DE102014223440A1

DE102014223440A1 - Schwungscheibe für eine Reibungskupplung sowie Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102014223440A1
Application number: DE102014223440.9A
Authority: DE
Inventors: Gerd Ahnert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-05-19

Abstract

Es ist eine Schwungscheibe (10) zum Einleiten eines von einem Kraftfahrzeugmotor kommenden Drehmoments in eine Reibungskupplung (38) zum Kuppeln einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einem Nabenteil (12) zur Koppelung mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors, einem zum Nabenteil (12) radial außerhalb beabstandet angeordnetes Deckelelement (16) zur Abdeckung zumindest eines Teils der Reibungskupplung (38) und einem Fliehkraftpendel (14) zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei das Fliehkraftpendel (14) mindestens einen Trägerflansch (24) und mindestens eine relativ zu dem Trägerflansch (24), insbesondere über Pendelbahnen (30), pendelbare Pendelmasse (26) zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist, wobei der Trägerflansch (24) sowohl mit dem Nabenteil (12) als auch mit dem Deckelelement (16) drehfest verbunden ist. Durch die Integration des Fliehkraftpendels (14) in die Schwungscheibe (10) als ein drehmomentübertragendes Bauteil zwischen dem Nabenteil (12) und dem Deckelelement (16) kann der axiale Bauraumbedarf reduziert werden und gleichzeitig das Nabenteil (12) und das Deckelelement (16) als Schallschutzwände für die Pendelmasse (26) wirken, so dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem geringen Bauraum und geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwungscheibe für eine Reibungskupplung, mit deren Hilfe ein von einem Kraftfahrzeugmotor kommendes Drehmoment in die Reibungskupplung eingeleitet werden kann, sowie eine Reibungskupplung, mit deren Hilfe eine Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekuppelt werden kann.
Aus DE 10 2013 223 235 A1 ist eine Schwungscheibe für eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes bekannt, die ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten aufweist.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis Bauraum und/oder Geräuschemissionen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem geringen Bauraum und/oder geringen Geräuschemissionen ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Schwungscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Reibungskupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist eine Schwungscheibe zum Einleiten eines von einem Kraftfahrzeugmotor kommenden Drehmoments in eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einem Nabenteil zur Koppelung mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors, einem zum Nabenteil radial außerhalb beabstandet angeordnetes Deckelelement zur Abdeckung zumindest eines Teils der Reibungskupplung und einem Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei das Fliehkraftpendel mindestens einen Trägerflansch und mindestens eine relativ zu dem Trägerflansch, insbesondere über Pendelbahnen, pendelbare Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist, wobei der Trägerflansch sowohl mit dem Nabenteil als auch mit dem Deckelelement drehfest verbunden ist.
Der Trägerflansch des Fliehkraftpendels ist dadurch nicht axial neben der Schwungscheibe positioniert, sondern ist als ein drehmomentübetragendes Bauteil modular in die Schwungscheibe integriert. Der Drehmomentfluss von dem Kraftfahrzeugmotor zu dem Kraftfahrzeuggetriebe verläuft über den Trägerflansch des Fliehkraftpendels. Das Fliehkraftpendel kann dadurch in einem Bereich vorgesehen werden, der anderenfalls durch das Material eines das Nabenteil und das Deckelelement einstückig umfassenden Plattenkörper der Schwungscheibe ausgefüllt wäre. Der axiale Bauraumbedarf der Schwungscheibe kann dadurch reduziert werden. Gleichzeitig ist das Fliehkraftpendel als eine separate vormontierbare Baueinheit vorgesehen, so dass es nicht erforderlich ist die Pendelmasse über in dem üblicherweise aus Gusseisen hergestellten Material der Schwungscheibe eingebrachte Pendelbahnen an dem Material der Schwungscheibe zu lagern. Die Montage ist dadurch vereinfacht. Durch die Integration des Fliehkraftpendels in die Schwungscheibe kann das Fliehkraftpendel radial innen von dem Nabenteil und radial außen von dem Deckelelement abgedeckt sein. Insbesondere wenn der Trägerflansch zwei Flanschteile aufweist, zwischen denen die Pendelmasse angeordnet ist, kann die Pendelmasse in einem im Wesentlichen schallisolierten oder zumindest schallgedämpften Volumen angeordnet sein. Das Nabenteil und das Deckelelement können hierbei als Schallschutzwände wirken, die ein Austreten von beispielsweise durch ein Anschlagen der Pendelmasse verursachten Geräuschemissionen vermeiden oder zumindest reduzieren können. Durch die Integration des Fliehkraftpendels in die Schwungscheibe als ein drehmomentübertragendes Bauteil zwischen dem Nabenteil und dem Deckelelement kann der axiale Bauraumbedarf reduziert werden und gleichzeitig das Nabenteil und das Deckelelement als Schallschutzwände für die Pendelmasse wirken, so dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem geringen Bauraum und geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.
