheibe 102 aufgezogen ist, wobei das flanschartige Ringteil des Anschlagrings 102c den Anschlag bildet und sich die flanschartige Fortsetzung der Gleitlagerbuchse 112
zwischen die Hülse 103a und den Anschlagring 102c erstreckt.
An die Hülse 103a des Lagerdoms 103 schließt sich eine radial nach außen verlaufende
Scheibe 103b an, mit der das Seitenteil 123 der Dämpfungseinrichtung 122 mittels über
den Umfang verteilter Nietstellen 123 dadurch vernietet bzw. verstemmt sind, daß aus der Scheibe 103b Warzen herausgedrückt werden, die mit dem Seitenteil 123 vernietet bzw. verstemmt sind und somit Nieten eingespart werden können.
Zum Durchgriff der Montagewerkzeuge zum Befestigen des Schwungrads 101 sind in der
Scheibe 103b des Lagerdoms 103 und im Seitenteil 123 umlaufende Ausnehmungen 127
vorgesehen.
An die Scheibe 103b des Lagerdoms 103 schließen sich in axiale Richtung gebogene, von
der primären Schwungscheibe 102 abgewandten Seite Ausleger 103c an, die einen axial
verlaufenden Umfang 103d bilden, an den radial außen die Dämpfungseinrichtung 122
axialen Bauraum sparend angeordnet ist.
Im weiteren Verlauf sind die Ausleger 103c wieder in radiale Richtung abgekantet und
weisen an ihrem Außenumfang umfangsseitig verbreiterte Bereiche 103e auf, mit denen
die ringförmige Anpreßplatte 114 der Kupplung 115 auf der sekundären Schwungscheibe
103 zentriert wird.
Die ringförmige Anpreßplatte 114 ist an ihrer der Dämpfungseinrichtung 122 und dem
Rotor 104 zugewandten Seite mit auf den Rotor 105 und die Dämpfungseinrichtung ange¬
paßten, umlaufenden Einbuchtungen 114a, 114b, die eine Optimierung des axialen Bau¬
raums erlauben, sowie mit über den Umfang verteilten Nocken 114c zur Befestigung der
beiden Seitenteile 123, 124 der Dämpfungseinrichtung 122 mit Nieten 139 versehen.
Zur Befestigung der Nieten 139 sind zum Durchgriff der Montagewerkzeuge sind in der
primären Schwungscheibe 102 über den Umfang verteilte Aussparungen 152 vorgesehen.
Die Dämpfungseinrichtung 122 des Schwungrads 101 zur Dämpfung von Torsions¬
schwingungen besteht aus dem als Eingangsteil wirkenden Flansch 138, den als Schrau- bendruckfedem 135 ausgebildeten Kraftspeichern und den als Ausgangsteil wirkenden
Seitenteilen 123, 124.
Der Flansch 138 ist an seinem Außenumfang mit einem Außenprofil in Form einer Außen¬
verzahnung 138a versehen, die formschlüssig in die Innenverzahnung 102d der primären Schwungscheibe 102 eingreift. Zur Sicherung der axialen Festigkeit ist der Flansch 138 mit
der primären Schwungscheibe 102 verschweißt, vernietet oder verstemmt.
Der Flansch 138 weist an seinem Außenumfang in radiale Richtung weisende Ausleger
140 auf, die die eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen für die Schraubenfedern
135 bilden.
Im Flansch 138 sind sich über einen Winkelbereich der relativen Maximalverdrehung der
beiden Schwungscheiben 102, 103 erstreckende Langlöcher 138b ausgespart, durch die
die Nieten 139 geführt sind. Zwischen den beiden Schwungscheiben 102, 103 ist ein Di¬
stanzring 155 vorgesehen, der eine Relatiwerdrehung des Flansches 138 gegen die Sei¬
tenteile 123, 124 zuläßt, wobei sich der Flansch zur Festlegung des Spiels an einem Fe-
derring 156 abstützt.
