DE19729679A1 - Schwungradvorrichtung mit Drehmomentbegrenzung - Google Patents
Schwungradvorrichtung mit DrehmomentbegrenzungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schwungradvorrichtung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, zur Übertragung des von der Brennkraft
maschine gelieferten Drehmomentes in den Antriebsstrang, mit
einer Primärmasse und einer Sekundärmasse und einer im Drehmo
mentübertragungsweg angeordneten Rutschkupplung, die bei Über
last eine Relativverdrehung zwischen Primärmasse und Sekundär
masse zuläßt.
Eine solche einer üblicherweise als Zweimassenschwungrad (ZMS)
bezeichnete Schwungradvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 44 20 934 A1
bekannt. Diese bekannte Schwungradvorrichtung ist
Bestandteil einer Reibungskupplung mit einem Kupplungsgehäuse
und einer von einem sich am Kupplungsgehäuse abstützenden An
preßelement belasteten Anpreßplatte, die eine mit Reibbelägen
versehene Kupplungsscheibe gegen die Sekundärmasse preßt. Die in
den Drehmomentübertragungsweg integrierte Rutschkupplung soll
verhindern, daß auf die Schwungradvorrichtung einwirkende Dreh
momentspitzen in das nachgeschaltete Getriebe bzw. den Antriebs
strang eingeleitet werden. Hierzu ist zwischen der Sekundärmasse
und dem Kupplungsgehäuse eine reibschlüssige Verbindung vorgese
hen, die bei Überlast von Haftreibung in Gleitreibung übergeht,
so daß die Sekundärmasse zusammen mit der Kupplung gegenüber der
Primärmasse verdrehbar ist.
Bei Drehmomentübertragungseinrichtungen treten aber nicht nur
Drehmomentspitzen auf. Ein weiteres Problem ist bei Zweimassen
schwungrädern, und insbesondere bei trocken laufenden Zweimas
senschwungrädern, daß das System Eigenfrequenzen besitzt, die
zum Teil weit unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors
liegen. Dies hat zur Folge, daß bei Start-/Stop-Vorgängen die
Eigenresonanz des Zweimassenschwungrades durchlaufen wird und es
zu einer Zerstörung des Systems kommen kann. Als Auslösung zur
Kupplungsöffnung wird entweder allein, wie in der eingangs er
wähnten Druckschrift beschrieben, die Drehmomentenüberhöhung im
System im Resonanzfall mittels Überschreiten der Übertragungsfä
higkeit der Rutschkupplung benutzt oder es ist eine Fliehkraft
auslösung denkbar, wenn die kritische Motordrehzahl erreicht
wird.
Die bekannten Rutschkupplungen zeichnen sich durch erhebliche
Streubereiche in ihrem Ansprechverhalten aus. Schwankungen der
Reibwerte und der Anpreßkraft erschweren die Festlegung eines
definierten Drehmomentbereichs, in dem die Rutschkupplung durch
rutschen muß. Bei einer fliehkraftgeregelten Auslösung entsteht
außerdem die Problematik der Abstimmung auf eine definierte Fre
quenz bzw. die Eigenfrequenz. Ein sicheres und selbsttätiges
Ansprechen der eingangs beschriebenen Rutschkupplung ist nur
schwierig zu erreichen. Eine Dämpfungsvorrichtung kann die auf
tretenden Drehmomentspitzen nur unzureichend reduzieren.
Die DE 43 03 303 C1 beschreibt den Antriebsstrang eines Kraft
fahrzeuges, bei dem zur bedarfsweisen Unterdrückung der Kraft
übertragung eine Trennkupplung vorgesehen ist. Außerdem ist auf
der Getriebeeingangswelle des Getriebes ein Drehschwingungstil
ger angeordnet, durch den bei ausgerückter Kupplung die Dreh
zahlangleichung der Getriebeeingangswelle durch die verringerte
Trägheitsmasse vereinfacht und die Synchronisation mechanisch
weniger belastet werden soll.
Ein Tilger erzeugt eine weitere Systemeigenfrequenz und ver
schlechtert das Schwingungsverhalten außerhalb der kritischen
Systemeigenfrequenz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Schwungradvorrichtung so fortzubilden, daß eine sichere und vor
allem schnelle Unterbrechung der Drehmomentübertragung erfolgt,
wenn das System eine bestimmte Frequenz durchläuft.
Zur Lösung zeichnet sich die eingangs beschriebene Schwungrad
vorrichtung durch ein sich bei Anregung mit einer definierten
Frequenz aufschwingendes Feder-Masse-System aus, das infolge
seiner Schwingbewegung ein zusätzliches Drehmoment in die
Rutschkupplung leitet und dadurch die Haftreibung in der Rutsch
kupplung auflösbar ist.