Das insbesondere aus Gusseisen hergestellte Nabenteil kann direkt oder indirekt, beispielsweise über einen insbesondere als Zweimassenschwungrad ausgestalteten Drehschwingungsdämpfer, mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbunden werden, um das vom Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment über das Schwungrad in die Reibungskupplung einzuleiten. Die Schwungscheibe kann insbesondere an der zum Kraftfahrzeugmotor weisenden Seite der Reibungskupplung vorgesehen sein. Mit dem Deckelelement der Schwungscheibe kann direkt oder indirekt über ein Zwischenstück ein Kupplungsdeckel drehfest verbunden werden, der insbesondere an der zum Kraftfahrzeuggetriebe weisenden Seite der Reibungskupplung das Innere der Reibungskupplung zumindest teilweise abdecken kann. Das Deckelelement ist vorzugsweise aus Gusseisen hergestellt. Ferner kann mit dem Deckelelement ein Starterkranz zum Einleiten eines Startdrehmoments zum Starten des Kraftfahrzeugmotors verbunden sein. Die Schwungscheibe kann insbesondere eine Reibfläche für die Reibungskupplung ausbilden. Insbesondere wenn der Trägerflansch zwei Flanschteile aufweist, zwischen denen die Pendelmasse angeordnet ist, kann das zur Reibungskupplung weisende Flanschteil die Reibfläche einer Reibscheibe ausbilden, gegen die mit Hilfe einer relativ axial verlagerbaren Anpressplatte eine Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden kann. Insbesondere wenn der Trägerflansch zwischen zwei Pendelmassen vorgesehen ist, kann die Reibfläche durch eine separate Reibscheibe ausgebildet werden, die beispielsweise mit dem Nabenteil und/oder mit dem Deckelement bewegungsfest verbunden sein kann. Alternativ kann die Reibscheibe in axialer Richtung relativ zu dem Nabenteil und dem Deckelement bewegbar ausgeführt sein und insbesondere an dem Nabenteil und/oder dem Deckelement axial verschiebbar geführt sein, so dass mit Hilfe einer Nachstelleinrichtung durch eine Verlagerung der Reibscheibe ein verschleißbedingter Fehlabstand der Anpressplatte nachgestellt werden kann.
Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere die mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Insbesondere können mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise ist der Trägerflansch zwischen zwei Pendelmassen angeordnet. Alternativ kann die Pendelmasse zwischen zwei Flanschteilen des Trägerflanschs aufgenommen sein, wobei die Flanschteile beispielsweise Y-förmig miteinander verbunden sind.
Insbesondere ist eine Reibscheibe zur reibschlüssigen Übertragung des Drehmoments an eine mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Kupplungsscheibe vorgesehen, wobei die Reibscheibe mit Hilfe einer insbesondere mit dem Trägerflansch verbundenen Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands einer Anpressplatte der Reibungskupplung zu der Reibscheibe in axialer Richtung relativ zu dem Nabenteil verlagerbar ist. Die Reibscheibe ist insbesondere mit dem Nabenteil und/oder dem Deckelelement beispielsweise über eine Verzahnung drehfest aber in axialer Richtung verschiebbar verbunden. Insbesondere wenn die Nachstelleinrichtung mit dem Trägerflansch verbunden ist, lässt sich besonders einfach ein in Umfangsrichtung vorgespannter Rampenring zwischen dem Trägerflansch und der Reibscheibe verklemmen. Bei einem hinreichend großen sensierten Verschleiß von Reibbelägen der Reibungskupplung kann eine von der Reibscheibe auf den Rampenring aufgebrachte Klemmkraft soweit nachlassen, dass der Rampenring sich relativ zu einer Gegenrampe der Reibscheibe verdreht und die Reibscheibe dadurch im Wesentlichen um den sensierten Verschleiß axial verlagert wird, um die ursprünglichen dem unverschlissenen Zustand der Reibungskupplung entsprechenden Relativlagen in der Reibungskupplung wiederherzustellen. Dadurch lässt sich auch eine Nachstellfunktion für die Reibungskupplung leicht in die Schwungscheibe integrieren.