Die Seitenteile 123, 124 bilden ein Gehäuse, das in Umfangsrichtung ringförmige Kam¬
mern 137 begrenzt, in der die Schraubenfedem 135 untergebracht sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Seitenteile derartig geformt,
daß sie radial innerhalb des durch die Nieten 139 definierten Umfangs eine ringkanalartige
Aufnahme bilden, aus der sich die Kammern 137 durch sich axial über den gesamten Um¬
fang erstreckende, axiale Einbuchtungen bzw. Einprägungen 142 bilden, wobei die Einprä-
gungen 142 als umfangsseitige Anschläge und damit als Beaufschlagungseinrichtungen
für die Schraubenfedem 135 wirken. Die über den gesamten Umfang verteilten Schraubenfedern 135 sind in diesem Ausführungsbeispiel verglichen mit dem Umfang, auf dem sie angeordnet sind, kurz gestaltet, so
daß beispielsweise sechs Schraubenfedem 136 eingesetzt werden können. Aufgrund der verminderten Fliehkräfte durch eine Anordnung bei kleineren Umfangen als dem Außen- umfang der Schwungscheibe 102 und durch den Einsatz kurzer Kraftspeicher kann eine Verschleißschutzschale und eine Schmierung infolge verminderten Verschleißes entfallen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unter- anspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu
verstehen.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Erfindung ist auch nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

WO 99/51889 - ^ ., - PCT/DE99/01039Patentansprüche
1. Geteiltes Schwungrad bestehend aus einer primären, drehfest mit der Antriebswelle
einer Brennkraftmaschine verbundenen und einer sekundären Schwungmasse,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) die Schwungmassen sind relativ gegen die Wirkung einer Dämpfungseinrichtung gegeneinander verdrehbar und sind aufeinander gelagert,
b) die primäre Schwungmasse besteht zumindest aus einer mit der Antriebswelle ver¬
bundenen Schwungscheibe, die an ihrem radial äußeren Umfang eine axial ausge¬
richtete ringförmige Plattform aufweist, auf der ein Rotor einer elektrischen Maschi-
ne angeordnet ist,
c) die sekundäre Schwungmasse besteht aus einer Schwungscheibe, die eine Kupp¬
lung zum An- und Abkoppeln einer im Kraftfluß folgenden Einheit trägt.
2. Geteiltes Schwungrad bestehend aus einer primären, drehfest mit der Antriebswelle
einer Brennkraftmaschine verbundenen und einer sekundären Schwungmasse,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) die Schwungmassen sind relativ gegen die Wirkung einer Dämpfungseinrichtung
gegeneinander verdrehbar und sind aufeinander gelagert,
b) die primäre Schwungmasse besteht zumindest aus einer mit der Antriebswelle ver-
bundenen Schwungscheibe, die an ihrem radial äußeren Umfang einen Rotor einer
elektrischen Maschine trägt,
c) die sekundäre Schwungmasse besteht aus einer Schwungscheibe, die eine Kupp¬
lung zum An- und Abkoppeln einer im Kraftfluß folgenden Einheit trägt, d) die Dämpfungseinrichtung. ist vom Rotor thermisch entkoppelt.
3. Schwungrad insbesondere nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die den Rotor tragende primäre Schwungscheibe aus einem Metallformteil besteht.
4. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß das Metallformteil mittels Kaltumformungstechniken hergestellt wird.
5. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die den Rotor tragende ringförmige Plattform in der der Antriebs¬
welle der Brennkraftmaschine abgewandten Richtung axial abgewinkelt ist.
6. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der Rotor mittels eines Innenprofils mit der ein Außenprofil aufwei¬
senden Plattform formschlüssig verbunden ist.
7. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß das Innenprofil eine Innenverzahnung mit mindestens einem Zahn
und das Außenprofil eine Außenverzahnung mit mindestens einer Zahnlücke ist.
8. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß Außen- und Innenprofil von Rotor und Plattform einen Formschluß
mittels mindestens einer Nut und einer dazu komplementären Feder bilden.
9. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß Plattform und Rotor miteinander verschweißt sind.
10. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der Rotor auf die Plattform gepreßt und/oder verstemmt wird.
11. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß an die primäre Schwungscheibe im Anschluß an die axiale verlaufende Plattform ein radial ausgerichteter Flansch angeformt ist.
12. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der radial ausgerichtete Flansch einen axialen Anschlag für den Rotor bildet.
13. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der Rotor mit dem radialen Flansch vernietet ist.
14. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die primäre Schwungscheibe in ein den Rotor tragendes, radial au¬
ßerhalb des Umfangs für die Befestigung der Schwungscheibe an der Antriebswelle
angeordnetes Trägerteil und einen radial innerhalb des Umfangs für die Befestigung
der Schwungscheibe an der Antriebswelle angeordneten Lagerdom aufgeteilt ist.
15. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß das Trägerteil und der Lagerdom mit denselben Befestigungsmitteln
an der Antriebswelle der Brennkraftmaschine befestigt sind.
16. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die primäre Schwungscheibe auf der sekundären Schwungscheibe gela¬
gert ist.
5 17. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die sekundäre Schwungscheibe auf der primären Schwungscheibe gela¬
gert ist.
18. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-
0 zeichnet, daß die Lagerung mittels Wälzlagern und/oder Gleitlagern erfolgt.
19. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Lagerung der Schwungscheiben aufeinander auf einem Umfang
radial innerhalb der Befestigung des Schwungrads an der Antriebswelle der Brenn-
5 kraftmaschine erfolgt.
20. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die Lagerung der Schwungscheiben aufeinander auf einem Umfang ra¬
dial außerhalb der Befestigung des Schwungrads an der Antriebswelle der Brenn-
o kraftmaschine erfolgt.
21. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß für das Gleitlager ein axial wirkender, ringförmiger Anschlag mit recht- winkligem Profil in axialer Richtung auf die die Lageraufname bildende Schwungschei¬
be aufgezogen wird.
22. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-
zeichnet, daß an einem radial innerhalb der Lagerung der Schwungscheiben unterein¬
ander vorgesehenen Umfang ein Pilotlager zur Lagerung einer Getriebeeingangswelle
vorgesehen ist.
23. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-
zeichnet, daß zwischen der das Pilotlager aufnehmenden Schwungscheibe und dem
Pilotlager eine Lagerbuchse vorgesehen ist.
24. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß das Schwungrad mittels Ausgleichsgewichten ausgewuchtet wird.
25. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die Ausgleichgewichte an der primären Schwungscheibe vorzugsweise
an der Trägerscheibe und/oder an einem die Kammer für die Dämpfungseinrichtung
bildenden Seitenteil angebracht werden.
26. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die primäre Schwungscheibe am Innenumfang der axial verlau¬
fenden, ringförmigen Plattform einen radial nach innen gerichteten Flansch aufweist der das Eingangsteil für die Qämpfungseinrichtung bildet.
27. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der radial nach innen gerichtete Flansch mit dem Innenumfang der Plattform verschweißt und/oder verstemmt ist.
28. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der radial nach innen gerichtete Flansch mittels eines Außenprofils
mit der ein Innenprofil aufweisenden Ringfläche eine formschlüssige Verbindung bildet.
29. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung in von Bestandteilen der beiden
Schwungscheiben gebildeten Kammern untergebracht ist.
30. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung mindestens zwei annähernd gleichmäßig über
einen Umfang des Schwungrads verteilte Schraubendruckfedern enthält.
31. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die Schraubendruckfedern aus annähernd auf ihren Einsatzdurchmesser
vorgebogen sind.
32. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung ineinandergeschachtelte Schrauben¬
druckfedern beinhaltet.
33. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß zwischen der Innenseite des Außenumfangs der die Schrauben¬
druckfedern aufnehmenden Kammern und den Schraubendruckfedem mindestens ei¬
ne Verschleißschutzschale eingebaut ist.
34. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die Kammer für die Dämpfungseinrichtung zumindest teilweise mit Öl
und/oder Fett befüllt ist.
35. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß der radial nach innen gerichtete Flansch als Eingangsteil der Dämp¬
fungseinrichtung Beaufschlagungseinrichtungen für die Schraubendruckfedem enthält.
36. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-
zeichnet, daß die Beaufschlagungseinrichtungen im Flansch durch radial ausgerichtete
Ausleger gebildet werden.
37. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß zwei, mit der Anzahl der Schraubendruckfedem übereinstimmende,
einseitig offene Kammern bildende Seitenteile, die das Ausgangsteil der Dämpfungs¬
einrichtung bilden, mit der sekundären Schwungscheibe verbunden sind und daß in die
offene Seite der radial nach innen gerichtete Flansch eingreift.
38. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Scheibenteile ringförmig über einen Umfang angeordnete
Kammern bilden, die in Umfangsrichtung vorgesehene axiale, die Kammern gegen¬
seitig abtrennende Einbuchtungen aufweisen und damit als Beaufschlagungs-
einrichtungen des Ausgangsteils wirken.
39. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß mindestens eines der die Kammer bildenden Scheibenteile an der
sekundären Schwungscheibe befestigt ist und daß mindestens eines der die Kammer
bildenden Scheibenteile mit einer zur Kupplung gehörigen Anpreßplatte verbunden ist.
40. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der radial nach innen gerichtete Flansch eine der Anzahl der die
Seitenteile und die Anpreßplatte verbindenden Befestigungsmittel entsprechende An-
zahl Langlöcher aufweist, die sich annähernd gleichmäßig auf einem Umfang über ei¬
nen Winkel der relativen Maximalverdrehung zwischen primärer und sekundärer
Schwungscheibe erstrecken und durch die die Befestigungsmittel geführt werden.
41. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß zwischen den beiden die Kammern bildenden Seitenscheiben die
Befestigungsmittel umgebende Abstandsringe so vorgesehen sind, daß die Verdreh-
barkeit des radial nach innen gerichteten Flansches gegen die Seitenscheiben erhal¬
ten bleibt.
42. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der axiale Spielraum des radial nach innen gerichteten Flansches
mittels eines zwischen Flansch und Seitenteil eingebauten Federelements festgelegt
wird.
43. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die Befestigungsmittel zur Verbindung der Anpreßplatte mit den die
Kammer bildenden Seitenteilen Nieten, Schrauben oder dergleichen sind.
44. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die primäre Schwungscheibe mindestens ein der Anzahl der
Schraubenfedem entsprechende Anzahl von einseitig offenen, die Schrauben¬
druckfedem aufnehmenden Kammern bildendes Seitenteil aufweist, das das Ein¬
gangsteil der Dämpfungseinrichtung darstellt.
45. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß das Seitenteil mit denselben Befestigungsmitteln an der Antriebs¬
welle der Brennkraftmaschine befestigt ist wie die Trägerscheibe.
46. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß das Seitenteil axial zwischen den als Lagerdom und Trägerteil ein¬
gesetzten Bestandteilen der primären Schwungscheibe an der Antriebswelle befestigt wird.
47. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß ein zweites Seitenteil mit dem ersten verbunden ist und mit diesem
eine radial innen offene Kammer bildet.
48. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die beiden Seitenteile dicht miteinander verschweißt, vernietet
und/oder verstemmt sind.
49. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß ein als Ausgangsteil vorgesehener, sich radial nach außen erstrek-
kender, mit der sekundären Schwungscheibe verbundener Flansch in die radial innen angeordnete Öffnung der von dem Seitenteil (den Seitenteilen) gebildeten Kammer er¬
streckt.
50. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß der radial nach außen gerichtete Flansch mit der sekundären
Schwungscheibe im Bereich des Innenumfangs axial verschraubt, verstemmt und/oder
vernietet ist.
51. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß Flansch und Seitenteil(e) Beaufschlagungseinrichtungen für die
Schraubendruckfedem aufweisen. WO 99/51889 - 3 „3„ - PCT/DE99/01039
52. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Beaufschlagungseinrichtungen des nach außen gerichteten
Flansches mittels radialer Ausleger im ungefähren Ausmaß des Durchmessers der Schraubendruckfedem gebildet werden.
53. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Beaufschlagungseinrichtungen des Seitenteils (der Seitenteile)
durch axiale Einbuchtungen des Seitenteils (der Seitenteile) gebildet werden.
54. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß Flansch und Seitenteile mit Dichtmitteln gegeneinander abgedichtet
sind.
55. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Abdichtung der Kammer mittels Dichtmitteln zwischen einem
Seitenteil und dem Flansch einerseits und zwischen dem Flansch und dem radial nach
innen verlängerten Lagerdom andererseits erfolgt.
56. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Dichtmittel aus mittels Spritzguß hergestellten Formteilen beste¬
hen.
57. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die mittels Spritzguß hergestellten Formteile aus Kunststoff beste¬
hen.
58. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Dichtmittel in im Flansch, Lagerdom und/oder dem Seitenteil
vorgesehenen Ausnehmungen eingerastet werden.
59. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-
zeichnet, daß die Festlegung der Dichtmittel mittels mindestens einem Federelement
erfolgt.
60. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß das Seitenteil auf einer vorstehenden Schulter des Trägerteils zentriert
ist.
61. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß der Lagerdom auf einer vorstehenden Schulter des Seitenteils zentriert
ist.
62. Schwungrad zumindest nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬
zeichnet, daß die primäre Schwungscheibe mittels einer vorstehenden Schulter auf der
Antriebswelle der Brennkraftmaschine zentriert ist.
63. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die thermische Entkoppelung durch einen zwischen dem radial äu¬
ßeren Umfang der Dämpfungseinrichtung und der sich in axiale Richtung erstrecken¬
den, den Rotor aufnehmenden Plattform am äußeren Umfang der primären Schwungs- cheibe festgelegten Luftspalt erfolgt.
64. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß zwischen primärer und/oder sekundärer Schwungscheibe einerseits und der Dämpfungseinrichtung andererseits Luftspalte ausgebildet sind.
65. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß zumindest ein Luftspalt zwangsbelüftet ist.
66. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Belüftung der Dämpfungseinrichtung durch die Drehung des
Schwungrads erfolgt.
67. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß zur Belüftung der Dämpfungseinrichtung zumindest in einer
Schwungscheibe zumindest ein Lüftungsschlitz vorgesehen ist.
68. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß zur Belüftung der Dämpfungseinrichtung zumindest in einer
Schwungscheibe eine Vielzahl von über einen Umfang mit dem Durchmesser des
Umfangs, auf dem die Kammern für die Dämpfungseinrichtung untergebracht sind, verteilten Luftschlitzen vorgesehen ist.
69. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
5 kennzeichnet, daß sich die sekundäre Schwungscheibe in axialer Richtung kegel-
stumpfartig ausdehnt, wobei die Kegelstumpfspitze der primären Schwungscheibe zu¬
gewandt ist.
70. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
0 kennzeichnet, daß die Lagerung der Schwungscheiben aufeinander annähernd auf
gleicher axialer Höhe wie die mittlere axiale Ausdehnung des Rotors erfolgt.
71. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Lagerung der Schwungscheiben aufeinander annähernd auf
5 gleicher axialer Höhe wie die mittlere axiale Ausdehnung der Dämpfungseinrichtung
erfolgt.
72. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung auf annähernd gleicher axialer Höhe ra-
o dial innerhalb des Rotors angeordnet ist.
73. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß für die Montage des Schwungrads an der Antriebswelle in der se- kundären Schwungscheibe Ausnehmungen für die Montagewerkzeuge vorgesehen
sind.
74. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
5 kennzeichnet, daß die Kupplung radial innerhalb der größten axialen Ausdehnung ei¬
nes der elektrischen Maschine zugehörigen Stators angeordnet ist.
75. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung radial innerhalb einer aus mindestens
0 einer Anpreßplatte, einer Druckplatte und einem dazwischen angeordneten Kupp¬
lungsscheibe gebildeten Kupplung angeordnet ist.
76. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß die im Kraftfluß folgende Einheit eine Getriebeeingangswelle eines
5 Getriebes ist.
77. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß ein mit dem Rotor in elektrischem Wirkzusammenhang stehender
Stator der elektrischen Maschine mittelbar oder unmittelbar mit dem Motorgehäuse
o verbunden ist.
78. Schwungrad insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬
kennzeichnet, daß ein mit dem Rotor in elektrischem Wirkzusammenhang stehender
Stator der elektrischen Maschine unmittelbar mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
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