Das Feder-Masse-System ist auf eine kritische Eigenfrequenz des
Systems (beispielsweise eines Zweimassen-Schwungrades) abge
stimmt und liegt nicht im Drehmomentenfluß, so daß die System
eigenfrequenz nur unbedeutend verschoben wird. Beim Durchlaufen
der kritischen (definierten) Frequenz schwingt sich das
Feder-Masse-System zur Resonanz auf. Die Masse steht dabei so mit der
Rutschkupplung in Verbindung, daß sie im aufgeschwungenen Zu
stand ein Drehmoment in die Kupplung einleitet, das dann sofort
die Haftreibung, die in der Rutschkupplung vorherrscht, aufhebt
und in Gleitreibung überführt, wodurch die Relativverdrehung
zwischen der sekundärseitigen Nabenscheibe und Sekundärmasse und
somit der Primärmasse und der Sekundärmasse eintritt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung legt die
Masse beim Aufschwingen weitere Wege in Umfangsrichtung zurück
und überträgt beim Aufschlagen auf ein Bauteil der Rutschkupp
lung ihren Impuls, der im weiteren Kraftfluß zur Reduzierung
oder gar Unterbrechung des Drehmomentenflusses in der Reibungs
kupplung benutzt wird, da die Haftreibung in Gleitreibung über
geht.
Vorzugsweise ist zur Ausbildung der Rutschkupplung die Naben
scheibe über eine von einer Tellerfeder belasteten mit
mindestens einem in axialer Richtung weisenden Ansatz versehenen
Anpreßscheibe gegen die Sekundärmasse verspannbar und das
Feder-Masse-System wird von einer Massenscheibe mit wenigstens einer
in Umfangsrichtung weisenden Ausnehmung und wenigstens einer
sich in einer axialen Vertiefung in der Sekundärmasse abstützen
den Schraubenfeder gebildet, wobei die Massenscheibe in ihrem
radial äußeren Bereich abgekröpft ist und im Bereich der Kröp
fung wenigstens eine Aussparung aufweist, in die der mindestens
eine Ansatz der Anpreßscheibe hineinragt.
Durch diese Ausbildung ist die Rutschkupplung zur Drehmomenten
begrenzung zwischen Nabenscheibe und Sekundärmasse eingebaut.
Über den Torsionsdämpfer wird das Drehmoment auf die Nabenschei
be geleitet. Treten starke Schwingungen im Zweimassenschwungrad
auf, wird das aus der Massenscheibe und den Federn bestehende
Schwingsystem zu Schwingungen angeregt, schwingt sich auf und
trifft bei ausreichender Anregung mit den in axialer Richtung
weisenden Kanten der Abkröpfung auf die Ansätze der Anpreßschei
be, überträgt dabei den Impuls und schlägt die Reibschlußverbin
dung zwischen Nabenscheibe und Anpreßscheibe auf, so daß hier
gleitende Reibung eintritt.
Vorzugsweise sind je zwei diametral angeordnete Ausnehmungen und
Aussparungen sowie Ansätze vorgesehen. Die Impulseinleitung wird
damit vergleichmäßigt. Um das Feder-Masse-System besser auf die
Eigenfrequenz abstimmen zu können, sind vorzugsweise mehrere
jeweils ineinander verschachtelte Schraubenfedern vorgesehen,
die sich an der Sekundärmasse abstützen.
Eine weitere vorzugsweise Ausführungsform wird erreicht, indem
das Feder-Masse-System in der Sekundärmasse in einer in Umfangs
richtung weisenden Ausnehmung angeordnet ist, zur Ausbildung der
Rutschkupplung die Nabenscheibe über eine von einer Tellerfeder
belasteten Anpreßscheibe gegen die Sekundärmasse verspannbar
ist, und die Anpreßscheibe radial außen mit einem axialen Ansatz
versehen ist, der in die Ausnehmung hineinragt.
Auch dieses Feder-Masse-System schwingt sich bei Durchlaufen der
Eigenfrequenz auf und die Masse schlägt auf den Ansatz der An
preßscheibe auf, überträgt den Impuls und löst die Reibschluß
verbindung zwischen der Anpreßscheibe und der Nabenscheibe.
Vorzugsweise können radial außen beidseitig zur Nabenscheibe
Reibbeläge vorgesehen sein. Über beide Reibbeläge steht die Na
benscheibe in Verbindung mit der Sekundärmasse. Wird die
Haftreibung zwischen der Anpreßscheibe und der Nabenscheibe
durch Aufschlagen der Masse schlagartig gelöst, muß das Drehmo
ment über die andere Seite der Nabenscheibe auf die Schwungmasse
übertragen werden. Da hierzu die Reibkoeffizienten nicht ausrei
chen, wird eine Vergleichmäßigung der Drehbewegung und ein lang
sames Durchrutschen der Nabenscheibe bewirkt.