Vorzugsweise ist eine Arretiereinrichtung zur bewegungsfesten direkten oder indirekten Koppelung der Pendelmasse mit dem Trägerflansch im geöffneten Zustand der Reibungskupplung vorgesehen, wobei die Arretiereinrichtung über eine Kontaktfläche von einem relativ zum Nabenteil axial verlagerbaren Schaltelement zwischen einem Arretierzustand, in dem die Pendelmasse mit dem Trägerflansch bewegungsfest gekoppelt ist, und einem Freilaufzustand, in dem die Pendelmasse relativ zu dem Trägerflansch bewegbar ist, schaltbar ist. Die Arretiereinrichtung kann eine Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch unterbinden, so dass verhindert werden kann, dass insbesondere unterhalb einer Grenzdrehzahl, wenn die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft nicht mehr die auf die Pendelmasse wirkende Schwerkraft überwinden kann, die Pendelmasse in Schwerkraftrichtung herunterfällt und unter Erzeugung von Geräuschemissionen an einem anderen Bauteil anschlagen kann. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Grenzdrehzahl insbesondere dann unterschritten werden kann, wenn die aktuelle Drehzahl sich in der Nähe der Leerlaufdrehzahl der Kraftfahrzeugmotors befindet und/oder der Kraftfahrzeugmotors ausgeschaltet ist und die Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors ausdreht und/oder der Kraftfahrzeugmotor gerade gestartet wurde und noch nicht seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat. Insbesondere bei Start-Stopp-Anwendungen können diese Situationen häufiger auftreten. Bei derartigen Drehzahlen ist jedoch die Reibungskupplung geöffnet, so dass der Öffnungszustand der Reibungskupplung als Indikator für ein mögliches Unterschreiten der Grenzdrehzahl verwendet werden kann. Das Schaltelement kann hierzu beispielsweise von der Anpressplatte und/oder einem zum Verlagern der Anpressplatte vorgesehenes Betätigungselement beim Schließen der Reibungskupplung gegen die Kontaktfläche der Arretiereinrichtung gedrückt werden, um die Arretiereinrichtung zu lösen und die Pendelmasse freizugeben. Beispielsweise kann hierbei das Schaltelement eine die Pendelmasse mit dem Trägerflansch verklemmende Klemmfeder von der Pendelmasse wegdrücken.
In einer unabhängigen Erfindung betrifft die Erfindung ferner eine Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Schwungscheibe, die insbesondere wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Einleiten eines von einem Kraftfahrzeugmotor kommenden Drehmoments, wobei die Schwungscheibe ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei das Fliehkraftpendel mindestens einen Trägerflansch und mindestens eine relativ zu dem Trägerflansch, insbesondere über Pendelbahnen, pendelbare Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist, und eine Arretiereinrichtung zur bewegungsfesten direkten oder indirekten Koppelung der Pendelmasse mit dem Trägerflansch im geöffneten Zustand der Reibungskupplung aufweist, einer relativ zur Schwungscheibe axial verlagerbaren Anpressplatte zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Kupplungsscheibe zwischen der Schwungscheibe und der Anpressplatte, einem, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltetem, Betätigungselement zum Verlagern der Anpressplatte, einer Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte zur Schwungscheibe in axialer Richtung und einem mit einem von der Nachstelleinrichtung direkt oder indirekt axial verlagerbaren Bauteil verbundenen Schaltelement, wobei die Arretiereinrichtung über eine Kontaktfläche von dem Schaltelement zwischen einem Arretierzustand, in dem die Pendelmasse mit dem Trägerflansch bewegungsfest gekoppelt ist, und einem Freilaufzustand, in dem die Pendelmasse relativ zu dem Trägerflansch bewegbar ist, schaltbar ist. Die Reibungskupplung kann insbesondere wie vorstehend anhand der Schwungscheibe erläutert aus- und weitergebildet sein.
Die Arretiereinrichtung kann eine Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch unterbinden, so dass verhindert werden kann, dass insbesondere unterhalb einer Grenzdrehzahl, wenn die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft nicht mehr die auf die Pendelmasse wirkende Schwerkraft überwinden kann, die Pendelmasse in Schwerkraftrichtung herunterfällt und unter Erzeugung von Geräuschemissionen an einem anderen Bauteil anschlagen kann. Durch die mit Hilfe des Schaltelements betätigbare Arretiereinrichtung kann die Pendelmasse des in der Schwungscheibe integrierten Fliehkraftpendels bei einer zu niedrigen Drehzahl festgehalten werden, wodurch ein schwerkraftbedingtes Anschlagen der Pendelmasse bei nicht ausreichend hohen Fliehkräften und dadurch verursachte Geräuschemissionen vermieden werden können, so dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.