Zur Verbindung der Sekundärmasse mit der Nabenscheibe auf der
der Anpreßscheibe gegenüberliegenden Seite ist vorzugsweise ra
dial außen an der Sekundärmasse eine topfförmige, die Naben
scheibe und das Feder-Masse-System axial und radial überdeckende
Scheibe befestigt. Die Nabenscheibe wird von der Anpreßscheibe
gegen den Boden der topfförmigen Scheibe gepreßt.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Feder des Feder-Masse-Systems
mit ihrem der Masse abgewandten Ende mit der Sekundär
masse verbunden ist. Diese wirkt dann sowohl als Druck- als auch
als Zugfeder.
Die erfindungsgemäße Schwungradvorrichtung kann Teil einer Rei
bungskupplung sein, sie kann aber auch in einen mit einem stu
fenlosen Getriebe (CVT) oder einem Automatikgetriebe versehenen
Antriebsstrang zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle
integriert sein, wobei durchaus eine Trennkupplung als Anfahr
element hinter dem Umschlingungsgetriebe (CVT) liegen kann.
Der prinzipielle Gedanke, ein sich bei Anregung mit einer defi
nierten Frequenz aufschwingendes Feder-Masse-System einzusetzen,
das infolge seiner Schwingbewegung ein zusätzliches Drehmoment
in die Rutschkupplung leitet und dadurch die Haftreibung in der
Rutschkupplung auflösbar ist, kann auch bei einer Reibungskupp
lung verwendet werden, die nicht mit einem Zweimassenschwungrad
als Schwungradvorrichtung zusammenwirkt, sondern mit einem her
kömmlichen, einzelnen Schwungrad. Die nachfolgend beschriebenen
Ausgestaltungen können dann sowohl in Verbindung mit einem ZMS
als auch mit einem Schwungrad realisiert werden, wobei das
Schwungrad dann an die Stelle der Sekundärmasse tritt.
Zur Ausbildung der Rutschkupplung ist das Kupplungsgehäuse über
eine Tellerfeder gegen die Sekundärmasse verspannbar und das
Feder-Masse-System (radial) zwischen der Anpreßplatte und dem
Kupplungsgehäuse vorgesehen, wobei die angeregte Masse über die
Schraubenfeder des Feder-Masse-Systems, die sich im Kupplungs
gehäuse abstützt, das zusätzliche Drehmoment in das Kupplungsge
häuse einleitet, wodurch dann die Haftreibung zwischen Sekun
därmasse und Kupplungsgehäuse aufgehoben wird. Das Drehmoment
wird hierbei nicht schlagartig in die Rutschkupplung eingelei
tet, sondern kontinuierlich. Außerdem ist bei dieser Ausbildung
vorteilhaft, daß das Feder-Masse-System in dem radialen
Zwischenraum zwischen Kupplungsgehäuse und der Anpreßplatte un
tergebracht werden kann, so daß keine axiale Verlängerung der
Reibungskupplung gegenüber herkömmlichen Ausführungsformen nötig
ist.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn sich bei diesem Aus
führungsbeispiel die Tellerfeder an mindestens einer sich in
Umfangsrichtung erstreckenden Klammer abstützt, die die Sekun
därmasse und das Kupplungsgehäuse partiell axial umgreift. Vor
zugsweise sind mindestens zwei sich diametral gegenüberliegende
Klammern vorgesehen.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn zwischen der Sekundärmasse
und dem Kupplungsgehäuse ein Reibbelag angeordnet ist, wodurch
der Übergang zwischen Haftreibung zu Gleitreibung genauer ein
stellbar wird.
Der Reibbelag kann mit der Sekundärmasse fest verbunden sein,
wodurch der Zusammenbau der Kupplung und die Lagerhaltung ver
einfacht wird. Ebenso ist aber auch eine Verbindung des Reibbe
lages mit dem Kupplungsgehäuse denkbar.
Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung an zwei Aus
führungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 einen ersten Axial-Halbschnitt einer Schwungrad
vorrichtung einer Reibungskupplung;
Fig. 1a einen zweiten Axial-Halbschnitt der Schwungrad
vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 2 die Ansicht der Massenscheibe;
Fig. 3 den Schnitt entlang der Linie III-III nach Fig.
2;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schwung
radvorrichtung unter Weglassung diverser Bautei
le;
Fig. 5 den Schnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 4;
Fig. 6 den Axialschnitt durch eine Reibungskupplung ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in teil
weise vereinfachter Darstellung;
Fig. 7 die Teilansicht gemäß Sichtpfeil VII nach Fig.
6;
Fig. 8 die Teilansicht gemäß Sichtpfeil VIII nach Fig.
6.
Der Aufbau einer Reibungskupplung ist am deutlichsten Fig. 6
entnehmbar, wobei hier der Einfachheit halber die Primärmasse
der Schwungradvorrichtung weggelassen ist. Die Reibungskupplung
besteht im wesentlichen aus dem Kupplungsgehäuse 23, das mit der
Sekundärmasse 2 des Zweimassenschwungrades verbunden ist, sowie
der im Kupplungsgehäuse 23 untergebrachten Anpreßplatte 34, die
über eine Membranfeder 30 belastet auf eine mit Reibbelägen 32,
33 versehene Kupplungsscheibe 31 gepreßt wird. Die Membranfeder
30 stützt sich radial außen an der Anpreßplatte 34 und radial
innen am Kupplungsgehäuse 23 ab. Über drei regelmäßig über den
Umfang verteilte Blattfedern 29, die mit ihrem einen Ende über
Niete 28 mit der Anpreßplatte 34 und - hier nicht dargestellt - mit
ihrem anderen Ende mit dem Kupplungsgehäuse 23 vernietet
sind, ist die Anpreßplatte 34 mit dem Kupplungsgehäuse 23 dreh
fest verbunden.
Die Fig. 1 und 1a verdeutlichen ein Zweimassenschwungrad nach
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der
Schnittverlauf zwischen beiden Figuren um einen Winkel in Dreh
richtung versetzt ist. Die Schwungradvorrichtung besteht aus der
mit dem Anlasserkranz 18 versehenen Primärmasse 1 und der über
ein Wälzlager 14 relativ zur Primärmasse 1 verdrehbaren Sekun
därmasse 2. Über die in Fenstern der drehfest miteinander ver
bundenen Deckbleche 16, 17 und der zwischen den Deckblechen 16,
17 angeordneten Nabenscheibe 4 werden Drehmomentspitzen, die
durch nicht vermeidbaren Motorunrundlauf über die hier nicht
näher dargestellte Kurbelwelle auf die Primärmasse 1 übertragen
werden, gedämpft. Radial außen ist die Sekundärmasse 2 mit einer
topfförmigen Scheibe 3 verbunden, beispielsweise verschraubt,
wie bei 21 angedeutet. Über die topfförmige Scheibe und eine
Ausnehmung 20 im Zweimassenschwungrad wird ein geschlossener
Raum zur Aufnahme einer Massenscheibe 15 und der mit dieser zu
sammenwirkenden Feder 19 sowie der Anpreßscheibe 6 geschaffen.
Die Nabenscheibe 4 ist radial außen auf beiden Seiten mit axial
wirkenden Reibbelägen 7, 8 versehen. Über eine Tellerfeder 11,
die sich mit ihrem radial inneren Bereich an der Sekundärmasse 2
abstützt, wird die Anpreßscheibe 6 gegen den Reibbelag 7 der Na
benscheibe 4 und diese mit dem Reibbelag 8 gegen den Boden 3'
der topfförmigen Scheibe 3 gepreßt. Zwischen der Nabenscheibe 4
und der Sekundärmasse 2 ist folglich eine reibschlüssige Verbin
dung hergestellt, so daß das von der Primärmasse 1 kommende
Drehmoment je zur Hälfte über den Reibbelag 8 und die topfförmi
ge Scheibe 3 sowie den Reibbelag 7, die Anpreßscheibe 6 und die
Tellerfeder 11 in die Sekundärmasse 2 geleitet wird.