Das Betätigungselement kann insbesondere als eine tellerfederartige Hebelfeder ausgestaltet sein, die insbesondere einen in Umfangsrichtung geschlossenen Tellerfederkörper zur Bereitstellung einer Tellerfederfunktionalität aufweist, von dem nach radial innen Federzungen abstehen. Das Betätigungselement kann sich hierbei insbesondere direkt oder indirekt an einem mit der Schwungscheibe drehfest verbundenen Kupplungsdeckel abstützen und um einen in Umfangsrichtung umlaufenden Schwenkpunkt verschwenkt werden. An einem radial inneren Endbereich der Federzungen kann ein insbesondere hydraulisches Betätigungssystem angreifen. Das Betätigungssystem kann an den radial inneren Endbereichen der Federzungen eine Betätigungskraft einleiten, infolgedessen das Betätigungselement, insbesondere durch eine Änderung einer Konizität des Tellerfederkörpers, um den Schwenkpunkt verschwenken kann und dadurch die Anpressplatte der Reibungskupplung axial verlagern kann. Durch die axiale Verlagerung der Anpressplatte kann die Reibungskupplung geöffnet und/oder geschlossen werden. Zum Schließen der Reibungskupplung kann die Anpressplatte eine mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes drehfest verbundene Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und einer mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gekoppelten Gegenplatte zur Drehmomentübertragung reibschlüssig verpressen.
Insbesondere weist die Arretiereinrichtung eine an der Pendelmasse angreifbare Klemmfeder auf, wobei die Klemmfeder im geschlossenen Zustand der Reibungskupplung die Pendelmasse mit dem Trägerflansch verklemmt und im geöffneten Zustand der Reibungskupplung von der Pendelmasse abhebt. Die Klemmfeder kann insbesondere als Klemmblech ausgestaltet sein, das an einem Ende mit der Schwungscheibe, insbesondere dem Nabenteil, befestigt ist, an dem Fliehkraftpendel vorbei läuft und mit der Kontaktfläche an dem Fliehkraftpendel hervorragt. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Grenzdrehzahl insbesondere dann unterschritten werden kann, wenn die aktuelle Drehzahl sich in der Nähe der Leerlaufdrehzahl der Kraftfahrzeugmotors befindet und/oder der Kraftfahrzeugmotors ausgeschaltet ist und die Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors ausdreht und/oder der Kraftfahrzeugmotor gerade gestartet wurde und noch nicht seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat. Insbesondere bei Start-Stopp-Anwendungen können diese Situationen häufiger auftreten. Bei derartigen Drehzahlen ist jedoch die Reibungskupplung geöffnet, so dass der Öffnungszustand der Reibungskupplung als Indikator für ein mögliches Unterschreiten der Grenzdrehzahl verwendet werden kann. Das Schaltelement kann hierzu beispielsweise von der Anpressplatte und/oder einem zum Verlagern der Anpressplatte vorgesehenes Betätigungselement beim Schließen der Reibungskupplung gegen die Kontaktfläche der Arretiereinrichtung gedrückt werden, um die Arretiereinrichtung zu lösen und die Pendelmasse freizugeben.
Vorzugsweise ist die Kontaktfläche der Arretiereinrichtung zum Anschlagen an dem Schaltelement radial außerhalb zu der Pendelmasse angeordnet. Das Schaltelement kann dadurch leicht radial außerhalb zur Kupplungsscheibe angeordnet sein, so dass das Schaltelement nicht mit der Kupplungsscheibe kollidieren kann. Das Schaltelement kann dadurch leicht mit einem zur Schwungscheibe deutlich beabstandeten Bauteil der Reibungskupplung, beispielsweise die Anpressplatte oder das Betätigungselement, verbunden werden.
Besonders bevorzugt ist das Schaltelement mit der Anpressplatte und/oder mit dem Betätigungselement verbunden. Durch die Nachstelleinrichtung kann sichergestellt werden, dass die Relativlage des Betätigungselements im Wesentlich unabhängig vom Verschleißzustand der Reibbeläge der Reibungskupplung ist. Die unterschiedliche Relativlage des Betätigungselements ist dadurch nur durch den Öffnungszustand der Reibungskupplung bestimmt, so dass mit Hilfe der Relativlage des Betätigungselements der Verschleiß der Reibungskupplung wegbasiert sensiert werden kann und an das Schaltelement weitergeben werden kann, um die Arretiereinrichtung zu schalten. Das Schaltelement kann hierzu beispielsweise das Betätigungselement mit einem Haken hintergreifen. Insbesondere wenn durch die Nachstelleinrichtung die der Anpressplatte gegenüberliegende Reibscheibe axial verlagert wird, ist auch die Relativlage der Anpressplatte im Wesentlich unabhängig vom Verschleißzustand der Reibbeläge der Reibungskupplung, so dass das Schaltelement mit der Anpressplatte verbunden werden kann.
Insbesondere weist die Schwungscheibe ein Nabenteil zur Koppelung mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors und ein zum Nabenteil radial außerhalb beabstandet angeordnetes Deckelelement zur Abdeckung zumindest eines Teils der Reibungskupplung auf, wobei der Trägerflansch sowohl mit dem Nabenteil als auch mit dem Deckelelement drehfest verbunden ist. Der Trägerflansch des Fliehkraftpendels ist dadurch nicht axial neben der Schwungscheibe positioniert, sondern ist als ein drehmomentübetragendes Bauteil modular in die Schwungscheibe integriert. Der Drehmomentfluss von dem Kraftfahrzeugmotor zu dem Kraftfahrzeuggetriebe verläuft über den Trägerflansch des Fliehkraftpendels. Das Fliehkraftpendel kann dadurch in einem Bereich vorgesehen werden, der anderenfalls durch das Material eines das Nabenteil und das Deckelelement einstückig umfassenden Plattenkörper der Schwungscheibe ausgefüllt wäre. Der axiale Bauraumbedarf der Schwungscheibe kann dadurch reduziert werden. Gleichzeitig ist das Fliehkraftpendel als eine separate vormontierbare Baueinheit vorgesehen, so dass es nicht erforderlich ist die Pendelmasse über in dem üblicherweise aus Gusseisen hergestellten Material der Schwungscheibe eingebrachte Pendelbahnen an dem Material der Schwungscheibe zu lagern. Die Montage ist dadurch vereinfacht. Durch die Integration des Fliehkraftpendels in die Schwungscheibe kann das Fliehkraftpendel radial innen von dem Nabenteil und radial außen von dem Deckelelement abgedeckt sein. Insbesondere wenn der Trägerflansch zwei Flanschteile aufweist, zwischen denen die Pendelmasse angeordnet ist, kann die Pendelmasse in einem im Wesentlichen schallisolierten oder zumindest schallgedämpften Volumen angeordnet sein. Das Nabenteil und das Deckelelement können hierbei als Schallschutzwände wirken, die ein Austreten von beispielsweise durch ein Anschlagen der Pendelmasse verursachten Geräuschemissionen vermeiden oder zumindest reduzieren können. Durch die Integration des Fliehkraftpendels in die Schwungscheibe als ein drehmomentübertragendes Bauteil zwischen dem Nabenteil und dem Deckelelement kann der axiale Bauraumbedarf reduziert werden und gleichzeitig das Nabenteil und das Deckelelement als Schallschutzwände für die Pendelmasse wirken, so dass ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem geringen Bauraum und geringen Geräuschemissionen ermöglicht ist.
Vorzugsweise weist die Schwungscheibe eine Reibscheibe zur reibschlüssigen Übertragung des Drehmoments an die Kupplungsscheibe auf, wobei die Reibscheibe mit Hilfe der mit dem Trägerflansch verbundenen Nachstelleinrichtung in axialer Richtung relativ zu dem Nabenteil verlagerbar ist. Die Reibscheibe ist insbesondere mit dem Nabenteil und/oder dem Deckelelement beispielsweise über eine Verzahnung drehfest aber in axialer Richtung verschiebbar verbunden. Durch die mit dem Trägerflansch verbundene Nachstelleinrichtung lässt sich besonders einfach ein in Umfangsrichtung vorgespannter Rampenring zwischen dem Trägerflansch und der Reibscheibe verklemmen. Bei einem hinreichend großen sensierten Verschleiß von Reibbelägen der Reibungskupplung kann eine von der Reibscheibe auf den Rampenring aufgebrachte Klemmkraft soweit nachlassen, dass der Rampenring sich relativ zu einer Gegenrampe der Reibscheibe verdreht und die Reibscheibe dadurch im Wesentlichen um den sensierten Verschleiß axial verlagert wird, um die ursprünglichen dem unverschlissenen Zustand der Reibungskupplung entsprechenden Relativlagen in der Reibungskupplung wiederherzustellen. Dadurch lässt sich auch eine Nachstellfunktion für die Reibungskupplung leicht in die Schwungscheibe integrieren.
Besonders bevorzugt weist die Schwungscheibe eine Reibscheibe zur reibschlüssigen Übertragung des Drehmoments an die Kupplungsscheibe auf, wobei die Reibscheibe mit dem Trägerflansch verbunden ist. Die Reibscheibe braucht dadurch nicht mit der übrigen insbesondere aus Gusseisen hergestellten Schwungscheibe verbunden werden, so dass es nicht erforderlich ist in dem gusseisernen Material Verbindungsmittel, beispielweise Durchgangsöffnungen, vorzusehen. Stattdessen kann die Reibscheibe mit dem insbesondere aus Stahl hergestellten Trägerflansch ohne großen Herstellungsaufwand kostengünstig befestigt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Schwungscheibe,
2: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Schwungscheibe,
3: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Reibungskupplung in einem geschlossenen Zustand,
4: eine schematische Schnittansicht der Reibungskupplung aus 3 in einem geöffneten Zustand,
5: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Reibungskupplung in einem geschlossenen Zustand,
6: eine schematische Schnittansicht der Reibungskupplung aus 5 in einem geöffneten Zustand und
6: eine schematische geschnittene Explosionsdarstellung der Reibungskupplung aus 5.
Die in 1 dargestellte Schwungscheibe 10 weist ein mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors koppelbares Nabenteil 12 auf, das über ein Fliehkraftpendel 14 mit einem Deckelelement 16 verbunden ist. Mit dem Deckelelement 16 ist ein Starterkranz 18 befestigt. Das Fliehkraftpendel 14 weist einen Trägerflansch 24 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Flanschteile 22 zusammengesetzt ist. Der Trägerflansch 24 ist über die Flanschteile 22 sowohl mit dem Nabenteil 12 als auch mit dem Deckelelement 16 fest verbunden. Zwischen den Flanschteilen 22 ist eine Pendelmasse 26 relativ zum Trägerflansch 24 bewegbar geführt. Hierzu sind Laufrollen 28 in geeignet geformten Pendelbahnen 30 geführt, so dass die Pendelmasse 26 eine Pendelbewegung relativ zum Trägerflansch 24 ausführen kann, um Drehschwingungen zu dämpfen. Ferner ist eine Reibscheibe 32 vorgesehen, die eine Reibfläche 34 ausbildet, um ein Drehmoment an eine Kupplungsscheibe 36 einer Reibungskupplung 38 übertragen zu können. Die Reibscheibe 32 kann in der dargestellten Ausführungsform mit dem Trägerflansch 24 und/oder mit dem Nabenteil 12 und/oder mit dem Deckelelement 16 fest verbunden sein.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 ein einteiliger Trägerflansch 24 vorgesehen, der zwischen zwei Pendelmassen 26 angeordnet ist. Zudem ist die Reibscheibe 32 in axialer Richtung relativ bewegbar ausgestaltet. Die Reibscheibe 32 kann dadurch von einer mit dem Trägerflansch 24 verbundenen Nachstelleinrichtung 40 verlagert werden, um einen verschleißbedingten Fehlabstand in der Reibungskupplung 38 nachzustellen. Hierzu kann die Nachstelleinrichtung 40 einen in Umfangsrichtung vorgespannten Rampenring 42 aufweisen, der zwischen der Reibscheibe 32 und dem Trägerflansch 24 verklemmt ist und bei einer im Verschleiß nachlassenden Klemmkraft der Reibscheibe 32 sich verdrehen kann und einer von der Reibscheibe 32 ausgebildeten Gegenrampe abgleiten kann, um die Reibscheibe 32 für das Nachstellen axial zu verlagern.
Bei der in 3 und 4 dargestellten Reibungskupplung 38 ist die Nachstelleinrichtung 40 zwischen einer Anpressplatte 44 und einem in der Art einer Tellerfeder ausgestalteten Betätigungselement 46 vorgesehen. Die Anpressplatte 44 kann mit Hilfe des an einem Kupplungsdeckel 48 schwenkbar abgestützten Betätigungselements 46 axial verlagert werden, um die Reibungskupplung zu öffnen und/oder zu schließen. zudem ist mit der Schwungscheibe 10 eine Arretiereinrichtung 48 verbunden, die über eine als Metallblech ausgestaltete Klemmfeder 50 die Pendelmasse 26 gegen den Trägerflansch 24 pressen kann, so dass eine Relativbewegung der Pendelmasse 26 zum Trägerflansch 24 reibschlüssig unterbunden werden kann. In dem in 3 dargestellten geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 38 drückt das Betätigungselement 46 über ein Schaltelement 52 gegen eine Kontaktfläche 54 der Klemmfeder 50, so dass die Klemmfeder 50 von der Pendelmasse 26 abhebt und eine Relativbewegung der Pendelmasse 26 zum Trägerflansch 24 zulässt. In dem in 4 dargestellten geöffneten Zustand der Reibungskupplung 38 übt das Betätigungselement 46 keine Kraft mehr auf die Arretiereinrichtung 48 aus, so dass die vorgespannte Klemmfeder 50 das Schaltelement 52 in Richtung des Betätigungselements 46 wegdrücken kann und mit einer ausreichenden Klemmkraft gegen die Pendelmasse 26 drücken kann.
Bei der in 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Reibungskupplung 38 ist im Vergleich zu der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Reibungskupplung 38 die in 2 dargestellte Schwungscheibe 10 eingesetzt, bei der die Nachstelleinrichtung 40 mit dem Fliehkraftpendel 14 verbunden ist und die Reibscheibe 32 nachstellt. Da die Reibscheibe 32 im Verschleiß verlagert wird, ist die Relativlage der Anpressplatte 44 im Wesentlichen unabhängig vom Verschleiß. Dadurch kann das Schaltelement 52 statt mit dem Betätigungselement 46 mit der Anpressplatte 44 verbunden sein.
Wie in 6 dargestellt kann die Reibungskupplung 38 leicht in zwei Baugruppen geteilt werden, zwischen denen die Kupplungsscheibe 36 angeordnet ist. Die eine Baugruppe kann durch die motorseitige Schwungscheibe 10 und die andere Baugruppe durch eine getriebeseitige die Anpressplatte 44, das Betätigungselement 46 und den Kupplungsdeckel 48 umfassende Deckelanordnung 56 gebildet werden, wobei es möglich ist das Schaltelement 52 in der Schwungscheibe 10 oder in der Deckelanordnung 56 vorzusehen. Die Montage der Reibungskupplung 38 ist dadurch vereinfacht.
Bezugszeichenliste

10: Schwungscheibe
12: Nabenteil
14: Fliehkraftpendel
16: Deckelelement
18: Starterkranz
22: Flanschteil
24: Trägerflansch
26: Pendelmasse
28: Laufrolle
30: Pendelbahn
32: Reibscheibe
34: Reibfläche
36: Kupplungsscheibe
38: Reibungskupplung
40: Nachstelleinrichtung
42: Rampenring
44: Anpressplatte
46: Betätigungselement
48: Arretiereinrichtung
50: Klemmfeder
52: Schaltelement
54: Kontaktfläche
56: Deckelanordnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013223235 A1 [0002]

Claims

Schwungscheibe zum Einleiten eines von einem Kraftfahrzeugmotor kommen den Drehmoments in eine Reibungskupplung (38) zum Kuppeln einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einem Nabenteil (12) zur Koppelung mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeug motors, einem zum Nabenteil (12) radial außerhalb beabstandet angeordnetes Deckelelement (16) zur Abdeckung zumindest eines Teils der Reibungskupplung (38) und einem Fliehkraftpendel (14) zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei das Fliehkraftpendel (14) mindestens einen Trägerflansch (24) und mindestens eine relativ zu dem Trägerflansch (24), insbesondere über Pendelbahnen (30), pendelbare Pendelmasse (26) zur Erzeugung eines der Drehun gleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist, wobei der Trägerflansch (24) sowohl mit dem Nabenteil (12) als auch mit dem Deckelelement (16) drehfest verbunden ist.
Schwungscheibe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibscheibe (32) zur reibschlüssigen Übertragung des Drehmoments an eine mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Kupplungsscheibe (36) vorgesehen ist, wobei die Reibscheibe (32) mit Hilfe einer insbesondere mit dem Trägerflansch (24) verbundenen Nachstelleinrichtung (40) zum Nachstellen eines verschleiß bedingten Fehlabstands einer Anpressplatte (44) der Reibungskupplung (38) zu der Reibscheibe (32) in axialer Richtung relativ zu dem Nabenteil (12) verlager bar ist.
Schwungscheibe nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretiereinrichtung (48) zur bewegungsfesten direkten oder indirekten Koppe lung der Pendelmasse (26) mit dem Trägerflansch (24) im geöffneten Zustand der Reibungskupplung (38) vorgesehen ist, wobei die Arretiereinrichtung (48) über eine Kontaktfläche (54) von einem relativ zum Nabenteil (12) axial verla gerbaren Schaltelement (52) zwischen einem Arretierzustand, in dem die Pen delmasse (26) mit dem Trägerflansch (24) bewegungsfest gekoppelt ist, und einem Freilaufzustand, in dem die Pendelmasse (26) relativ zu dem Träger flansch (24) bewegbar ist, schaltbar ist.
Reibungskupplung zum Kuppeln einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer Schwungscheibe (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zum Einleiten eines von einem Kraftfahrzeugmotor kommenden Drehmoments, wobei die Schwungscheibe (10) ein Fliehkraftpendel (14) zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei das Fliehkraftpendel (14) mindestens einen Trägerflansch (24) und mindestens eine relativ zu dem Trägerflansch (24), insbesondere über Pendelbahnen (30), pendelbare Pendelmasse (26) zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist, und eine Arretiereinrichtung (48) zur bewegungsfesten direkten oder indirekten Koppelung der Pendelmasse (26) mit dem Trägerflansch (224) im geöffneten Zustand der Reibungskupplung (38) aufweist, einer relativ zur Schwungscheibe (10) axial verlagerbaren Anpressplatte (44) zum reibschlüssigen Verpressen einer mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Kupplungsscheibe (36) zwischen der Schwungscheibe (10) und der An pressplatte (44), einem, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltetem, Betätigungselement (46) zum Verlagern der Anpressplatte (44), einer Nachstelleinrichtung (40) zum Nachstellen eines verschleißbedingten Fehlabstands der Anpressplatte (44) zur Schwungscheibe (10) in axialer Rich tung und einem mit einem von der Nachstelleinrichtung (40) direkt oder indirekt axial ver lagerbaren Bauteil (44, 46) verbundenen Schaltelement (52), wobei die Arretiereinrichtung (48) über eine Kontaktfläche (54) von dem Schalt element zwischen einem Arretierzustand, in dem die Pendelmasse (26) mit dem Trägerflansch (24) bewegungsfest gekoppelt ist, und einem Freilaufzu stand, in dem die Pendelmasse (26) relativ zu dem Trägerflansch (24) beweg bar ist, schaltbar ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (48) eine an der Pendelmasse (26) angreifbare Klemmfeder (50) aufweist, wobei die Klemmfeder (50) im geschlossenen Zustand der Reibungs kupplung (38) die Pendelmasse (26) mit dem Trägerflansch (24) verklemmt und im geöffneten Zustand der Reibungskupplung (38) von der Pendelmasse (26) abhebt.
Reibungskupplung nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (54) der Arretiereinrichtung (48) zum Anschlagen an dem Schalt element (52) radial außerhalb zu der Pendelmasse (26) angeordnet ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (54) mit der Anpressplatte (44) und/oder mit dem Betä tigungselement (46) verbunden ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungscheibe (10) ein Nabenteil (12) zur Koppelung mit der Ant riebswelle des Kraftfahrzeugmotors und ein zum Nabenteil (12) radial außer halb beabstandet angeordnetes Deckelelement (16) zur Abdeckung zumindest eines Teils der Reibungskupplung (38) aufweist, wobei der Trägerflansch (24) sowohl mit dem Nabenteil (12) als auch mit dem Deckelelement (16) drehfest verbunden ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungscheibe (10) eine Reibscheibe (32) zur reibschlüssigen Über tragung des Drehmoments an die Kupplungsscheibe (36) aufweist, wobei die Reibscheibe (32) mit Hilfe der mit dem Trägerflansch (24) verbundenen Nach stelleinrichtung (48) in axialer Richtung relativ zu dem Nabenteil (12) verlager bar ist.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungscheibe (10) eine Reibscheibe (32) zur reibschlüssigen Übertragung des Drehmoments an die Kupplungsscheibe (36) aufweist, wobei die Reibscheibe (32) mit dem Trägerflansch (24) verbunden ist.