Wie Fig. 2 und 3 zeigen, ist die Massenscheibe 15 an ihrem ra
dial äußeren Ende mit einer Abkröpfung 15' versehen, die in
Richtung der Nabenscheibe 4 weist. Zwei diametral angeordnete
Ausnehmungen 15a dienen zur Aufnahme der Federn 19, die sich mit
ihrem einen Ende an dem in radialer Richtung weisenden Rand der
Ausnehmung 20 in der Sekundärmasse 2 abstützen. Um 90° versetzt
zu den Ausnehmungen 15a sind in der Kröpfung 15' Aussparungen
15'' vorgesehen. In diese Aussparungen 15'' greifen die an der
Anpreßscheibe 6 vorgesehenen in axialer Richtung weisenden An
sätze 6' mit ausreichend Luft in Umfangsrichtung ein. Die Mas
senscheibe 15 und die Federn 19 sind so abgestimmt, daß sich das
durch sie gebildete Feder-Masse-System aufschwingt, wenn die
Schwungradvorrichtung ihre Eigenfrequenz durchläuft. Bei einer
ausreichend großen Auslenkbewegung der Massenscheibe 15 schlägt
diese mit der Kante 15''' auf die Ansätze 6' der Anpreßscheibe 6
auf. Durch das hohe Massenträgheitsmoment der Massenscheibe 15
im Vergleich zum möglichst geringen Massenträgheitsmoment der
Anpreßscheibe 6 findet ein Impuls mit hoher Kraftübertragung auf
die Anpreßscheibe 6 statt, so daß diese sich gegenüber der Na
benscheibe 4 verdreht. Zwar ist das Drehmoment in der Rutsch
kupplung bereits durch das eingestellte Grenzmoment begrenzt,
dieses ist jedoch durch die Streubreite der Reib-Beiwerte der
Reibpartner Schwankungen unterworfen. Dadurch, daß die Anpreß
scheibe 6 sich nun verdreht, sinkt der Haftreib-Beiwert zwischen
der Anpreßscheibe 6 und der Nabenscheibe 4, so daß das mit der
Rutschkupplung 12 übertragbare Grenzmoment stark absinkt und die
Rutschkupplung 12 durchrutscht, so daß sich Primärmasse 1 und
Sekundärmasse 2 zueinander relativ drehen, unabhängig von der
Relativbewegung, die aus den Torsionsdämpferfedern 13 herrührt.
Eine Rückstellung der Anpreßscheibe 6 erfolgt durch die beider
seitige Ansteuerung in den Ausnehmungen 15a der Massenscheibe 15
ebenso wie durch die paarweise vorgesehenen Ausnehmungen 15a.
Vorzugsweise sind - wie hier nicht dargestellt - vier Ausnehmun
gen 15a vorgesehen.
Zur besseren Einstellung des Masse-Feder-Systems auf die Eigen
frequenz des Zweimassenschwungrades sind vorzugsweise mehrere
Schraubenfedern 19 vorgesehen, die ineinander verschachtelt
sind. Die Reibbeläge 7, 8 dienen zur besseren Beeinflussung des
übertragbaren Drehmoments. Abhängig von den verwendeten Materia
lien beträgt der Gleitbeiwert etwa 50% bis 80% des Haftbeiwer
tes, so daß eine sichere Auslösung der Rutschkupplung 12 gewähr
leistet ist. Denkbar ist aber auch eine Paarung Stahl/Stahl.
Anstatt die Reibbeläge 7, 8 auf der Nabenscheibe 4 anzubringen,
können diese auch im Boden 3' der topfförmigen Scheibe 3 bzw.
auf der Anpreßscheibe 6 vorgesehen sein.
Die Funktionsweise des in den Fig. 4 und 5 dargestellten Aus
führungsbeispiels ist sehr ähnlich zu dem zuvor beschriebenen.
Zur Ausbildung einer Ausnehmung 10 in der Sekundärmasse 2 ist
diese mit einer axialen Einfräsung oder dergleichen versehen,
die von der topfförmigen Scheibe 3, die fest mit der Sekundär
masse 2 verbunden ist, überdeckt wird. In der in Umfangsrichtung
verlaufenden Ausnehmung 10 ist eine Masse 5 geführt, die sich
über Ansätze 5', 5'' radial an der topfförmigen Scheibe 3 und
axial an der Sekundärmasse 2 abstützt. Über eine Tellerfeder 11,
die sich mit ihrem radial inneren Ende an der Schwungmasse 2 ab
stützt, wird die Anpreßscheibe 6 auf die Nabenscheibe 4 gepreßt,
die sich gegen den Boden 3' der topfförmigen Scheibe 3 abstützt.
Beidseitig zur Nabenscheibe 4 sind radial außen Reibbeläge 7, 8
vorgesehen. Mit der Masse 5 verbunden ist eine Feder 9, die sich
mit ihrem der Masse 5 abgewandten Ende 9' an der Schwungmasse 2
in Umfangsrichtung abstützt. Die Anpreßscheibe 6 ist mit einem
in axialer Richtung ragenden Ansatz 6' versehen, der in die Aus
nehmung 10 hineinragt und vor der Masse 5 liegt. Die Masse 5 und
die Federsteifigkeit der Feder 9 sind so abgestimmt, daß sich
das Feder-Masse-System beim Durchlaufen einer Eigenfrequenz des
Systems aufschwingt. Dabei schlägt die Masse 5 auf den Ansatz 6'
der Anpreßscheibe 6 auf, überträgt wie bereits zuvor erläutert
den Impuls und löst die Haftreibverbindung zwischen der Anpreß
scheibe 6 und der Nabenscheibe 4. Die Verbindung Nabenscheibe 4,
Reibbelag 8, topfförmige Scheibe 3 kann das Drehmoment nicht
mehr übertragen und geht ebenfalls von der Haftreibung in die
Gleitreibung über, so daß sich die Sekundärmasse 2 relativ zur
Primärmasse 1 drehen kann.
Zurückkommend auf Fig. 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert. Anstelle einer an sich üblichen festen
Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse 23 und der Sekundärmas
se 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Rutschkupplung 12
zwischen den beiden Bauteilen vorgesehen. Über mehrere über den
Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Klammern 22, die radiale
Flansche 2', 23' der Sekundärmasse 2 bzw. des Kupplungsgehäuses
23 axial übergreifen und einer sich radial innen an der Sekun
därmasse 2 und radial außen an der Innenseite der Klammer 22 ab
stützenden Tellerfeder 24 werden das Kupplungsgehäuse 23 und die
Sekundärmasse 2 zueinander fixiert. Die Tellerfeder 24 ist
drehfest sowohl mit der Klammer 22 als auch der Sekundärmasse 2
verbunden. Die Zentrierung der Tellerfeder 22 erfolgt über die
Sekundärmasse 2. Die Anpreßkraft ist so gewählt, daß bei maxima
lem Motormoment ein gegenseitiges Verdrehen der Sekundärmasse 2
und des Gehäuses 23 ausgeschlossen ist. Zur Ausbildung der
Rutschkupplung 12 kann, wie hier gezeigt, zwischen dem
Kupplungsgehäuse 23 und der Sekundärmasse 2 ein Reibbelag 26
vorgesehen sein. Aber auch hier wäre die Verbindung Stahl/Stahl
denkbar. Über den Reibbelag 26 erfolgt die exakte Dosierung des
Grenzdrehmoments. Diese Ausbildung kann auch in Verbindung mit
einem konventionellen Schwungrad (eine Masse) eingesetzt werden,
wobei für das Verständnis der hierzu erfolgten Erläuterung das
Schwungrad an Stelle der Sekundärmasse tritt.
Innerhalb des Kupplungsgehäuses 23 befindet sich radial außer
halb der Anpreßplatte 34 eine Massenscheibe 25. In den Zwischen
räumen, die durch die Anbindung der Blattfedern 29 von Anpreß
platte 34 zu Kupplungsgehäuse 23 gebildet wird, sind vorzugswei
se drei Schraubenfedern 27 angeordnet, die in im Kupplungsgehäu
se 23 vorgesehenen Schlitzen 23d angeordnet sind, wobei die
Schlitze 23d sich nach radial innen durch vorgesehene Abschrä
gungen 23a verbreitern, so daß eine Führung der Schraubenfedern
27 möglich ist und sich diese durch die Fliehkraft am Kupp
lungsgehäuse 23 anlegen können. Zusammen mit der Massenscheibe
25 bilden die Schraubenfedern 27 das schwingfähige System. Die
ses System ist über das Massenträgheitsmoment der Massenscheibe
25 und die Federsteifigkeit der Schraubenfedern 27 auf die defi
nierte Frequenz, vorzugsweise die Eigenfrequenz des Zweimassen
schwungrades eingestellt. Treten im Zweimassenschwungrad und
damit auch in dem mit dem Zweimassenschwungrad über die Sekun
därmasse 2 reibschlüssig verbundenen Gehäuse 23 starke Schwin
gungen auf, wird das aus Massenscheibe 25 und Schraubenfedern 27
bestehende Schwingsystem angeregt.
Die Massenscheibe 25 ist als Ring ausgebildet, der zur Aufnahme
der Schraubenfedern 25, und um eine Führung der Schraubenfedern
25 zu ermöglichen, entsprechend verdickt ist. Über zwei sich
radial nach außen erstreckende Stege 25a an der Massenscheibe 25
erfolgt die Ansteuerung der Schraubenfedern 27. Neben der Füh
rung der Schraubenfedern 27 infolge der Fliehkraft ist zur wei
teren Führung das Kupplungsgehäuse 23 am Ende der Schlitze 23d
nach radial innen umgebördelt, wie mit 23c bezeichnet.
Das Schwingen zwischen Gehäuse 23 und Massenscheibe 25 wird da
durch ermöglicht, daß die Stege 25a sich innerhalb der Schlitze
23d in der Federaufnahme 23b bewegen können, wodurch auch ein
Blockschutz der Schraubenfedern 27 vorgegeben ist. Schwingt sich
die Massenscheibe 25 nun auf, treten starke Tangentialkräfte
über die Anbindung der Schraubenfedern 27 am Gehäuse 23 auf, so
daß das Grenzmoment, das von der Tellerfeder 24 voreingestellt
ist, überschritten wird. Als Folge davon rutschen Kupplungsge
häuse 23 und Sekundärmasse 2 durch, wodurch auch die Anpreßplat
te 34 an der Kupplungsscheibe 31 durchrutscht, da sie allein das
Drehmoment nicht mehr übertragen kann.
1
Primärmasse
2
Sekundärmasse
2
' Flansch
3
topfförmige Scheibe
3
' Boden
4
Nabenscheibe
5
Masse
5
' Ansatz
5
'' Ansatz
6
Anpreßscheibe
6
' axialer Ansatz
7
Reibbelag
8
Reibbelag
9
Feder
9
' Ende
10
Ausnehmung
11
Tellerfeder/Federelement
12
Rutschkupplung
13
Torsionsdämpferfeder
14
Lager
15
Massenscheibe
15
a Ausnehmung
15
' Kröpfung
15
'' Aussparung
15
''' Kante
16
Deckblech
17
Deckblech
18
Anlasserkranz
19
Feder
20
axiale Vertiefung
21
Verschraubung
22
Klammer
23
Kupplungsgehäuse
23
' Flansch
23
a Anschrägung
23
b Schlitz/Federaufnahme
23
c umgebogenes Gehäuseteil
23
d Schlitz
24
Tellerfeder/Federelement
25
Massenscheibe
25
a Steg
26
Reibbelag
27
Feder
28
Niet
29
Blattfeder
30
Membranfeder/Anpreßelement
31
Kupplungsscheibe
32
Reibbelag
33
Reibbelag
34
Anpreßplatte.
Claims (21)
1. Schwungradvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit
einer Primärmasse (1), einer Sekundärmasse (2) und einer im
Drehmomentübertragungsweg angeordneten Rutschkupplung (12),
die bei Überlast eine Relativdrehung zwischen Primärmasse
(1) und Sekundärmasse (2) zuläßt, gekennzeichnet durch ein
sich bei Anregung mit einer definierten Frequenz aufschwin
gendes Feder-Masse-System (5, 9; 15, 19; 25, 27), das in
folge seiner Schwingbewegung ein zusätzliches Drehmoment in
die Rutschkupplung (12) leitet und dadurch die Haftreibung
in der Rutschkupplung (12) auflösbar ist.
2. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die angeregte Masse (5, 15) bei Durchlaufen
der definierten Frequenz auf ein Bauteil (6) der Rutsch
kupplung (12) aufschlägt und dadurch ihre Haftreib-Verbin
dung aufhebt.
3. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) eine Naben
scheibe (4) über eine von einem Federelement (11) belastete
mit mindestens einem in axialer Richtung weisenden Ansatz
(6') versehenen Anpreßscheibe (6) gegen die Sekundärmasse
(2) verspannbar ist und das Feder-Masse-System (15, 19) von
einer Massenscheibe (15) mit wenigstens einer in Umfangs
richtung weisenden Ausnehmung (15a) und wenigstens einer
sich in einer axialen Vertiefung (20) in der Sekundärmasse
(2) abstützenden Schraubenfeder (19) gebildet wird, wobei
die Massenscheibe (15) in ihrem radial äußeren Bereich ab
gekröpft ist und im Bereich der Kröpfung (15') wenigstens
eine Aussparung (15'') aufweist, in die der mindestens eine
Ansatz (6') der Anpreßscheibe (6) hineinragt.
4. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
je zwei diametral angeordnete Ausnehmungen (15a) und Aus
sparungen (15'') sowie Ansätze (6').
5. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß mehrere jeweils ineinander verschachtelte Schrau
benfedern (19) vorgesehen sind.
6. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Feder-Masse-System (5, 9) in der Sekundärmasse
(2) in einer in Umfangsrichtung weisenden Ausnehmung (10)
angeordnet ist, zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) eine
Nabenscheibe (4) über eine von einem Federelement (11) be
lasteten Anpreßscheibe (6) gegen die Sekundärmasse (2) ver
spannbar ist, und die Anpreßscheibe (6) radial außen mit
einem axialen Ansatz (6') versehen ist, der in die Ausneh
mung (10) hineinragt.
7. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß radial außen beidseitig zur Nabenscheibe
(4) Reibbeläge (7, 8) vorgesehen sind.
8. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3, 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß radial außen an der Sekundärmasse (2)
eine topfförmige, die Nabenscheibe (4) und das Feder-Masse-System
(5, 9; 15, 19) axial und radial überdeckende Scheibe
(3) befestigt ist.
9. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Nabenscheibe (4) von der Anpreßscheibe (6)
gegen den Boden (3') der topfförmigen Scheibe (3) gepreßt
wird.
10. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Feder (9) mit ihrem der Masse (5) abgewandten
Ende (9') mit der Sekundärmasse (2) verbunden ist.
11. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die definierte Frequenz die Eigenfrequenz der
Schwungradvorrichtung ist.
12. Reibungskupplung mit einem Kupplungsgehäuse (23), einer von
einem sich am Kupplungsgehäuse (23) abstützenden Anpreßele
ment (30) belasteten Anpreßplatte (34), die eine mit Reib
belägen (32, 33) versehene Kupplungsscheibe (31) gegen die
Sekundärmasse (2) einer Schwungradvorrichtung nach minde
stens einem der vorstehenden Ansprüche preßt.
13. Reibungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) das Kupplungs
gehäuse (23) über ein Federelement (24) gegen die Sekundär
masse (2) verspannbar ist und das Feder-Masse-System (25,
27) zwischen der Anpreßplatte (34) und dem Kupplungsgehäuse
(23) vorgesehen ist, wobei die angeregte Masse (25) das
zusätzliche Drehmoment in das Kupplungsgehäuse (23) einlei
tet, wodurch die Haftreibung zwischen der Sekundärmasse (2)
und dem Kupplungsgehäuse (23) aufgehoben wird.
14. Reibungskupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Tellerfeder (24) an mindestens einer sich in
Umfangsrichtung erstreckenden Klammer (22) abstützt, die
die Sekundärmasse (2) und das Kupplungsgehäuse (23)
partiell axial umgreift.
15. Reibungskupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Sekundärmasse (2) und Kupplungsgehäuse (2 : 3)
ein Reibbelag (26) angeordnet ist.
16. Reibungskupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reibbelag (26) mit der Sekundärmasse (2) fest ver
bunden ist.
17. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit ei
nem Kupplungsgehäuse (23), einem Schwungrad, einem von ei
ner sich am Kupplungsgehäuse (23) abstützenden Anpreßele
ment (30) belasteten Anpreßplatte (34), die eine mit Reib
belägen (32, 33) versehene Kupplungsscheibe (31) gegen das
Schwungrad preßt, und einer im Drehmomentübertragungsweg
angeordneten Rutschkupplung, gekennzeichnet durch ein sich
bei Anregung mit einer definierten Frequenz aufschwingendes
Feder-Masse-System (25, 27), das infolge seiner Schwingbe
wegung ein zusätzliches Drehmoment in die Rutschkupplung
(12) leitet und dadurch die Haftreibung in der Rutschkupp
lung (12) auflösbar ist.
18. Reibungskupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) das Kupplungs
gehäuse (23) über ein Federelement (24) gegen das Schwung
rad verspannbar ist und das Feder-Masse-System (25, 27)
zwischen der Anpreßplatte (34) und dem Kupplungsgehäuse
(23) vorgesehen ist, wobei die angeregte Masse (25) das
zusätzliche Drehmoment in das Kupplungsgehäuse (23) einlei
tet, wodurch die Haftreibung zwischen dem Schwungrad und
dem Kupplungsgehäuse (23) aufgehoben wird.
19. Reibungskupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Tellerfeder (24) an mindestens einer sich in
Umfangsrichtung erstreckenden Klammer (22) abstützt, die
das Schwungrad und das Kupplungsgehäuse (23) partiell axial
umgreift.
20. Reibungskupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Schwungrad und Kupplungsgehäuse (23) ein Reib
belag (26) angeordnet ist.
21. Reibungskupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reibbelag (26) mit dem Schwungrad fest verbunden
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997129679 DE19729679A1 (de) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Schwungradvorrichtung mit Drehmomentbegrenzung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997129679 DE19729679A1 (de) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Schwungradvorrichtung mit Drehmomentbegrenzung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19729679A1 true DE19729679A1 (de) | 1999-01-14 |
Family
ID=7835355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997129679 Withdrawn DE19729679A1 (de) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Schwungradvorrichtung mit Drehmomentbegrenzung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19729679A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002038981A1 (fr) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Valeo | Dispositif de transmission de couple, en particulier pour vehicule automobile |
WO2008049388A3 (de) * | 2006-10-26 | 2008-07-31 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Torsionsschwingungsdämpfer |
CN101169169B (zh) * | 2006-10-26 | 2010-12-22 | 卢克摩擦片和离合器两合公司 | 扭转振动减振器 |
CN111173888A (zh) * | 2020-01-11 | 2020-05-19 | 华域动力总成部件***(上海)有限公司 | 车辆用扭矩限制保护的飞轮装置 |
-
1997
- 1997-07-11 DE DE1997129679 patent/DE19729679A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16F 15131 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |