DE19830826A1 - Dynamische Dämpfer- und Schwungrad-Anordnung - Google Patents

Dynamische Dämpfer- und Schwungrad-Anordnung

Info

Publication number
DE19830826A1
DE19830826A1 DE19830826A DE19830826A DE19830826A1 DE 19830826 A1 DE19830826 A1 DE 19830826A1 DE 19830826 A DE19830826 A DE 19830826A DE 19830826 A DE19830826 A DE 19830826A DE 19830826 A1 DE19830826 A1 DE 19830826A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmission
input shaft
dynamic damper
section
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19830826A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotaka Fukushima
Kozo Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Exedy Corp
Original Assignee
Exedy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP18675697A external-priority patent/JP3668591B2/ja
Priority claimed from JP18675597A external-priority patent/JP3651734B2/ja
Application filed by Exedy Corp filed Critical Exedy Corp
Publication of DE19830826A1 publication Critical patent/DE19830826A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414Masses driven by elastic elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13107Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses for damping of axial or radial, i.e. non-torsional vibrations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/136Plastics springs, e.g. made of rubber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/30Flywheels
    • F16F15/315Flywheels characterised by their supporting arrangement, e.g. mountings, cages, securing inertia member to shaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2121Flywheel, motion smoothing-type
    • Y10T74/2131Damping by absorbing vibration force [via rubber, elastomeric material, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein eine dynamische Dämpfer- und Schwungradanordnung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen dynamischen Dämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 11, der ab­ hängig vom Betrieb einer Eingangswelle eines Getriebes zum Dämpfen von Vibrationen arbeitet.
Im Zusammenhang mit einer derartigen dynamischen Dämpfer- und Schwungradanordnung hat die vorliegende Anmelderin bereits Entwicklungen im Stand der Technik gemacht, wie sie zum Beispiel in der offengelegten ja­ panischen Patentveröffentlichung Nr. 6-48031 (1994) of­ fenbart sind, bzw. andere oder ähnliche dynamische Dämpfer- und Schwungradanordnungen.
Bei dem genannten Stand der Technik ist ein zweites Schwungrad, welches einen Massenabschnitt bildet, über einen Torsions-Dämpfermechanismus, der Schraubenfedern zur Dämpfung einer Torsionsvibration im Antriebs- und Getriebesystem aufweist, nur dann mit dem Antriebs- und Getriebesystem verbunden, wenn eine Kupplungsscheibe gegen ein erstes Schwungrad gedrückt wird. Hierbei wird ein eine Betätigung hemmender Schaltvorgang des Getriebes im ausgerückten Zustand der Kupplung unterdrückt, wobei Getriebegeräusche (Leerlauf­ geräusche) des Getriebes im Leerlaufzustand, sowie Vibrationen und Geräusche des Getriebes während des Fahrens eines Fahrzeuges unterdrückt werden.
Beim obigen Stand der Technik dämpft das zweite Schwungrad die Torsionsvibration des Antriebs- und Ge­ triebesystemes, jedoch wird die Masse des zweiten Schwungrades nicht zur Unterdrückung der axialen Vibra­ tion verwendet.
Angesichts des Obigen besteht eine Notwendigkeit für eine dynamische Dämpfer- und Schwungradanordnung, welche die Torsionsvibration des Antriebs- und Getrie­ besystems dämpft und auch die axiale Vibration durch die Masse eines zweiten Schwungrades unterdrückt. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese sich aus dem Stand der Technik ergebende Notwendigkeit, sowie andere Not­ wendigkeiten, was sich dem Fachmann auf diesem Gebiet aus der nachfolgenden Beschreibung erschließt.
Es ist somit, allgemein gesagt, Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, eine dynamische Dämpferanordnung zu schaffen, welche in der Lage ist, die Masse eines zwei­ ten Schwungrades zur Dämpfung axialer Vibrationen zu verwenden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung die im Anspruch 1 bzw. 11 angegebenen Merkma­ le vor.
Die vorliegende Erfindung verwendet bevorzugt Gum­ miteile anstelle von Schraubenfedern in einem Torsions-Dämpfer­ mechanismus zur Verbesserung der Dämpfungseigen­ schaften. Die Gummiteile können jedoch in manchen Fäl­ len eine nicht ausreichende Festigkeit haben, wenn ihre Elastizität verringert wird. Wenn jedoch die Elastizität des Gummiteiles abhängig von einer Größe der zu dämpfenden Vibration geändert werden kann, kann der dynamische Dämpfer wirksam in einem Drehzahlbereich entsprechend der Größe der Vibration abhängig von der Größe der Vibration arbeiten.
Durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird die beabsichtigte Festigkeit eines in einem dyna­ mischen Dämpfer verwendeten Gummiteiles sichergestellt. Weiterhin wird durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein dynamischer Dämpfer geschaffen, der auf einfache Weise mehrere Arten von Dämpfungseigenschaften hat.
Allgemein gesagt, gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein dynamischer Dämpfer Teil eines Kupplungsmechanismus, der betrieblich mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Der dyna­ mische Dämpfer beinhaltet einen Massenabschnitt, eine Unterkupplung und einen elastischen Abschnitt. Der Kupplungsmechanismus ist zwischen eine Kurbelwelle ei­ nes Motors und die Eingangswelle des Getriebes geschal­ tet und beinhaltet eine Hauptkupplung. Der Massenab­ schnitt ist dafür ausgelegt, zusammen mit der Eingangs­ welle des Getriebes zu drehen. Die Unterkupplung löst die Eingangswelle aus der Übertragung mit dem Massenab­ schnitt, wenn die Hauptkupplung die Verbindung zwischen der Kurbelwelle des Motors und der Eingangswelle des Getriebes löst. Der elastische Abschnitt beinhaltet ei­ nes oder mehrere Gummiteile und kuppelt elastisch die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt in Dreh- und Axialrichtung, wenn die Eingangswelle des Ge­ triebes und der Massenabschnitt durch die Unterkupplung miteinander in Verbindung sind.
Bei diesem Kupplungsmechanismus mit dem dynamischen Dämpfer wird ein von der Kurbelwelle des Motors kommen­ des Drehmoment zur Eingangswelle des Getriebes über die Hauptkupplung übertragen. Wenn die Hauptkupplung im Eingriffszustand ist, gelangt die Unterkupplung in den gekuppelten Zustand, in welchem der dynamische Dämpfer abhängig von der Drehung der Eingangswelle des Getrie­ bes arbeitet. Somit dämpft der dynamische Dämpfer Ge­ räusche im Leerlaufzustand des Getriebes, sowie Geräu­ sche während des Fahrbetriebs. Der obige Aufbau verwen­ det keinen Trägheitsdämpfer, der eine Resonanz durch bloße Hinzufügung einer Massenträgheit vermeidet, son­ dern verwendet den dynamischen Dämpfer. Von daher ist es möglich, die Vibration der Eingangswelle des Getrie­ bes in einem Drehzahlteilbereich zu dämpfen. Infolge­ dessen kann die Vibration auf einen Wert verringert werden, der von einem Trägheitsdämpfer nicht erhalten werden kann. Der dynamische Dämpfer gemäß dieses Aspek­ tes der vorliegenden Erfindung wirkt auch auf die axia­ le Vibration und somit kann der dynamische Dämpfer die axiale Vibration dämpfen.
Wie soeben ausgeführt, ist der dynamische Dämpfer gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung lösbar mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden und ver­ wendet den elastischen Abschnitt, der Elastizität so­ wohl in Dreh- als auch Axialrichtung hat. Im Gegensatz hierzu verwenden dynamische Dämpfer im Stand der Tech­ nik Schraubenfedern, welche Elastizität nur in einer Richtung haben. Von daher kann der dynamische Dämpfer gemäß dieses Aspektes der vorliegenden Erfindung zu­ sätzlich zu der Torsionsvibration auch eine axiale Vi­ bration dämpfen.
Gemäß einem zweiten vorteilhaften Aspekt der vor­ liegenden Erfindung weist der dynamische Dämpfer gemäß des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung weiter­ hin das Merkmal dahingehend auf, daß die Elastizität des elastischen Abschnittes in Drehrichtung unter­ schiedlich zu der Elastizität hiervon in Axialrichtung ist.
Der Dämpfungsbetrieb hat eine charakteristische Frequenz bezüglich der Torsionsvibration und eine cha­ rakteristische Frequenz bezüglich der Axialvibration, wobei diese zueinander unterschiedlich sind. Von daher ist ein beabsichtigter zu dämpfender Frequenzbereich der Torsionsvibration unterschiedlich zu einem beab­ sichtigten zu dämpfenden Frequenzbereich der Axialvi­ bration.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Elastizi­ tät des elastischen Abschnittes in Drehrichtung nicht gleich zu der Elastizität hiervon in Axialrichtung. Der elastische Abschnitt hat unterschiedliche Elastizitäten in Dreh- und Axialrichtungen zur Dämpfung der Torsions­ vibration im beabsichtigten Frequenzbereich bzw. der axialen Vibration im beabsichtigten Frequenzbereich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Er­ findung weist der dynamische Dämpfer weiterhin das Merkmal auf, daß das Gummiteil einen ersten Gummi ab­ schnitt und einen zweiten Gummiabschnitt aufweist. Der erste Gummiabschnitt verbindet die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt miteinander primär in Drehrichtung und der zweite Gummiabschnitt verbindet die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt primär in Axialrichtung.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Schwungradanordnung ein Schwungrad und einen dynamischen Dämpfer. Das Schwungrad ist drehfest mit einer Kurbelwelle eines Mo­ tors verbunden. Das Schwungrad ist lösbar mit einer Kupplungsscheibenanordnung verbunden, welche mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Der dyna­ mische Dämpfer ist der gleiche wie derjenige gemäß der voranstehenden Aspekte der vorliegenden Erfindung. Bei diesem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der dynamische Dämpfer zusammen mit dem Schwungrad in der Schwungradanordnung verwendet. Dies erleichtert den Zusammenbauvorgang beim Anbringen der Schwungradanord­ nung an der Kurbelwelle des Motors, der Kupplungsschei­ benanordnung oder der Eingangswelle des Getriebes.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Schwungradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin ein Plattenbauteil auf. Das Plattenbauteil weist einen inneren Umfangsab­ schnitt auf, der an der Kurbelwelle des Motors befe­ stigt ist, sowie einen äußeren Umfangsabschnitt, der an dem Schwungrad befestigt ist. Das Plattenbauteil weist eine bestimmte Steifigkeit auf und absorbiert Vibratio­ nen entlang der Drehachse. Bei diesem Aspekt der vor­ liegenden Erfindung ist das Plattenbauteil zwischen die Kurbelwelle des Motors und das Schwungrad geschaltet. Von daher ist es möglich, die axiale Vibration zu ver­ ringern, welche von der Kurbelwelle des Motors über die Schwungradanordnung übertragen wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein dynamischer Dämpfer in einem Kupplungsmechanismus betreibbar, um gekuppelt mit einer Eingangswelle eines Getriebes zu arbeiten, wobei er ei­ nen Massenabschnitt, eine Unterkupplung und einen ela­ stischen Abschnitt aufweist. Der Kupplungsmechanismus ist zur Kupplung einer Kurbelwelle eines Motors mit der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen und beinhaltet eine Hauptkupplung. Der Massenabschnitt ist abhängig von der Drehung der Eingangswelle des Getriebes be­ treibbar. Die Unterkupplung löst einen gekuppelten Zu­ stand zwischen der Eingangswelle des Getriebes und dem Massenabschnitt, wenn die Hauptkupplung den Kupplungs­ zustand zwischen der Kurbelwelle des Motors und der Eingangswelle des Getriebes aufhebt. Der elastische Ab­ schnitt weist wenigstens ein Gummiteil auf, welches elastisch die Eingangswelle des Getriebes und den Mas­ senabschnitt in Drehrichtung verbindet, wenn die Ein­ gangswelle des Getriebes und der Massenabschnitt zusam­ men durch die Unterkupplung zusammengekuppelt werden. Das Gummiteil weist einen Hohlraum mit einem bestimmten Raum auf, der zwischen einem Abschnitt der Getriebeein­ gangswellenseite und einem Abschnitt der Massenab­ schnittseite definiert ist, welche in Drehrichtung von­ einander beabstandet sind. Der Raum oder das Innenvolu­ men des Hohlraumes im Gummiteil verschwindet in Dreh­ richtung, wenn das Gummiteil um einen bestimmten Betrag oder darüber hinaus verformt wird.
Der dynamische Dämpfer vibriert, um die Vibration der Eingangswelle des Getriebes zu unterdrücken. Somit wird die Vibration der Eingangswelle des Getriebes in einem bestimmten Frequenzbereich durch die Vibration des dynamischen Dämpfers unterdrückt.
Wenn der dynamische Dämpfer vibriert, verformt sich das Gummiteil des elastischen Abschnittes wiederholt. Die elastischen Eigenschaften des Gummiteiles werden abhängig von dem beabsichtigten Frequenzbereich der zu dämpfenden Vibration bestimmt. Beispielsweise wirkt ein hohes Drehmoment auf den dynamischen Dämpfer, wenn die Eingangswelle des Getriebes bei einem Eingriff der Hauptkupplung mit ihrer Drehung beginnt. Dieses hohe Drehmoment kann ein überhohes Drehmoment ausüben, wel­ ches angesichts der Festigkeit des Gummiteiles nicht zulässig ist und von daher kann dieses überhohe Drehmo­ ment den Gummi beschädigen oder zerstören.
Das Gummiteil weist den Hohlraum mit dem bestimmten Raum oder Innenvolumen auf, so daß eine einen bestimm­ ten Wert übersteigende Belastung nicht auf das Gummi­ teil ausgeübt werden kann, das die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt miteinander verbin­ det, obwohl ein überhohes Drehmoment auf das Gummiteil wirkt. Wenn ein hohes Drehmoment zwischen der Eingangs­ welle des Getriebes und dem Massenabschnitt anliegt, verformt sich das Gummiteil anfänglich um einen be­ stimmten Betrag, der in einem Abschnitt des Gummiteiles zugelassen ist und beseitigt den Raum in dem Hohlraum. Danach wird der Abschnitt des Gummiteiles auf der Ge­ triebeeingangswellenseite direkt in Drehrichtung mit dem Abschnitt des Gummiteiles auf der Massenabschnitts­ seite verbunden. Somit werden die Abschnitte des Gummi­ teiles auf der Getriebeeingangswellenseite und der Mas­ senabschnittsseite direkt in Drehrichtung miteinander verbunden, nachdem ein Teil des Gummiteiles, der ela­ stisch die Eingangswelle des Getriebes und den Massen­ abschnitt miteinander verbindet, sich um einen bestimm­ ten Betrag verformt hat. Wenn die Abschnitte des Gummi­ teiles auf der Getriebeeingangswellenseite und der Mas­ senabschnittsseite direkt miteinander in Drehrichtung verbunden sind, wirkt eine Kraft auf die Abschnitte des Gummiteiles auf der Getriebeeingangswellenseite und der Massenabschnittsseite, jedoch eine Kraft größer ent­ sprechend derjenigen, welche den bestimmten Verfor­ mungsbetrag hervorruft, wirkt nicht auf den Abschnitt des Gummiteiles, der elastisch die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt miteinander verbin­ det, bevor der Hohlraum verschwunden ist.
Bei dem dynamischen Dämpfer gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden gemäß obiger Beschreibung die Dämpfungseigenschaften primär durch die Elastizität in Drehrichtung des Abschnittes der Gummiteile bestimmt, welche nicht die Abschnitte auf der Ge­ triebeeingangswellenseite und der Massenabschnittsseite sind, bis die Hohlräume verschwunden sind. Weiterhin werden die Dämpfungseigenschaften primär durch die Ela­ stizitäten in Drehrichtung der Abschnitte auf der Ge­ triebeeingangswellenseite und der Massenabschnittsseite bestimmt, nachdem die Hohlräume verschwunden sind. Wie oben beschrieben, wird eine derartige Anordnung verwen­ det, daß eine überhohe Kraft nicht auf den Abschnitt des Gummiteiles ausgeübt wird, der die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt miteinander ver­ bindet, bis der Hohlraum verschwunden ist. Von daher kann bei dem Aufbau gemäß dieses Aspektes der vorlie­ genden Erfindung der dynamische Dämpfer ein Gummiteil verwenden, welches ausreichende Festigkeit hat. Auch ist es durch eine einfache Maßnahme, das heißt durch Bereitstellung des Hohlraumes in dem Gummiteil möglich, einen dynamischen Dämpfer zu schaffen, der unterschied­ liche Arten von Dämpfungseigenschaften hat.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der dynamische Dämpfer so aufgebaut, daß das Gummiteil zylindrisch ist. Der ela­ stische Abschnitt weist das Gummiteil, ein radial innen liegendes zylindrisches Bauteil und ein radial außen liegendes zylindrisches Bauteil auf. Das radial innere zylindrische Bauteil ist an der inneren Umfangsoberflä­ che des Gummiteiles angebracht und das radial äußere zylindrische Bauteil ist an der äußeren Umfangsoberflä­ che des Gummibauteils angebracht.
Entweder das radial innere zylindrische Bauteil oder das radial äußere zylindrische Bauteil sind mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden und das ande­ re Bauteil hiervon ist mit dem Massenabschnitt verbun­ den, so daß die Eingangswelle des Getriebes und der Massenabschnitt elastisch miteinander verbunden sind. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Gummibauteil zwischen den radial inneren und äußeren zylindrischen Bauteilen zylindrisch und nimmt eine Kraft über seine inneren und äußeren Umfangsoberflächen von den radial inneren bzw. äußeren zylindrischen Bau­ teilen auf. Somit hat das Gummibauteil die zylindrische Form und nimmt die Kraft in Radialrichtung auf, so daß Belastungsansammlungen im Gummibauteil unterdrückt wer­ den können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Er­ findung weist eine Schwungradanordnung gemäß der vor­ liegenden Erfindung ein Schwungrad und einen dynami­ schen Dämpfer auf. Das Schwungrad ist drehfest mit ei­ ner Kurbelwelle eines Motors verbunden. Das Schwungrad ist lösbar mit einer Kupplungsscheibenanordnung verbun­ den, welche mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Der dynamische Dämpfer ist der gleiche wie in dem obigen sechsten Aspekt der vorliegenden Er­ findung. Bei dem vorliegenden Aspekt gemäß der vorlie­ genden Erfindung wird der dynamische Dämpfer zusammen mit dem Schwungrad in der Schwungradanordnung verwen­ det. Dies erleichtert den Zusammenbauvorgang beim An­ bringen der Schwungradanordnung an der Kurbelwelle des Motors, der Kupplungsscheibenanordnung oder der Ein­ gangswelle des Getriebes.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Schwungradanordnung ein Schwungrad und einen dynamischen Dämpfer auf. Das Schwungrad ist drehfest mit einer Kurbelwelle eines Motors verbunden. Das Schwungrad ist lösbar mit einer Kupplungsscheibenanordnung verbunden, die mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Der dyna­ mische Dämpfer ist der gleiche wie in dem obigen sieb­ ten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Beim vorliegen­ den neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der dynamische Dämpfer zusammen mit dem Schwungrad in der Schwungradanordnung verwendet. Dies erleichtert einen Zusammenbauvorgang beim Anbringen der Schwungradanord­ nung an der Kurbelwelle des Motors, der Kupplungsschei­ benanordnung oder der Eingangswelle des Getriebes.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schwungradanordnung gemäß dem achten Aspekt weiterhin ein Plattenbauteil. Das Plattenbauteil hat einen inneren Umfangsabschnitt, der an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist, sowie einen äußeren Umfangsabschnitt, der an dem Schwungrad befestigt ist. Das Plattenbauteil hat eine bestimmte Steifigkeit und absorbiert eine Vibration entlang der Drehachse. Bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Plattenbauteil zwischen die Kurbelwelle des Mo­ tors und das Schwungrad geschaltet. Von daher ist es auch möglich, durch die Schwungradanordnung eine Axial­ vibration zu verringern.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist die Schwungradanordnung gemäß des neunten Aspektes weiterhin ein Plattenbauteil auf. Das Platten­ bauteil weist einen inneren Umfangsabschnitt auf, der an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist, sowie ei­ nen äußeren Umfangsabschnitt, der an dem Schwungrad be­ festigt ist. Das Plattenbauteil hat eine bestimmte Fe­ stigkeit und absorbiert eine Vibration entlang einer Drehachse. Bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Plattenbauteil zwischen die Kurbelwelle des Mo­ tors und das Schwungrad geschaltet. Von daher ist es auch möglich, durch die Schwungradanordnung eine Axial­ vibration zu verringern.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vor­ liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung der oberen Hälfte einer Schwungradanordnung mit einem dyna­ mischen Dämpfer gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung;
Fig. 2 eine Innen-Teildraufsicht auf das Massenbau­ teil in der Schwungradanordnung von Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnitt-Teilansicht auf ei­ nen elastischen Abschnitt in der Schwungradanordnung von Fig. 1;
Fig. 4 eine Draufsicht von rechts auf den elasti­ schen Abschnitt der Fig. 1 und 3, gesehen von der Motorseite der in Fig. 1 dargestellten Schwungradanord­ nung her;
Fig. 5 eine Draufsicht von links auf den elasti­ schen Abschnitt der Fig. 1, 3 und 4, gesehen von der Getriebeseite der in Fig. 1 dargestellten Schwungradan­ ordnung;
Fig. 6 eine vergrößerte Schnitt-Teilansicht auf ei­ nen Teil der Unterkupplung und des Lage-Korrekturmecha­ nismus in der Schwungradanordnung von Fig. 1;
Fig. 7 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung bestimmter Teile der Schwungradanordnung von Fig. 1;
Fig. 8 eine Schnitt-Teildarstellung der Unterkupp­ lung in der Schwungradanordnung der Fig. 1 und 7, wobei die Unterkupplung in einem ersten ausgerückten Zustand ist;
Fig. 9 eine Schnitt-Teildarstellung der Unterkupp­ lung in der Schwungradanordnung der Fig. 1 und 7, wobei die Unterkupplung in einem zweiten ausgerückten Zustand ist;
Fig. 10 eine Schnitt-Teildarstellung der Unterkupp­ lung in der Schwungradanordnung der Fig. 1 und 7, wobei die Unterkupplung in einem Eingriffszustand ist;
Fig. 11 eine Schnitt-Teildarstellung der Unterkupp­ lung in der Schwungradanordnung der Fig. 1 und 7, wobei die Unterkupplung in einem zweiten Eingriffszu­ stand ist;
Fig. 12 eine Seitenansicht ähnlich der von Fig. 4 auf den elastischen Abschnitt in einem deformierten Zu­ stand;
Fig. 13 eine Schnitteilansicht einer Schwungradan­ ordnung mit einem dynamischen Dämpfer in Verbindung mit einem Kupplungsmechanismus gemäß einer zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine Schnitt-Teildarstellung der Unterkupp­ lung in der Schwungradanordnung von Fig. 13 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 eine Ansicht auf die linke Seite des in Fig. 13 dargestellten Schwungrades; und
Fig. 16 eine Ansicht auf die linke Seite der drei Freigabenteile, welche auf einer Kreisbahn angeordnet sind und zur Verwendung in der Schwungradanordnung der Fig. 13 und 14 gedacht sind.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben.
In Fig. 1 ist in einer Schnitt-Teildarstellung ein Kupplungsmechanismus 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Kupplungsmecha­ nismus 1 ist im wesentlichen aufgebaut aus einer Schwungradanordnung 2 und einer Hauptkupplung 3. Die Hauptkupplung 3 beinhaltet eine Kupplungsabdeckungsan­ ordnung 4 und eine Kupplungsscheibenanordnung 5. Der Kupplungsmechanismus 1 weist eine in Fig. 1 durch die Linie O-O dargestellte Drehachse auf.
Die in Fig. 1 dargestellte Schwungradanordnung 2 weist einen dynamischen Dämpfer 10 gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung auf. Die Schwung­ radanordnung 2 und der dynamische Dämpfer 10 sind Teil des Kupplungsmechanismus 1, der eine Kurbelwelle 8 ei­ nes Motors mit einer Eingangswelle 9 eines Getriebes verbindet bzw. hiervon trennt. Der dynamische Dämpfer 10 wirkt dahingehend, Vibrationen des Getriebes zu dämpfen, wenn er mit der Eingangswelle 9 des Getriebes über eine Unterkupplung 13 verbunden ist.
Die Schwungradanordnung 2 ist drehfest mit der Kur­ belwelle 8 des Motors verbunden. Die Schwungradanord­ nung 2 weist im wesentlichen ein Schwungrad 2a, eine flexible Plattenanordnung 2b und den dynamischen Dämp­ fer 10 auf. In Fig. 7 ist die Schwungradanordnung 2 in auseinandergezogener Darstellung gezeigt, um wesentli­ che Teile der Schwungradanordnung 2 zu veranschauli­ chen. Das Schwungrad 2 und die flexible Plattenanord­ nung 2b sind an ihren äußeren Umfangsabschnitten gemäß Fig. 1 auf übliche Weise miteinander verbunden. Die flexible Plattenanordnung 2b ist im wesentlichen aus einer dicken kreisförmigen Platte mit einer dünnen fle­ xiblen Platte 2c aufgebaut, welche an dem inneren Um­ fangsabschnitt der dicken kreisförmigen Platte befe­ stigt ist. Genauer gesagt, das innere Ende der dünnen flexiblen Platte 2c ist fest an dem inneren Ende der dicken kreisförmigen Platte festgelegt. Das andere Ende der flexiblen Platte 2c ist an der Kurbelwelle 8 des Motors über beispielsweise sieben Schraubbolzen 8a be­ festigt, welche in Umfangsrichtung angeordnet und von­ einander gleichmäßig beabstandet sind. Der dynamische Dämpfer 10 wird nachfolgend noch im Detail beschrieben.
Gemäß Fig. 1 weist die Kupplungsabdeckungsanordnung 4 der Hauptkupplung 3 im wesentlichen eine Kupplungsab­ deckung 4a, eine ringförmige Platten- oder Memoranfeder 4b und eine Druckplatte 4c auf. Die Kupplungsab­ deckungsanordnung 4 der Hauptkupplung 3 wird normaler­ weise durch die Membranfeder 4b in Richtung des Motors (das heißt in Fig. 1 nach links) vorgespannt. Die Kupp­ lungsabdeckung 4a ist an ihrem äußeren Umfangsabschnitt mit einem Ende des Schwungrades 2a nahe des Getriebes (das heißt in Fig. 1 an der rechten Seite) befestigt. Der innere Umfangsabschnitt der Kupplungsabdeckung 4a trägt über (nicht gezeigte) Drahtringe auf übliche Weise einen radial mittigen Abschnitt der Membranfeder 4b. Die Druckplatte 4c ist innerhalb der Kupplungsab­ deckung 4a auf übliche Weise durch den äußeren Umfangs­ abschnitt der Membranfeder 4b und andere (nicht gezeig­ te) Teile gehalten. Die Druckplatte 4c bewegt sich axial, wenn ein Ausrücklager (nicht gezeigt) den inne­ ren Umfang der Membranfeder 4b entlang der Drehachse O-O bewegt, das heißt in Axialrichtung zum Vorspannen der Druckplatte 4c durch die Membranfeder 4b oder zum Frei­ geben der Membranfeder 4b hiervon. Die Kupplungsab­ deckungsanordnung 4 arbeitet dahingehend, die Druck­ platte 4c in Richtung des Schwungrades 2a vorzuspannen und arbeitet hierdurch dahingehend, die Kupplungsschei­ benanordnung 5 zwischen dem Schwungrad 2a und der Druckplatte 4c für einen Reibeingriff der Schwungradan­ ordnung 4 mit der Kupplungsscheibenanordnung 5 zu hal­ ten.
Die Kupplungsscheibenanordnung 5 der Hauptkupplung 3 besteht im wesentlichen aus einem Reibeingriffsab­ schnitt mit Reibflächen 5a, einer Keilnabe 5c und Schraubenfedern Sb. Die Keilnabe 5c weist eine Keil-In­ nenbohrung für einen Eingriff mit der keilverzahnten Eingangswelle 9 des Getriebes für eine Drehung hiermit auf. Die Schraubenfedern 5b verbinden elastisch den Reibeingriffsabschnitt und die Keilnabe 5c in Drehrich­ tung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 7 wird nach­ folgend der Aufbau des dynamischen Dämpfers 10 erläu­ tert. Der dynamische Dämpfer 10 besteht im wesentlichen aus einem Massenbauteil (Massenabschnitt) 11, elasti­ schen Abschnitts-Anordnungen (elastischen Abschnitten) 12, einer Eingangsplatte (Eingangsabschnitt) 14 und der Unterkupplung 13.
Der Massenabschnitt 11 weist einen ringförmigen Massenhauptabschnitt 11a und einen ring- oder kreisför­ migen Plattenabschnitt 11b auf. Der Hauptabschnitt 11a hat im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt und er­ weitert sich nach außen hin. Der ring- oder kreisför­ mige Plattenabschnitt 11b ist einstückig an dem inneren Abschnitt des Hauptabschnittes 11a gemäß den Fig. 1 und 2 ausgeformt. Der kreisförmige Plattenabschnitt 11b ist bevorzugt mit zehn kreisförmigen Öffnungen 11c ver­ sehen, welche in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinan­ der beabstandet sind, wie in Fig. 2 gezeigt. Jede der kreisförmigen Öffnungen 11c nimmt einen der elastischen Abschnitte 12 auf.
Die elastischen Abschnitte 12 verbinden oder kup­ peln elastisch den Massenabschnitt 11 und die Eingangs­ platte 14 miteinander, wie in den Fig. 1 und 3 ge­ zeigt. Wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt, ist jeder der elastischen Abschnitte 12 aus einem zylindrischen Gummiteil 21, einem radial äußeren zylindrischen Bau­ teil 22 und einem radial inneren zylindrischen Bauteil 23 gebildet. Das äußere zylindrische Bauteil 22 ist an der äußeren Umfangsoberfläche des Gummibauteiles 21 be­ festigt. Das radial innere zylindrische Bauteil 23 ist an der inneren Umfangsoberfläche des Gummibauteiles 23 befestigt. Die radial äußeren und inneren zylindrischen Bauteile 22 und 23 sind aus einem harten, steifen Mate­ rial, beispielsweise Stahl, gefertigt.
Jedes der Gummiteile 21 ist einstückig aus einem Hauptabschnitt (erster Gummiabschnitt) 21a und einem äußeren umfangsseitigen Vorsprung (zweiter Gummiab­ schnitt) 21b gebildet. Der äußere umfangsseitige Vor­ sprung 21b ist an der äußeren Umfangsoberfläche (obere Oberfläche) des Hauptabschnittes 21a angeordnet. Genau­ er gesagt, der äußere umfangsseitige Vorsprung 21b ist in Fig. 3 auf der rechten Seite (das heißt der dem Ge­ triebe benachbarten Seite) des Hauptabschnittes 21a an­ geordnet. Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, weist jedes Gummiteil 21 zwei Hohlräume 21c auf, welche sich axial durchgehend erstrecken. In den Fig. 4 und 5 stellen die Richtungen R1 und R2 die Umfangsrichtung dar und die Richtung D1 eine radiale Richtung. Gemäß Fig. 4 hat jeder Hohlraum 21c eine langgestreckte oder nierenför­ mige Ausgestaltung mit einer Länge, welche sich in ra­ dialer Richtung erstreckt und einer Breite (welche nachfolgend als "Raum" bezeichnet wird) S, welche in Umfangsrichtung verläuft. Infolgedessen sind die Hohl­ räume 21c in Radialrichtung länger als in Umfangsrich­ tung.
Das radial innere zylindrische Bauteil 23 hat Zy­ linderform und eine axiale Länge im wesentlichen gleich der axialen Länge des Gummiteiles 21, wie in Fig. 3 ge­ zeigt. Das radial äußere zylindrische Bauteil 22 hat ebenfalls im wesentlichen Zylinderform. Jedoch ist die axiale Länge des radial äußeren Zylinderbauteiles 22 kürzer als diejenige des radial inneren zylindrischen Bauteiles 23 und des Gummiteiles 21. Das radial äußere zylindrische Bauteil 22 ist aus einem zylindrischen Ab­ schnitt 22a und einem gebogenen Abschnitt 22b gebildet, der sich radial nach außen von einem Ende des zylindri­ schen Abschnittes 22a nahe der Getriebeseite erstreckt. Die Oberfläche des gebogenen Abschnittes 22b, welche in Richtung des Getriebes weist, ist an der Oberfläche des äußeren umfangsseitigen Vorsprunges 21b befestigt, wel­ che in Richtung des Motors weist.
Jeder elastische Abschnitt 12 ist in der kreisför­ migen Öffnung 11c des Massenbauteiles 11 angeordnet, wie in den Fig. 1, 2 und 7 gezeigt. Die äußere Um­ fangsoberfläche des zylindrischen Abschnittes 22a des radial äußeren zylindrischen Bauteiles 22 ist an der inneren Umfangsoberfläche der kreisförmigen Öffnung 11c befestigt. Weiterhin ist jedes der radial inneren zy­ lindrischen Bauteile 23 an dem äußeren Umfangsabschnitt der Eingangsplatte 14 über einen Stift 16 befestigt, wie in Fig. 1 gezeigt. Somit verbindet jede elastische Anordnung 12 elastisch den Massenabschnitt 11 und die Eingangsplatte 14 in Umfangs-, Axial- und Radialrich­ tung.
Wenn ein geringes Drehmoment zwischen dem Massen­ bauteil 11 und der Eingangsplatte 14 übertragen wird, hängt die Elastizität der elastischen Abschnitte 12 in Umfangsrichtung primär von der Biegesteifigkeit der Hauptabschnitte 21a der Gummiteile 21 ab, welche diame­ tral einander gegenüberliegend mit dem radial inneren zylindrischen Bauteil 23 dazwischen angeordnet sind. Wenn das zwischen dem Massenbauteil 11 und der Ein­ gangsplatte 14 übertragene Drehmoment anwächst, bewegen sich das Massenbauteil 11 und die Eingangsplatte 14 re­ lativ zueinander in Drehrichtung. Diese Relativbewegung bewirkt, daß einer der Hohlräume 21c in jedem Gummiteil 21 zusammenfällt, wie in Fig. 12 gezeigt. Von daher wird die Elastizität des elastischen Abschnittes 12 in Umfangsrichtung primär von der Drucksteifigkeit des Ab­ schnittes des Hauptabschnittes 21a des Gummiteiles 21 bestimmt. Genauer gesagt, es handelt sich um die Druck­ festigkeit oder -steifigkeit desjenigen Abschnittes, der in Umfangsrichtung einen Endabschnitt des radial inneren zylindrischen Bauteiles 23 bildet und dem Hohl­ raum 21c benachbart ist, der die verschwindenden Räume hat. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, sind, nachdem die Räume in einem der Hohlräume 21c zusammengefallen oder im wesentlichen verschwunden sind, der Massenabschnitt 11 und die Eingangsplatte 14 im wesentlichen steif mit im wesentlichen keiner Elastizität zwischen ihnen ver­ bunden.
Die axiale Elastizität des elastischen Abschnittes 12 wird primär von der Drucksteifigkeit des äußeren um­ fangsseitigen Vorsprunges 21b des Gummiteiles 21 in Axialrichtung bestimmt, wie in Fig. 3 gezeigt.
Die Elastizität des elastischen Abschnittes 12 in Radialrichtung wird primär durch die Drucksteifigkeit des Hauptabschnittes 21a des Gummiteiles 21 bestimmt. Genauer gesagt, die Elastizität des elastischen Ab­ schnittes 12 in Radialrichtung wird primär durch die Drucksteifigkeit der Abschnitte des Hauptabschnittes 21a bestimmt, welche einander diametral gegenüberlie­ gend sind, wobei die radial inneren zylindrischen Bau­ teile 23 dazwischen liegen (vergleiche Fig. 3 bis 5).
Wie in den Fig. 1, 7 und 8 gezeigt, ist die Ein­ gangsplatte 14 einstückig aus einem ringförmigen Plat­ tenabschnitt 14a, einem konischen Abschnitt 14b, einem zylindrischen Abschnitt 14c und einem konkaven Ab­ schnitt 14d gebildet. Die Eingangsplatte 14 ist an ih­ rem radial inneren Abschnitt mit einem inneren Käfig 6b eines Kugellagers 6 verbunden, wie in Fig. 1 gezeigt, wohingegen ein äußerer Käfig 6a des Lagers 6 mit der Kurbelwelle 8 des Motors verbunden ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Infolgedessen ist die Eingangsplatte 14 mit der Kurbelwelle 8 des Motors über das Kugellager 6 für eine Drehbewegung hiermit verbunden. Die Eingangsplatte 14 ist jedoch sowohl in axialer als auch radialer Rich­ tung unbeweglich mit der Kurbelwelle 8 verbunden.
Wie in den Fig. 3 und 7 gezeigt, weist der ring­ förmige Plattenabschnitt 14a Öffnungen 14f auf, welche in radial äußeren Abschnitten angeordnet sind und wel­ che die Bewegung der jeweiligen Stifte 16 in Dreh- und Radialrichtung begrenzen. Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die ringförmige Platte 14a auch eine Mehrzahl von Ver­ tiefungen 14g auf, um die Bewegungen der Köpfe 16a der jeweiligen Stifte 16 in Richtung des Motors zu be­ schränken. Somit wird die Bewegung der elastischen Ab­ schnitte 12 in Richtung des Motors (das heißt in Fig. 3 nach links) durch die Köpfe 16a der Stifte 16, welche in Anlage mit den Vertiefungen 14g gelangen, be­ schränkt.
Die Bewegung der elastischen Abschnitte 12 in Rich­ tung des Getriebes wird durch die Enden der radial in­ neren zylindrischen Bauteile 23 auf der Getriebeseite beschränkt, welche die Oberfläche des ringförmigen Plattenteiles 14a berühren, welche in Richtung der Mo­ torseite weist. Die Bewegung der elastischen Abschnitte 12 in Richtung des Getriebes wird auch durch die Ober­ flächen der äußeren umfangsseitigen Vorsprünge 21b auf der Getriebeseite beschränkt, welche die Oberfläche des ringförmigen Plattenteiles 14a kontaktieren, welche in Richtung der Motorseite weist.
Der konische Abschnitt 14b erstreckt sich radial nach innen und schräg in Richtung des Motors vom inne­ ren Umfang des ringförmigen Plattenabschnittes 14a aus. Der konische Abschnitt 14b weist an seiner inneren Um­ fangsoberfläche eine Verzahnung 14e (zweites Zahnrad) auf, wie in Fig. 8 gezeigt.
Der zylindrische Abschnitt 14c erstreckt sich vom inneren Umfang des konischen Abschnittes 14b in Rich­ tung des Motors im wesentlichen entlang der Achse O-O. Der zylindrische Abschnitt 14c hat eine abgeschrägte innere Umfangsoberfläche, welche in Richtung des Motors konvergiert.
Der konkave Abschnitt 14d ist radial innerhalb des zylindrischen Abschnittes 14c angeordnet und ist in der Mitte seiner Bodenfläche mit einer Vertiefung und einer Öffnung versehen, in welche ein Kernteil 15 eingesetzt und befestigt ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Die äußere Umfangsoberfläche des konkaven Abschnittes 14d ist an dem inneren Käfig 6b des Kugellagers 6 befestigt (vergleiche Fig. 1 und 8).
Wie oben beschrieben, ist der Massenabschnitt 11 mit den elastischen Abschnitten 12 verbunden. Die ela­ stischen Abschnitte 12 wiederum sind mit der Eingangs­ platte 14 verbunden, welche auf der Kurbelwelle 8 des Motors gehalten ist. Somit sind diese drei Bauteile (der Massenabschnitt 11, die elastischen Abschnitte 12 und die Eingangsplatte 14) drehbeweglich auf der Kur­ belwelle 8 des Motors gelagert.
Die Unterkupplung 13 ist ein Kupplungsmechanismus des Zahnrad-Eingriffstyps zum selektiven Ineingriff­ bringen und Voneinanderlösen der oben genannten drei Bauteile (Massenbauteil 11, elastische Abschnitte 12 und Eingangsplatte 14) mit und von der Eingangswelle des Getriebes. Wie in den Fig. 7 bis 11 gezeigt, ist die Unterkupplung 13 im wesentlichen aufgebaut aus ei­ ner Synchrongetriebeanordnung 30, einem Synchronblock 41, einer Rückstellfeder 42, einem Sprengring 43 und den inneren Umfangsabschnitten 14b, 14c und 14d der Eingangsplatte 14.
Wie in den Fig. 6 und 8 bis 11 gezeigt, umfaßt die Synchrongetriebeanordnung 30 im wesentlichen einen Hauptkörper 31, einen Kraftverringerungsmechanismus 33, ein Einweg-Eingriffsteil 34 und einen Drahtring 39. Die Synchrongetriebeanordnung 30 ist mit einem Lagekorrek­ turmechanismus 32 versehen, der durch Einweg-Ausnehmun­ gen 31d und das Einweg-Eingriffsteil 34 gebildet ist, wie noch erläutert werden wird.
Der Hauptkörper 31 ist im wesentlichen gebildet aus einem großen zylindrischen Abschnitt 31a, einem Syn­ chronrad 31b (erstes Zahnrad) , welches sich radial von dem Ende des großen zylindrischen Abschnittes 31a be­ nachbart des Motors aus erstreckt und einem kleinen zy­ lindrischen Abschnitt 31c, der sich von dem Ende des großen zylindrischen Abschnittes 31a benachbart des Mo­ tors radial nach innen erstreckt.
Der große zylindrische Abschnitt 31a weist an sei­ ner inneren Umfangsoberfläche Keilnuten 31f auf, welche mit Keilvorsprüngen an der Eingangswelle 9 des Getrie­ bes in Eingriff sind (vergleiche Fig. 6). Somit ist der Hauptkörper 31 mit der Eingangswelle 9 des Getriebes verkeilt. Diese Anordnung erlaubt, daß sich der Haupt­ körper 31 gegenüber der Eingangswelle 9 des Getriebes axial bewegt. Allerdings kann der Hauptkörper 31 sich bezüglich der Eingangswelle 9 des Getriebes nicht dre­ hen. Der große zylindrische Abschnitt 31a ist an seiner äußeren Umfangsoberfläche mit den Einweg-Ausnehmungen 31d versehen, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Oberflächen einer jeden Einweg-Ausnehmung 31d, welche in Richtung des Motors weisen, das heißt die Oberfläche, welche die rechte Kante der Ausnehmung in Fig. 6 definiert, ver­ läuft im wesentlichen senkrecht zur Drehachse O-O. Die Oberfläche der Einweg-Ausnehmungen 31d, welche in Rich­ tung des Getriebes weisen, das heißt die in Fig. 6 lin­ ken Oberflächen, sind so geneigt, daß ihre inneren Um­ fänge in Richtung des Getriebes bezüglich ihrer äußeren Umfänge verschoben sind.
Das Synchronrad 31b liegt der Verzahnung 14e des konischen Abschnittes 14b der Eingangsplatte 14 gegen­ über. Zwischen der Verzahnung 14e der Eingangsplatte 14 und den Zähnen des Synchronrades 31b ist ein geringer Abstand gebildet, wenn die Unterkupplung 13 im ausge­ rückten Zustand gemäß Fig. 8 ist. Wenn die Unterkupp­ lung 13 im Eingriffszustand oder Eingriffszustand gemäß Fig. 10 ist, ist die Verzahnung 14e der Eingangsplatte 14 in Eingriff mit den Zähnen des Synchronrades 31b.
Der kleine zylindrische Abschnitt 31c des Hauptkör­ pers 31 hat kleineren Durchmesser als der große zylin­ drische Abschnitt 31a. Die innere Umfangsoberfläche des kleinen zylindrischen Abschnittes 31c ist in axial be­ weglichem Kontakt mit dem Kernteil 15. Die äußere Um­ fangsoberfläche des kleinen zylindrischen Abschnittes 31c ist in einem Abschnitt benachbart des Motors (linker Abschnitt in Fig. 8) mit einer Verzahnung ver­ sehen und weiterhin mit einer ringförmigen Ausnehmung 31e in einem Abschnitt benachbart des Getriebes (rechter Abschnitt in Fig. 8). Die einander gegenüber­ liegenden Seitenoberflächen der Ausnehmung 31e be­ schränken die axiale Bewegung des Drahtringes 39 gegen­ über dem Hauptkörper 31. Die innere Umfangsoberfläche der Ausnehmung 31e hat einen kleineren Durchmesser als es der Innendurchmesser des Drahtringes 39 ist, so daß der Drahtring 39 in der Ausnehmung 31e sich elastisch und radial in Richtung der Mitte der Anordnung formen kann.
Gemäß den Fig. 1 bis 6 ist der Kraftverringe­ rungsmechanismus 33 dafür vorgesehen, die von der Keil­ nabe 5c der Kupplungsscheibenanordnung 5 auf den Haupt­ körper 31 übertragene axiale Kraft auf einen bestimmten Wert zu verringern. Der Kraftverringerungsmechanismus 33 ist im wesentlichen gebildet aus einem Übertragungs­ teil 35, ein Paar von Federn 36, einem Federhalteteil 37 und einem Ring 38, wie in Fig. 6 gezeigt. Das Ende des Übertragungsteils 34, welches dem Getriebe benach­ bart ist, kontaktiert die Endoberfläche der Keilnabe 5c, welche in Richtung des Motors weist, wie in Fig. 1 gezeigt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist das Federhalteteil 37 gebildet aus einem zylindrischen, am inneren Umfang liegenden Halteabschnitt 37a und einem axialen Hemmab­ schnitt 37b, der sich von einem Ende des inneren, um­ fangsseitig liegenden Halteabschnittes 37a benachbart des Motors radial nach außen erstreckt. Eine Ausnehmung 37c ist an einem Abschnitt der äußeren Umfangsoberflä­ che des inneren, umfangsseitigen Halteabschnittes 37a benachbart des Getriebes zum Halten des Ringes 38 hier­ in ausgebildet. Die Federn 36 sind bevorzugt zwei ring­ förmige konische Federn. Jede Feder 36 hat einen Innen­ durchmesser nahezu gleich dem Außendurchmesser des in­ neren, umfangsseitig liegenden Halteabschnittes 37a. Die Federn 36 werden zwischen der Endoberfläche des Übertragungsteiles 35 benachbart des Motors und der Endoberfläche des axialen Hemmabschnittes 37b benach­ bart des Getriebes gehalten. Der Ring 38 ist in der Ausnehmung 37c befestigt und hemmt die Bewegung des Übertragungsteiles 35 in Richtung des Getriebes.
Das Einweg-Eingriffsteil 34 ist eine ringförmige Platte, welche die axiale Kraft zwischen dem Kraftver­ ringerungsmechanismus 33 und dem Hauptkörper 31 über­ trägt. Wie oben erwähnt, bildet das Einweg-Eingriffs­ teil 34 zusammen mit dem Hauptkörper 31 und den Einweg-Aus­ nehmungen 31d den Lagekorrekturmechanismus 32. Die innere Umfangsoberfläche des Einweg-Eingriffsteiles 34 ist abgeschrägt und divergiert in Richtung des Motors. Die Neigung der inneren Umfangsoberfläche des Einweg-Ein­ griffsabschnittes 34 ist im wesentlichen gleich der Neigung der Oberflächen der Einweg-Ausnehmungen 31d, welche in Richtung des Getriebes weisen. Die Oberfläche des Einweg-Eingriffsteiles 34, welche in Richtung des Getriebes weist, ist in Kontakt mit dem axialen Hemmab­ schnitt 37b des Federhalteteiles 37 des Kraftverringe­ rungsmechanismus 33. Das Einweg-Eingriffsteil 34 hat eine bestimmte Elastizität und wird radial nach außen durch eine Kraft verformt, welche radial nach außen auf die innere Umfangsoberfläche hiervon einwirkt.
Der Lagekorrekturmechanismus 32 verwendet den Ein­ griff des Einweg-Eingriffsteiles 34 mit einer der Ein­ weg-Ausnehmungen 31d (ein Paar eines Einweg-Eingriffs­ abschnittes), sowie eine elastische Verformung des Ein­ weg-Eingriffsteiles 34 (vergleiche Fig. 6, um die kor­ rekte Relativlage des Hauptkörpers 31 und des Kraftver­ ringerungsmechanismus 33 zu erkennen). Dieser Lagekor­ rekturmechanismus 32 verhindert eine Relativbewegung in Axialrichtung zwischen dem Kraftverringerungsmechanis­ mus 33 und dem Hauptkörper 31, wenn die zwischen dem Kraftverringerungsmechanismus und dem Hauptkörper 31 übertragene axiale Kraft nicht einen bestimmten Wert (F1) überschreitet. Wenn die zwischen dem Kraftverrin­ gerungsmechanismus 33 und dem Hauptkörper 31 übertra­ gene axiale Kraft den bestimmten Wert (F1) überschrei­ tet, verschiebt der Lagekorrekturmechanismus 32 den Hauptkörper 31 des Kraftverringerungsmechanismus 33 in Richtung des Motors. Wenn die zwischen dem Kraftverrin­ gerungsmechanismus 33 und dem Hauptkörper 31 übertra­ gene axiale Kraft nicht mehr länger größer als der be­ stimmte Wert (F1) ist, wird die dem Kraftverringerungs­ mechanismus 33 in Richtung des Motors vorspannende Kraft dem Hauptkörper 31 über die Kontaktabschnitte an der inneren Umfangsoberfläche des Einweg-Eingriffstei­ les 34 und der Oberfläche der Einweg-Ausnehmung 31d ge­ genüber dem Getriebe übertragen. Von daher bewegt sich der Hauptkörper 31 im wesentlichen über die gleiche Strecke wie der Kraftverringerungsmechanismus 33. Wenn die zwischen dem Kraftverringerungsmechanismus 33 und dem Hauptkörper 31 übertragene axiale Kraft den be­ stimmten Wert (F1) überschreitet, wirkt eine radiale Reaktions- oder Gegenkraft (F2) auf den Einweg-Ein­ griffsabschnitt 34 und den Hauptkörper 31 über die Kon­ taktabschnitte der inneren Umfangsoberfläche des Ein­ weg-Eingriffsteiles 34 und der Oberfläche der Einweg-Aus­ nehmung 31d gegenüber dem Getriebe. Wenn diese Kraft (F2) einen bestimmten Wert überschreitet, verformt die Kraft (F2) elastisch das Einweg-Eingriffsteil 34, um den inneren Durchmesser des Einweg-Eingriffsteiles 34 über den Außendurchmesser der Oberfläche der Einweg-Aus­ nehmung 31d zu vergrößeren. Von daher geraten das Einweg-Eingriffsteil 34 und die Einweg-Ausnehmung 31d, welche axial den Kraftverringerungsmechanismus 33 und den Hauptkörper 31 miteinander verbinden außer Eingriff miteinander, so daß die Kupplung zwischen dem Kraftver­ ringerungsmechanismus 33 und dem Hauptkörper 31 vor­ übergehend aufgehoben ist, so daß sich der Kraftverrin­ gerungsmechanismus 33 bezüglich des Hauptkörpers 31 in Richtung des Motors bewegt. Der Einweg-Eingriffsab­ schnitt 34 gelangt mit der Einweg-Ausnehmung 31d hier­ bei in einer neuen Position wieder in Eingriff.
Gemäß den Fig. 8 bis 11 hat der Drahtring 39 kreisförmigen Querschnitt und eine bestimmte Elastizität und ist in der Ausnehmung 31e angeordnet. Der Drahtring 39 ist dafür ausgelegt, den Eingriff zwischen dem zylindrischen Abschnitt 14c der Eingriffsplatte 14 und dem Synchronblock 41 zu steuern.
Der Synchronblock 41 hat eine mit einem Keilprofil versehene innere Umfangsoberfläche und ist in Eingriff mit einer Keilverzahnung des kleinen zylindrischen Ab­ schnittes 31c des Hauptkörpers 31 der Synchrongetriebe­ anordnung 30. Somit ist der Synchronblock 41 drehfest aber axial beweglich an dem Hauptkörper 31 gelagert. Der Synchronblock 41 weist eine konische Oberfläche 41a auf, welche in Richtung des Motors konvergiert und in Eingriff mit dem Drahtring 39 ist. Die konische Ober­ fläche 41a hat ein Ende mit einem Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Drahtringes 39 und ein an­ deres Ende mit einem Durchmesser kleiner als der Außen­ durchmesser des Drahtringes 39 (vergleiche Fig. 8). Die konische Oberfläche 41a kontaktiert den Drahtring 39 zur Übertragung einer Kraft zwischen diesen Bauteilen.
Ein Reibteil 45 ist an der äußeren Umfangsoberflä­ che des Synchronblockes 41 angebracht. Die äußere Um­ fangsoberfläche des Synchronblockes 41 und die äußere Oberfläche (Reiboberfläche) des Reibteiles 45 haben im wesentlichen die gleiche Neigung wie die innere Um­ fangsoberfläche des zylindrischen Abschnittes 14c der Eingangsplatte 14. Die äußere Umfangsoberfläche des Synchronblockes 41 und die äußere Reiboberfläche des Reibteiles 45 sind in Reibanlage mit der inneren Um­ fangsoberfläche des zylindrischen Abschnittes 14c, wenn die Unterkupplung 13 eingerückt ist.
Die Rückstellfeder 42 ist bevorzugt aus vier ring­ förmigen konischen Federn gebildet, deren innere Umfän­ ge die äußere Umfangsoberfläche des Kernteiles 15 kon­ taktieren. Das Ende der Rückstellfeder 42 am nächsten zum Motor kontaktiert den konkaven Abschnitt 14c der Eingangsplatte 14. Das andere Ende der Rückstellfeder am nächsten zum Getriebe kontaktiert den kleinen zylin­ drischen Abschnitt 31c des Hauptkörpers 31 der Syn­ chrongetriebeanordnung 30. Somit spannt die Rückstell­ feder 42 den Hauptkörper 31 der Synchrongetriebeanord­ nung 30 in Richtung des Getriebes vor.
Der Sprengring 43 hat einen quadratischen Querschnitt und ist in eine Ausnehmung an einem Ende der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Abschnittes 14c der Eingangsplatte 14 benachbart des Getriebes eingesetzt. Der Sprengring 43 kontaktiert den äußeren Umfangsabschnitt des Endes des Synchronblockes 41 benachbart des Getriebes, um die axiale Bewegung des Synchronblockes 41 in Richtung des Getriebes zu hemmen.
Der Betrieb und die Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus 1 und des dynamischen Dämpfers 10 werden nun im Detail beschrieben. Die Drehung der Kurbelwelle 8 des Motors wird selektiv auf die Eingangswelle 9 des Getriebes über die Schwung­ radanordnung 2 und die Hauptkupplung 3 übertragen. Wenn die Hauptkupplung 3 im ausgerückten Zustand ist, ist die Kupplungsscheibenanordnung 5 nicht in Reibanlage mit dem Schwungrad 2a und der Druckplatte 4c. Auch ist im ausgerückten Zustand die Keilnabe 5c in der in Fig. 1 gezeigten axialen Lage und die Unterkupplung 13 ist im ausgerückten Zustand gemäß Fig. 8. Wenn die Unter­ kupplung 13 im ausgerückten Zustand gemäß Fig. 8 ist, ist das Synchronrad 31b nicht in Eingriff mit der Ver­ zahnung 14e und das Reibteil 45 des Synchronblockes 41 ist nicht in Reibeingriff mit dem zylindrischen Ab­ schnitt 14c der Eingangsplatte 14. Die Synchrongetrie­ beanordnung 30 und der Synchronblock 41 drehen daher zusammen mit der Eingangswelle 9 des Getriebes, jedoch die Eingangsplatte 14, der elastische Abschnitt 12 und das Massenbauteil 11 sind unabhängig von der Eingangs­ welle 9 des Getriebes.
Wenn die Hauptkupplung 3 eingerückt wird, zwingt die Plattenfeder 4b die Druckplatte 4c in eine Bewegung in Richtung des Schwungrades 2a, so daß die Kupplungs­ scheibenanordnung 5 zwischen dem Schwungrad 2a und der Druckplatte 4c gehalten ist. Hierdurch wird die Kurbel­ welle 8 des Motors mit der Eingangswelle 9 des Getrie­ bes verbunden. Bei diesem Vorgang absorbiert auf be­ kannte Weise die flexible Platte 2c der flexiblen Plat­ tenanordnung 2b die axiale Vibration der Kurbelwelle 8 des Motors und die Schraubenfedern 5b und andere Teile der Kupplungsscheibenanordnung 5 dämpfen und absorbie­ ren Drehmomentschwankungen.
Wenn die Hauptkupplung 3 eingerückt ist, bewegt sich die Keilnabe 5c der Kupplungsscheibenanordnung 5 axial in Richtung des Motors. Von daher schiebt die Keilnabe 5c das Übertragungsteil 35 in Richtung des Mo­ tors, wobei die Federn 36 um einen bestimmten Betrag zusammengedrückt werden (vergleiche Fig. 9). Bevor der Zustand gemäß Fig. 9 erhalten wird, erhält der Haupt­ körper 31 eine Reaktions- oder Rückstellkraft der Fe­ dern 36 in Richtung des Motors. Der Hauptkörper 31 be­ wegt sich jedoch kaum in axialer Richtung, da die koni­ sche Oberfläche 41a des Synchronblockes 41 die axiale Bewegung des Drahtringes 39 hemmt. Wenn die Reaktions- oder Rückstellkraft der Feder 36 anwächst, verformt sich der Drahtring 39 elastisch und vermehrt hierbei seinen Durchmesser. Die elastische Rückstellkraft des Drahtringes 39 wirkt radial nach außen auf den Syn­ chronblock 41, um diesen gegen den zylindrischen Ab­ schnitt 14c und der Eingangsplatte 14 zu schieben. Auf diese Weise werden die Drehzahlen der Eingangswelle 9 des Getriebes und der Eingangsplatte 14 nach und nach aufgrund der Reibung zwischen dem Reibteil 45 des Syn­ chronblockes 41 und dem zylindrischen Abschnitt 14c der Eingangsplatte 14 miteinander synchronisiert, bis die Anordnung den Zustand von Fig. 9 einnimmt.
Wenn die Federn 36 im Zustand von Fig. 9 weiter in den Zustand von Fig. 10 zusammengedrückt werden, wächst die Reaktions- oder Rückstellkraft der Federn 36 und der Betrag der elastischen Verformung des Drahtringes 39 an, so daß der Außendurchmesser des verformten Drahtringes 39 kleiner als der Innendurchmesser der ko­ nischen Oberfläche 41a wird. Von daher empfängt der Drahtring 39 von dem Synchronblock 41 nur die durch den Reibwiderstand zwischen dem Drahtring 39 und der inne­ ren Umfangsoberfläche des Synchronblockes 41 erzeugte Kraft. Da diese Kraft erheblich kleiner als die Rück­ stellkraft der Federn 36 ist, dehnen sich die Federn 36 aus, um den Hauptkörper 31 axial in Richtung des Motors unter Zusammendrückung der Rückstellfeder 42 zu bewe­ gen. Von daher gelangt die Verzahnung des Synchronrades 31b in Eingriff mit der Verzahnung 14e (vergleiche Fig. 10). Hierbei sind die Drehungen der Eingangswelle 9 des Getriebes und diejenige der Eingangsplatte 14 zu einem bestimmten Betrag synchronisiert, so daß die Zähne des Synchronrades 31b glatt in Eingriff mit der Verzahnung 14e geraten. Danach ist die Eingangswelle 9 des Getrie­ bes über die Verzahnung des Synchronrades 31b und die Verzahnung 14e, welche miteinander in Eingriff sind, mit dem dynamischen Dämpfer 10 verbunden, so daß eine ausreichende Drehmomentübertragungsleistung erhalten ist.
Wenn der dynamische Dämpfer 10 mit der Eingangs­ welle 9 des Getriebes verbunden ist, dämpft der dynami­ sche Dämpfer 10 Leerlaufgeräusche des Getriebes und Ge­ räusche während des Fahrbetriebes. Insbesondere dämpft der dynamische Dämpfer 10 aktiv Vibrationen des Getrie­ bes in einem teilweisen Drehzahlbereich.
Wenn der Kupplungsmechanismus 1 über längere Zeit­ dauer hinweg verwendet wird, nutzen sich die Reibflä­ chen 5a der Kupplungsscheibenanordnung 5 der Hauptkupp­ lung 3 ab, so daß ihre axiale Länge oder Dicke verrin­ gert wird. Diese Abnutzung der Reibflächen 5a erhöht den Abstand, um welchen die Keilnabe 5c axial bewegt werden muß, um in Eingriff mit dem Schwungrad 12 zu ge­ langen. In diesem Fall bewegt sich der Kraftverringe­ rungsmechanismus 33 weiter in Richtung des Motors aus der Position gemäß Fig. 10. Der konkave Abschnitt 14d der Eingangsplatte 14 verhindert jedoch eine Bewegung des Hauptkörpers 31 in Richtung des Motors mittels der Rückstellfeder 42, welche voll zusammengefügt ist, so daß eine hohe Rückstellkraft zwischen dem Hauptkörper 31 und dem Kraftverringerungsmechanismus 33 auftritt. Diese Reaktionskraft schiebt das Einweg-Eingriffsteil 34 über die Oberfläche der Einweg-Ausnehmung 31d des Hauptkörpers 31 gegenüber dem Getriebe radial nach au­ ßen. Von daher verformt sich das Einweg-Kupplungsein­ griffsteil 34 elastisch, um seinen Durchmesser zu ver­ größern, so daß das Einweg-Eingriffsteil 34 von einer der Einweg-Ausnehmungen 31d gelöst wird und sich zur nächsten Einweg-Ausnehmung 31d bewegt. Somit verschiebt sich der Kraftverringerungsmechanismus 33 bezüglich des Hauptkörpers 31 in Richtung des Motors (vergleiche Fig. 11). Auf diese Weise werden die axialen Lagebeziehungen zwischen dem Hauptkörper 31 und dem Kraftverringerungs­ mechanismus 33 durch den Lagekorrekturmechanismus 32 abhängig vom Abnutzungsbetrag an den Reibflächen 5a korrigiert. Somit ändert sich der relative Abstand vom Ende des Hauptkörpers 31 benachbart dem Getriebe zum Ende des Übertragungsteiles 35 benachbart dem Getriebe von Betrag m gemäß Fig. 10 zum Betrag n gemäß Fig. 11.
Wenn das Reibteil 45 des Synchronblockes 41 der Un­ terkupplung 13 sich abnutzt, wirkt eine axiale Kompo­ nente der Kraft, durch welche der Drahtring 39 die ko­ nische Oberfläche 41a des Synchronblockes 41 schiebt, dahingehend, den Synchronblock 41 in Richtung des Ge­ triebes zu bewegen. Von daher verschieben sich gemäß Fig. 11 der Synchronblock 41 und die Eingangsplatte 14 in axialer Richtung relativ zueinander, um den Abnut­ zungsbetrag im Reibteil 45 zu kompensieren. Diese axia­ le Verschiebung erfolgt aufgrund der Neigung der inne­ ren Umfangsoberfläche des zylindrischen Abschnittes 14c der Eingangsplatte 14. In Fig. 11 ist der Betrag der obigen Relativverschiebung zwischen dem Synchronblock 41 und der Eingangsplatte 14 gleich p und der Spalt mit einer Länge p ist zwischen dem Sprengring 43 und dem Synchronblock 41 gebildet.
Wenn die Hauptkupplung 3 ausgerückt ist und die Keilnabe 5c sich in Richtung des Getriebes bewegt, be­ wegt die Rückstellkraft der Rückstellfeder 42 die je­ weiligen Komponenten der Unterkupplung 13 in Richtung des Getriebes, um die Unterkupplung 13 auszurücken.
Die Vorteile, welche durch Verwenden des Aufbaus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung in dem Kupplungsmechanismus 1 erhalten werden können, werden nachfolgend erläutert:
Erstens ist das Massenbauteil 11 radial und axial mit der Eingangsplatte 14 an seiner radial inneren Seite durch die elastischen Abschnitte 12 verbunden. Somit ist das Massenbauteil 11 mit der Eingangswelle 9 des Getriebes über die elastischen Abschnitte 12 ver­ bunden, welche die Gummiteile 21 beinhalten. Dies führt dazu, daß die elastischen Abschnitte 12 insgesamt da­ hingehend wirken, den Eingangsabschnitt des Massenbau­ teiles 11 bezüglich der Eingangsplatte 11 in Drehrich­ tung, Radialrichtung und axialer Richtung zu halten und zu positionieren. Von daher ist es nicht notwendig, ei­ nen unabhängigen Lagermechanismus oder dergleichen vor­ zusehen. Beispielsweise ist ein unabhängiger Lagerme­ chanismus am radial äußeren Abschnitt des Massenbautei­ les 11 nicht notwendig. Dies erlaubt, daß das Massen­ bauteil in seiner Masse vergrößert werden kann. Von da­ her ist es möglich, den Bereich zu vergrößern, in wel­ chem der Dämpfer arbeiten kann. Da jeder der elasti­ schen Abschnitte 12 eine Anisotropie zeigt, ist es mög­ lich, die Elastikeigenschaften der elastischen Ab­ schnitte 12 in Drehrichtung auf befriedigende Weise entsprechend den Dämpfereigenschaften festzusetzen. Weiterhin ist es möglich, die Elastikeigenschaften der elastischen Abschnitte 12 in Radialrichtung zum Lagern oder Stützen des Massenbauteiles 11 ohne Wechselwirkung mit einem anderen Bauteil festzusetzen.
Zweitens verwendet der dynamische Dämpfer 10 die Gummiteile 21 in den elastischen Abschnitten 12. Dies führt dazu, daß der Aufbau der elastischen Abschnitte 12 Elastizität nicht nur in Drehrichtung, sondern auch in axialer Richtung hat. Somit kann der dynamische Dämpfer 10 in Antwort auf axiale Vibrationen zur Dämp­ fung dieser axialen Vibrationen arbeiten. Das Getriebe hat eine charakteristische Frequenz bezüglich der Tor­ sionsvibration und eine charakteristische Frequenz be­ züglich der axialen Vibration, wobei diese voneinander unterschiedlich sind. Von daher ist der beabsichtigte zu dämpfende Frequenzbereich der Torsionsvibration un­ terschiedlich von dem beabsichtigten zu dämpfenden Fre­ quenzbereich der Axialvibration. In diesem Zusammenhang haben die Gummiteile 21 Elastizität in Dreh- und Axial­ richtung und sind in dem äußeren umfangsseitigen Vor­ sprung 21b angeordnet. Von daher kann die Elastizität des elastischen Abschnittes in Drehrichtung und die Elastizität des elastischen Abschnittes in Axialrich­ tung unabhängig voneinander festgesetzt werden und es ist möglich, wirksam die beiden Vibrationsarten zu ver­ ringern, das heißt die Torsionsvibration im beabsich­ tigten Frequenzbereich und die Axialvibration im beab­ sichtigten Frequenzbereich.
Drittens können Verschlechterungen (Abnutzungen) der Gummiteile 21 in den dynamischen Dämpfer 10 der oben erwähnten Ausführungsform unterdrückt werden. Der dynamische Dämpfer 10 erhält ein hohes Drehmoment, bei­ spielsweise dann, wenn die Hauptkupplung 3 eingerückt wird, um die Drehung der Eingangwelle 9 des Getriebes zu beginnen. Dieses hohe Drehmoment kann sehr hohe Be­ lastungen auf die Gummibauteile ausüben, welche ange­ sichts der vorhandenen Festigkeit eigentlich nicht zu­ lässig ist, so daß dieses hohe Drehmoment eine Abnut­ zung oder Verschlechterung der Gummiteile bewirkt. In dieser Ausführungsform sind jedoch die Gummiteile 21 mit den Hohlräumen 21a versehen, von denen jeder einen bestimmten Innenraum hat. Selbst wenn daher ein hohes Drehmoment zwischen dem Massenbauteil 11 und der Ein­ gangsplatte 14 anliegt, welches mit der Eingangswelle 9 des Getriebes verbunden ist, sind die Eingangsplatte 14 und das Massenbauteil 11 im wesentlich steif miteinan­ der verbunden, nachdem sich die Gummibauteile 21 zu ei­ nem gewissen Betrag verformt haben, um die Räume der Hohlräume 21 zu beseitigen. Die Mehrzahl der Gummiteile 21 unterliegt nicht der Kraft, welche größer als dieje­ nige entsprechend der bestimmten Verformung ist, welche die Räume beseitigt. Infolgedessen können die in dem dynamischen Dämpfer 10 verwendeten Gummiteile 21 auf zuverlässige Weise die beabsichtigte Festigkeit haben bzw. zeigen. Da die Gummiteile 21 in dieser Ausfüh­ rungsform zwischen den radial äußeren und inneren zy­ lindrischen Bauteilen 22 und 23 Zylinderform haben, ist es möglich, Belastungsansammlungen in den Gummiteilen 21 zu unterdrücken, welche auftreten können, wenn eine Kraft in Umfangsrichtung aufgenommen werden muß.
Viertens werden die elastischen Abschnitte 12 ver­ wendet, um die Eingangsplatte 14 und das Massenbauteil 11 miteinander zu verbinden. Von daher kann der Ab­ schnitt eines jeden elastischen Abschnittes 12, der mit der Eingangsplatte 14 verbunden ist, und der Abschnitt hiervon, der mit dem Massenbauteil 11 verbunden ist, an einander gegenüberliegenden Seiten eines jeden elasti­ schen Abschnittes 12 angeordnet werden und zwar in Um­ fangsrichtung gesehen. Somit wirkt die von der Ein­ gangsplatte 14 auf das Massenbauteil 11 übertragene Kraft nicht als Scherkraft auf die Gummiteile 21, son­ dern wirkt als zusammendrückende und biegende Kraft auf die Gummibauteile 21. Auf diese Weise wird eine Scher­ verformung der Gummibauteile 21 wirksam unterdrückt und es tritt primär eine Biege- und Druckverformung an den Gummibauteilen 21 auf, welche um einen höheren Betrag zulässig ist, als eine Scherverformung. Verglichen sei hierzu der Fall, in welchem die Eingangsplatte 14 und das Massenbauteil 11 miteinander über die Gummibauteile 21 verbunden sind, welche primär auf Scherung verformt werden. Von daher können an den Gummibauteilen 21, dem mit der Eingangsplatte 14 verbundenen Abschnitt und dem mit dem Massenbauteil 11 verbundenen Abschnitt anliegende Belastungen verringert werden, ohne die Qualität des Materials des Gummibauteiles 21 zu erhöhen und ohne die Steifigkeit des Gummibauteiles 21 zu erhöhen (was wiederum die Dämpfungseigenschaften verschlechtern würde).
Fünftens ist die Unterkupplung 13 vom Zahnradein­ griffstyp, was allgemein eine höhere Drehmomentübertra­ gungsleistung als beim Reibeingriffstyp erlaubt. Von daher kann die Unterkupplung 13 geringere Abmessungen haben und kann im radial inneren Abschnitt des Kupp­ lungsmechanismus 1 angeordnet werden, so daß eine Grö­ ßenzunahme des Kupplungsmechanismus 1 unterbunden ist. Aufgrund der Verwendung des Synchronblockes 41 in der Unterkupplung 13 können die Zahnräder des Synchronrades 31b weich in Eingriff mit der Verzahnung 14e der Ein­ gangsplatte 14 gelangen und Beschädigungen an dem Syn­ chronrad 31b und der Verzahnung 14e der Eingangsplatte 14 können verhindert werden.
Sechstens hat die Unterkupplung 13 den Lagekorrek­ turmechanismus 32. Eindrück- und Ausrückvorgänge der Unterkupplung 13 werden daher durch Abnutzung der Reib­ flächen 5a der Hauptkupplung 3 nicht negativ beein­ flußt. Selbst wenn Abnutzung oder Verschleiß an den Reibflächen 5a auftritt, kann der dynamische Dämpfer 10 wirksam arbeiten, um Getriebevibrationen zu dämpfen, und zwar auf gleiche Weise wie vor einer Abnutzung der Reibflächen 5a.
Siebtens ist das Kugellager 6 im Kupplungsmechanis­ mus 1 mit dem Außenkäfig 6a an der Kurbelwelle 8 des Motors und mit dem Innenkäfig 6b an der Eingangsplatte 14 des dynamischen Dämpfers 10 befestigt. Von daher kann der radial innere Raum des Kugellagers, der im Stand der Technik nutzlos ist, wirksam ausgenutzt wer­ den. Genauer gesagt, bei dieser Ausführungsform wird der Raum radial innerhalb des Kugellagers 6 zur Anord­ nung der Unterkupplung 13 verwendet. Da die Unterkupp­ lung 13 im radial inneren Abschnitt des Kupplungsmecha­ nismus 1 angeordnet ist, muß die Größe des Kupplungsme­ chanismus 1 nicht erhöht werden.
In den Fig. 13 und 14 ist eine Teilschnittdar­ stellung eines Kupplungsmechanismus 91 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ gestellt. Der Kupplungsmechanismus 91 ist im wesentli­ chen aufgebaut aus einer Schwungradanordnung 60 und ei­ ner Hauptkupplung 3, welche gebildet ist aus einer Kupplungsabdeckungsanordnung 4 und einer Kupplungs­ scheibenanordnung 5. Der Kupplungsmechanismus 91 hat eine in Fig. 13 mit der Linie O-O dargestellte Dreh­ achse.
Die in Fig. 13 dargestellte Schwungradanordnung 60 beinhaltet einen dynamischen Dämpfer 70 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schwungradanordnung 60 und der dynamische Dämpfer 70 sind Teil des Kupplungsmechanismus 91, der eine Kurbel­ welle 90 eines Motors mit einer Eingangswelle 9 eines Getriebes verbindet bzw. hiervon trennt. Der dynamische Dämpfer 70 dient dazu, Vibrationen des Getriebes zu dämpfen, wenn er mit der Eingangswelle 9 des Getriebes über eine Unterkupplung 73 verbunden ist.
Die Schwungradanordnung 60 ist drehfest mit der Kurbelwelle 90 des Motors verbunden und besteht im we­ sentlichen aus einem Schwungrad 61, einem Gehäuseteil 62 und dem dynamischen Dämpfer 70. Das Schwungrad 61 und das Gehäuseteil 62 sind an ihren äußeren Umfängen miteinander verbunden. Das Schwungrad 61 weist eine Mehrzahl von Vertiefungen oder konkaven Ausnehmungen 61b auf, welche an der Getriebeseite (rechte Seite in Fig. 13) im äußeren Umfangsabschnitt angeordnet sind. Das Schwungrad 61 weist auch eine Mehrzahl von Durch­ gangsöffnungen oder Löchern 61a auf, welche axial durch das Schwungrad 61 von den Mittelpunkten der Bodenflä­ chen der Ausnehmungen 61b (das heißt den Oberflächen, welche die linken Enden der Ausnehmungen nahe des Mo­ tors definieren) verlaufen. Der radial innere Abschnitt des Gehäuseteiles 62 ist mit der Kurbelwelle 90 des Mo­ tors durch umfangsseitig gleichmäßig beabstandete Bol­ zen verbunden. Der dynamische Dämpfer 70 wird nachfol­ gend noch im Detail beschrieben.
Die Kupplungsabdeckungsanordnung 4 der Hauptkupp­ lung 3 besteht im wesentlichen aus einer Kupplungsab­ deckung 4a, einer ringförmig umlaufenden Platten- oder Membranfeder 4b und einer Druckplatte 4c. Die Kupp­ lungsabdeckungsanordnung 4 der Hauptkupplung 3 ist nor­ malerweise durch die Membranfeder 4b in Richtung des Motors (das heißt in Fig. 13 nach links) vorgespannt. Die Kupplungsabdeckung 4a ist an ihrem äußeren Umfangs­ abschnitt mit einem Ende des Schwungrades 61 nahe des Getriebes (das heißt rechts in Fig. 13) befestigt. Der innere Umfangsabschnitt der Kupplungsabdeckung 4a trägt über Drahtringe 4d einen radial mittleren Abschnitt der Membranfeder 4b auf übliche Weise. Die Druckplatte 4c ist innerhalb der Kupplungsabdeckung 4a durch den äuße­ ren Umfangsabschnitt der Membranfeder 4b, sowie durch weitere allgemein bekannte Teile gehalten. Wenn ein Ausrücklager (nicht gezeigt) den inneren Umfang der Membranfeder 4b entlang der Drehachse O-O bewegt, be­ wegt sich die Druckplatte 4c axial, um die Druckplatte 4c durch die Membranfeder 4b vorzuspannen und/oder um die Membranfeder 4b hiervon freizugeben. Die Kupplungs­ abdeckungsanordnung 4 arbeitet dahingehend, die Druck­ platte 4c in Richtung des Schwungrades 61 vorzuspannen und bewirkt hierbei, daß die Kupplungsscheibenanordnung 5 zwischen dem Schwungrad 61 und der Druckplatte 4c für einen Reibeingriff der Schwungradanordnung 4 und der Kupplungsscheibenanordnung 5 miteinander zu halten.
Die Kupplungsscheibenanordnung 5 der Hauptkupplung 3 ist im wesentlichen gebildet aus einem Reibeingriffs­ abschnitt mit Reibflächen 5a, einer Keilnabe 5c und (nicht gezeigten) Schraubenfedern. Die Keilnabe 5c hat eine mit Keilnuten versehenen innere Bohrung, welche in Eingriff mit Keilvorsprüngen an der Eingangswelle 9 des Getriebes ist. Die Schraubenfedern (nicht gezeigt) ver­ binden elastisch den Reibeingriffsabschnitt und die Keilnabe 5c in Drehrichtung miteinander.
Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird nun der Aufbau des dynamischen Dämpfers 70 genauer erläutert. Der dy­ namische Dämpfer 70 ist im wesentlichen aufgebaut aus einem ringförmig umlaufenden Massenbauteil (Massenabschnitt) 71, einem ringförmigen Gummiteil 72, einem Eingangsabschnitt gebildet aus einer kreisförmig Stützplatte 74 und einem Unterkupplungsgehäuse 81, so­ wie der Unterkupplung 73 und einer kreisförmigen Platte 75.
Der Eingangsabschnitt des dynamischen Dämpfers 70 ist aus der kreis- oder ringförmigen Stützplatte 74 und dem Unterkupplungsgehäuse 81 gebildet, welche gemäß Fig. 13 miteinander durch Bolzen verbunden sind. Das ringförmige Gummiteil 72 verbindet elastisch das Mas­ senbauteil 71 mit dem Eingangsabschnitt in umfangssei­ tigen, axialen und radialen Richtungen. Das Unterkupp­ lungsgehäuse 81 ist gebildet aus einem kreisförmigen Plattenabschnitt 81a, einem Befestigungsabschnitt 81b, einem zylindrischen Abschnitt 81c und einem axialen Einschränkabschnitt 81d. Der Befestigungsabschnitt 81b erstreckt sich axial vom inneren Umfang des kreisförmi­ gen Abschnittes 81a in Richtung des Getriebes und dann weiter radial nach innen entlang der Achse O-O. Der zy­ lindrische Abschnitt 81c erstreckt sich axial vom äuße­ ren Umfang des kreisförmigen Plattenabschnittes 81a in Richtung des Getriebes. Der axiale Einschränkabschnitt 81d erstreckt sich radial nach innen vom Ende des zy­ lindrischen Abschnittes 81a aus nahe dem Getriebe. Der zylindrische Abschnitt 81c weist eine Mehrzahl von um­ fangsseitig beabstandeten Öffnungen auf.
Der innere Umfangsabschnitt des Eingangsabschnittes des dynamischen Dämpfers 70 ist fest mit einem Außenkä­ fig 7a eines Kugellagers 7 verbunden. Genauer gesagt, der innere Umfangsabschnitt der kreisförmigen Stütz­ platte 74 und der Befestigungsabschnitt 81b des Unter­ kupplungsgehäuses 81 legen den Eingangsabschnitt an dem Außenkäfig 7a des Kugellagers 7 fest. Ein Innenkäfig 7b des Kugellagers 7 ist fest mit der Kurbelwelle 90 des Motors verbunden, so daß der Eingangsabschnitt drehbe­ weglich auf der Kubelwelle 90 des Motors gelagert, je­ doch in axialen und radialen Richtungen gegenüber der Kurbelwelle 90 des Motors unbeweglich ist.
Der Eingangsabschnitt ist an seinem äußeren Um­ fangsabschnitt mit der inneren Umfangsoberfläche des ringförmigen Gummiteiles 72 in Verbindung. Genauer ge­ sagt, die innere Umfangsoberfläche des ringförmigen Gummiteiles 72 ist fest mit dem äußeren Umfangsab­ schnitt der kreisförmigen Stützplatte 74 und der äuße­ ren Umfangsoberfläche des zylindrischen Abschnittes 81c des Unterkupplungsgehäuses 81 verbunden.
Die Unterkupplung 73 ist ein Kupplungsmechanismus des Reibeingriffstyps zum Miteinander-in-Eingriff-Brin­ gen bzw. Außer-Eingriff-Bringen der voranstehenden drei Bauteile, nämlich des Massenbauteiles 71, des ringför­ migen Gummiteiles 72 und dem Eingangsabschnitt mit bzw. von der Eingangswelle 9 des Getriebes. Die Unterkupp­ lung 73 ist vom Reibeingriffstyp. Die Unterkupplung 73 ist im wesentlichen aufgebaut aus dem Unterkupplungsge­ häuse 81, einer Reibplatte 82, einem Kupplungsteil 84, einer Konusfeder 85, einem oder mehreren Ausrückteilen 86 mit hieran angebrachten Anschlägen oder Sitzen 87 und einer oder mehreren Schraubenfedern 88.
Die Reibplatte 82 ist an einem äußeren Umfangsab­ schnitt 82a mit einem Paar von ringförmigen Reibteilen 83 versehen, welche jeweils an axial aneinander gegen­ überliegenden Oberflächen angeordnet sind, sowie mit einem inneren Umfangsabschnitt 82b und einer Mehrzahl von Klauen 82c. Der innere Umfangsabschnitt 82b er­ streckt sich radial nach innen und vom inneren Umfang des äußeren Umfangsabschnittes 82a schräg in Richtung des Getriebes. Die Klauen 82c stehen radial vom inneren Umfang des inneren Umfangsabschnittes 82b nach innen vor.
Das Kupplungsteil 84 ist aus einem radial inneren kreisförmigen Plattenabschnitt 84a, einer Mehrzahl von Zwischenhebeln 84b und radial äußeren Hebelabschnitten 84c gebildet. Die Zwischenhebel 84b erstrecken sich ra­ dial nach außen und vom radial inneren kreisförmigen Plattenabschnitt 84a schräg in Richtung des Getriebes. Die radial äußeren Hebelabschnitte 84c erstrecken sich von den radial äußeren Enden der Zwischenhebel 84b je­ weils radial nach außen. Der radial innere kreisförmige Plattenabschnitt 84a weist radial innere Abschnitte auf, welche sich durch die im zylindrischen Abschnitt 81c ausgebildeten Öffnungen erstrecken und er ist daher axial beweglich.
Die Konusfeder 85 hat einen äußeren Umfang, dessen Bewegung in Richtung des Getriebes durch den axialen Einschränkabschnitt 81d des Unterkupplungsgehäuses 81 eingeschränkt ist. Die Konusfeder 85 hat einen Innenum­ fang, der den äußeren Umfangsabschnitt 82a der Reib­ platte 82 in Richtung des Eingangsabschnittes (das heißt den kreisförmigen Plattenabschnitt 81a des Unter­ kupplungsgehäuses 81) über den radial inneren kreisför­ migen Plattenabschnitt 84a des Kupplungsteiles 84 vor­ spannt.
Wie in den Fig. 13 und 16 zu sehen ist, sind die Ausrückteile 86 jeweils aus einem Verbindungsabschnitt 86a und einem Eingriffsabschnitt 86b gebildet, welche sich von einem Ende des Verbindungsabschnittes 86a nahe des Motors radial nach innen erstrecken. Die Ausrück­ teile 86 erstrecken sich durch die Ausnehmungen oder Löcher 81a im Schwungrad 61, wie in Fig. 13 zu sehen ist. Obgleich drei Ausrückteile dargestellt sind, er­ gibt sich dem Fachmann auf diesem Gebiet, daß die An­ zahl der Ausrückteile weitestgehend frei wählbar ist. Somit können weniger oder auch mehr als die dargestell­ ten Ausrückteile verwendet werden, falls dies notwendig und/oder gewünscht ist. Wie in Fig. 16 gezeigt, sind die Ausrückteile 86 im wesentlichen L-förmige Teile oder Haken, welche umfangsseitig voneinander beabstan­ det sind. Die Enden der Stiele, welche die Verbindungs­ abschnitte 86a nahe des Getriebes bilden, sind fest mit dem kreisförmigen Sitz 87 durch Einpressen oder eine andere Befestigungsmöglichkeit verbunden, um eine Ablö­ sung zu verhindern. Die Oberfläche der Eingriffsab­ schnitte 86b gegenüber dem Getriebe kontaktieren den äußeren Umfang des Hebelabschnittes 84c des Kupplungs­ teiles 84. Genauer gesagt, die Eingriffsabschnitte 86b sind in Anlage mit der Oberfläche des Umfanges des He­ belabschnittes 84c, der gegenüber dem Motor liegt.
Jede Schraubenfeder 88 ist innerhalb einer der Aus­ nehmungen 81b im Schwungrad 81 für ein fortlaufendes Drücken der kreisförmigen Sitze 87 gegen die Druck­ platte 4c angeordnet. Hierdurch folgen die kreisförmi­ gen Sitze 87 der Ausrückteile 86 der axialen Bewegung der Druckplatte 4c.
Die kreisförmige Platte 75 kuppelt die Eingangs­ welle 9 des Getriebes und die Reibplatte 82 der Unter­ kupplung 73. Der innere Umfang der kreisförmigen Platte 75 ist an der Keilnabe 5c befestigt, welche wiederum an der Eingangswelle 9 befestigt ist. Die kreisförmige Platte 75 weist eine Mehrzahl von Klauen 75a auf, wel­ che sich vom äußeren Umfang hiervon in Richtung des Mo­ tors (das heißt in Fig. 13 nach links) erstrecken. Die Klauen 75a sind umfangsseitig in Eingriff mit den Klau­ en 82c der Reibplatte 82. Von daher ist die Reibplatte 82 drehfest mit der kreisförmigen Platte 75 verbunden, jedoch bezüglich dieser kreisförmigen Platte 75 axial beweglich.
Die Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus 91 und des dynamischen Dämpfers 70 werden nachfolgend genauer beschrieben. Die Drehung der Kurbelwelle 90 des Motors wird auf die Eingangswelle 9 des Getriebes über die Schwungradanordnung 60 und die Hauptkupplung 3 übertra­ gen. Wenn die Hauptkupplung 3 im eingerückten Zustand gemäß Fig. 13 ist, wird die Druckplatte 4c in Richtung des Schwungrades 61 durch eine Vorspannkraft der Mem­ branfeder 4b vorgespannt, so daß die Kupplungsscheiben­ anordnung 5 zwischen dem Schwungrad 61 und der Druck­ platte 4c gehalten ist. Hierdurch ist die Kurbelwelle 90 des Motors mit der Eingangswelle 9 des Getriebes verbunden. In diesem Zustand wird gemäß Fig. 13 die Reibplatte 82 durch die Konusfeder 85 in Richtung des Motors vorgespannt, so daß das Unterkupplungsgehäuse 81 und die Reibplatte 82 in Reibeingriff sind. Von daher ist die Eingangswelle 9 des Getriebes mit dem Massen­ bauteil 71 des dynamischen Dämpfers 70, dem ringförmi­ gen Gummiteil 72 und dem Eingangsabschnitt über die kreisförmige Platte 75 und die Reibplatte 82 verbunden.
Wenn der dynamische Dämpfer 70 mit der Eingangs­ welle 9 des Getriebes verbunden ist, dämpft der dynami­ sche Dämpfer 70 Leerlaufgeräusche während des Leerlauf­ zustandes des Getriebes und Geräusche während des Fahr­ betriebes. Insbesondere werden die Vibrationen des Ge­ triebes aktiv durch den dynamischen Dämpfer 70 in einem Drehzahlteilbereich gedämpft.
Wenn die Hauptkupplung 3 ausgerückt ist und die Druckplatte 4c sich in Richtung des Getriebes bewegt, bewegen sich Ausrückteile 86 zusammen mit der Druck­ platte 4c in Richtung des Getriebes. Hierdurch bewegt sich das Kupplungsteil 84 gegen die elastische Kraft der Konusfeder 85 in Richtung des Getriebes, um die Drehmomentübertragungsleistung abzusenken, welche durch den Reibeingriff zwischen Reibplatte 82 und dem Unter­ kupplungsgehäuse 81 erhalten ist. Selbst wenn somit die Hauptkupplung 3 im ausgerückten Zustand ist, ist die Unterkupplung 73 nur unvollständig ausgerückt, so daß das Massenbauteil 71, das ringförmige Gummiteil 72 und der Eingangsabschnitt des dynamischen Dämpfers 70 mit einer Geschwindigkeit nahe der Drehzahl der Eingangs­ welle 9 des Getriebes drehen.
Die mit dem Aufbau gemäß dieser Ausführungsform er­ zielbaren Vorteile werden nachfolgend näher erläutert:
Zunächst ist das Massenbauteil 71 an seiner radial inneren Seite radial und axial getragen. Somit ist das Massenbauteil 71 mit dem Eingangsabschnitt, der mit der Eingangswelle 9 des Getriebes verbunden ist, durch das ringförmige Gummiteil 72 verbunden. Diese Anordnung führt zu einem Aufbau dahingehend, daß das ringförmige Gummiteil 72 zusammengefaßt dahingehend wirkt, den Ein­ gangsabschnitt des Massenbauteiles 71 in umfangsseiti­ ger, radialer und axialer Richtung zu halten und posi­ tionieren. Von daher ist es nicht notwendig, einen un­ abhängigen Stützmechanismus oder dergleichen beispiels­ weise radial außerhalb des Massenbauteiles 71 anzuord­ nen, was eine Erhöhung der Masse des Massenbauteiles 71 erlaubt und es somit möglich macht, den Bereich zu er­ höhen, in welchem die Dämpfereigenschaften gesetzt wer­ den können. Das ringförmige Gummiteil 72 kann eine An­ isotropie haben, welche ein befriedigendes Festsetzen der Elastikeigenschaften des ringförmigen Gummiteiles 72 in Drehrichtung entsprechend der Dämpfereigenschaft ermöglicht und auf befriedigende Weise die Elastikei­ genschaften des ringförmigen Gummiteiles 72 in Radial­ richtung zum Lagern des Massenbauteiles 71 ohne Wech­ selwirkung mit anderen Bauteilen erlaubt.
Zweitens verwendet der dynamische Dämpfer 70 das ringförmige Gummibauteil 72. Dies führt dazu, daß das ringförmige Gummibauteil 72 Elastizität nicht nur in Drehrichtung, sondern auch in Axialrichtung hat. Somit wirkt das ringförmige Bauteil 72 als dynamischer Dämp­ fer gegenüber axialen Vibrationen zur Dämpfung dieser axialen Vibrationen.
Selbst wenn drittens die Hauptkupplung 3 im ausge­ rückten Zustand ist, ist die Unterkupplung 73 nicht vollständig ausgerückt. Insbesondere dreht der dynami­ sche Dämpfer 7 05732 00070 552 001000280000000200012000285910562100040 0002019830826 00004 056130 mit einer Drehzahl nahe der Drehzahl der Eingangswelle 9 des Getriebes. Dies verringert eine Differenz in den Drehzahlen des dynamischen Dämpfers 70 und der Eingangswelle 9 des Getriebes während des Ein­ rückvorganges der Hauptkupplung 3. Somit wird eine auf die Reibteile 83 der Reibplatte 82 wirkende Rotations­ kraft ebenfalls verringert. Infolgedessen sind die An­ forderungen bei der Auswahl des Materials für das Reib­ teil 83 nicht so hoch, so daß die Kosten des Reibteiles 83 gegenüber dem Stand der Technik verringert werden können.
Es ist jedoch gewünscht, die Trägheit der Eingangs­ wellen 9 des Getriebes zum Ruckfreimachen des Schalt­ vorganges des Getriebes, der gleichzeitig mit dem Aus­ rückvorgang der Hauptkupplung 3 durchgeführt wird, zu verringern. Von daher ist es notwendig, ein Drehmoment zu verringern, welches zwischen dem Eingangsabschnitt des dynamischen Dämpfers 10 und der Eingangswelle 9 des Getriebes übertragen wird, während die Hauptkupplung 3 außer Eingriff oder ausgerückt ist. Diese Anforderung ist jedoch im Gegensatz zu dem Mechanismus, bei welchem die Unterkupplung 73 nicht vollständig ausgerückt ist, selbst wenn die Hauptkupplung 3 ausgerückt ist. Es müs­ sen daher die Anforderungen berücksichtigt werden, wenn das Drehmoment bestimmt und festgesetzt wird, welches von der Unterkupplung 73 zwischen der Eingangswelle 9 des Getriebes und dem Eingangsabschnitt des dynamischen Dämpfers 10 übertragen wird, wenn die Hauptkupplung 3 ausgerückt ist.
Viertens verwendet der Kupplungsmechanismus 91 die Ausrückteile 86, welche sich zusammen mit einer Bewe­ gung der Druckplatte 4c zum Aufheben der Wirkungsweise der Unterkupplung 73 bewegen. Die axiale Bewegungsdi­ stanz der Druckplatte 4c ist größer als die Bewegungs­ distanz der Kupplungsscheibenanordnung 5. Von daher kann ein Ein- und Ausrücken der Unterkupplung 73 im Vergleich zu einem Aufbau, in welchem die Unterkupplung unter Verwendung der axialen Bewegung der Kupplungs­ scheibenanordnung 5 betätigt wird, stabil durchgeführt werden.
Der dynamische Dämpfer 70 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet den elastischen Abschnitt mit dem Gummiteil, welches Elastizität in Dreh- und Axialrich­ tungen hat und nicht nur Torsionsvibrationen, sondern auch Axialvibrationen dämpfen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung dehnt sich der elastische Abschnitt vor dem Verschwinden des Hohlrau­ mes in Drehrichtung aus bzw. zieht sich zusammen auf­ grund der Elastizität der Gummiteile. Insbesondere ist, bevor der Hohlraum verschwindet, die Elastizität des elastischen Abschnittes, der primär zur Steuerung bzw. Einschränkung von Vibrationen verantwortlich ist, in demjenigen Abschnitt der Gummiteile, welche nicht die Abschnitte auf Seiten der Getriebeeingangswelle und auf Seiten des Massenabschnittes sind. Nachdem die Hohl­ räume verschwunden bzw. zusammengefallen sind, dehnt sich der elastische Abschnitt in Drehrichtung aus bzw. zieht sich zusammen aufgrund der Elastizität der Ab­ schnitte der Gummiteile auf Seiten der Getriebeein­ gangswelle und auf Seiten des Massenabschnittes. Infol­ gedessen können die Gummiteile zuverlässig die beab­ sichtigte Festigkeit trotz der Tatsache haben, daß in dem dynamischen Dämpfer Gummiteile verwendet werden. Auch kann der dynamische Dämpfer unterschiedliche oder mehrere Arten von Dämpfungseigenschaften allein durch Verwenden einer einfachen Maßnahme, das heißt durch Be­ reitstellen des Hohlraumes in dem Gummiteil haben.
Insoweit zusammenfassend wurde somit ein dynami­ scher Dämpfer beschrieben, der nicht nur eine Torsions­ vibration, sondern auch eine axiale Vibration dämpfen kann. Der dynamische Dämpfer arbeitet in einem Kupp­ lungsmechanismus, der eine Verbindung mit einer Ein­ gangswelle eines Getriebes herstellt. Der dynamische Dämpfer beinhaltet ein Massenbauteil, eine Unterkupp­ lung und einen elastischen Abschnitt. Der Kupplungsme­ chanismus weist eine Hauptkupplung auf, welche betrieb­ lich zwischen einer Kurbelwelle eines Motors und der Eingangswelle gekuppelt ist. Das Massenbauteil kann se­ lektiv zusammen mit der Eingangswelle bei Eingriff der Unterkupplung drehen. Die Unterkupplung löst eine Ver­ riegelung zwischen der Eingangswelle und dem Massenbau­ teil, wenn die Hauptkupplung die Kurbelwelle von der Eingangswelle entkuppelt. Der elastische Abschnitt be­ inhaltet wenigstens ein Gummibauteil, welches elastisch die Eingangswelle und das Massenbauteil in Dreh- und Axialrichtungen verbindet, wenn die Unterkupplung die Eingangswelle und das Massenbauteil zusammenkuppelt.
Obgleich nur zwei Ausführungsformen ausgewählt wur­ den, um den Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar­ zustellen, ergibt sich dem Fachmann auf diesem Gebiet, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Umfang oder Gegenstand der vor­ liegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den nachfol­ genden Ansprüchen definiert ist. Weiterhin ist die vor­ anstehende Beschreibung von Ausführungsformen der vor­ liegenden Erfindung als rein illustrativ und nicht als die Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprü­ che bzw. deren Äquivalente definiert ist, einschränkend zu verstehen.

Claims (16)

1. Dynamische Dämpferanordnung zur Verwendung in einem Kupplungsmechanismus (1) mit einer Hauptkupplung (3), welche zwischen einer Kurbelwelle (B) eines Motors und einer Eingangswelle (9) eines Getriebes geschaltet ist und dafür ausgelegt ist, mit der Eingangswelle (9) des Getriebes zu drehen, wobei die dynamische Dämpferanordnung aufweist:
einen Massenabschnitt (11), der für eine Drehung mit der Eingangswelle (9) des Getriebes ausgelegt ist;
eine Unterkupplung (13), welche mit dem Massenab­ schnitt (11) verbunden ist, und mit der Eingangswelle verbindbar ist, um die Eingangswelle des Getriebes von dem Massenabschnitt (11) zu lösen, wenn die Hauptkupp­ lung (3) die Kurbelwelle (8) des Motors außer Eingriff mit der Eingangswelle des Getriebes bringt; und
einen elastischen Abschnitt (12), der die Ein­ gangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt in Dreh- und Axialrichtung elastisch kuppelt, wenn die Eingangswelle des Getriebes und der Massenabschnitt (11) miteinander über die Unterkupplung (13) verbunden sind.
2. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Abschnitt (12) in Drehrichtung eine erste Elastizität und in Axialrichtung eine zweite Elastizität hat, welche zu der ersten Elastizität des elastischen Abschnittes in Drehrichtung unterschiedlich ist.
3. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Abschnitt (12) ein Gummiteil (21) beinhaltet mit einem ersten Gummiabschnitt, der die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt (11) elastisch primär in Drehrich­ tung verbindet, und mit einem zweiten Gummiabschnitt, der die Eingangswelle des Getriebes und den Massenab­ schnitt primär in Axialrichtung elastisch miteinander verbindet.
4. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Abschnitt (12) ein Gummiteil (21) beinhaltet mit einem ersten Gummiabschnitt, der die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt (11) elastisch primär in Drehrich­ tung verbindet und mit einem zweiten Gummiabschnitt, der die Eingangswelle des Getriebes und den Massenab­ schnitt primär in Axialrichtung elastisch miteinander verbindet.
5. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch ein Schwungrad (2a), welches drehfest mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und lösbar mit einer Kupplungsscheiben­ anordnung (5) verbindbar ist, welche mit der Eingangs­ welle des Getriebes verbunden ist.
6. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch ein Schwungrad (2a) welches drehfest mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und lösbar mit einer Kupplungsscheiben­ anordnung (5) verbindbar ist, welche mit der Eingangs­ welle des Getriebes verbunden ist.
7. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 3, weiterhin gekennzeichnet durch ein Schwungrad (2a) welches drehfest mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und lösbar mit einer Kupplungsscheiben­ anordnung (5) verbindbar ist, welche mit der Eingangs­ welle des Getriebes verbunden ist.
8. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 5, weiterhin gekennzeichnet durch ein Plattenbauteil mit einem inneren Umfangsabschnitt, der mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und einem äußeren Umfangsabschnitt, der mit dem Schwungrad (2a) verbunden ist, wobei das Plattenbauteil eine bestimmte Steifigkeit hat, um eine Vibration entlang der Drehachse zu absorbieren.
9. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch ein Plattenbauteil mit einem inneren Umfangsabschnitt, der mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und einem äußeren Umfangsabschnitt, der mit dem Schwungrad (2a) verbunden ist, wobei das Plattenbauteil eine bestimmte Steifigkeit hat, um eine Vibration entlang der Drehachse zu absorbieren.
10. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 7, weiterhin gekennzeichnet durch ein Plattenbauteil mit einem inneren Umfangsabschnitt, der mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und einem äußeren Umfangsabschnitt, der mit dem Schwungrad (2a) verbunden ist, wobei das Plattenbauteil eine bestimmte Steifigkeit hat, um eine Vibration entlang der Drehachse zu absorbieren.
11. Dynamische Dämpferanordnung zur Verwendung in einem Kupplungsmechanismus (1) mit einer Hauptkupplung (3) , welche zwischen einer Kurbelwelle (8) eines Motors und einer Eingangswelle (9) eines Getriebes geschaltet ist und dafür ausgelegt ist, mit der Eingangswelle (9) des Getriebes zu drehen, wobei die dynamische Dämpferanordnung aufweist:
einen Massenabschnitt (11), der für eine Drehung mit der Eingangswelle (9) des Getriebes ausgelegt ist;
eine Unterkupplung (13), weiche mit dem Massenab­ schnitt (11) verbunden ist, und mit der Eingangswelle verbindbar ist, um die Eingangswelle des Getriebes von dem Massenabschnitt (11) zu lösen, wenn die Hauptkupp­ lung (3) die Kurbelwelle (8) des Motors außer Eingriff mit der Eingangswelle des Getriebes bringt; und
einen elastischen Abschnitt (12) mit einem Gummi­ teil (21), der die Eingangswelle des Getriebes und den Massenabschnitt in Drehrichtung elastisch kuppelt, wenn die Eingangswelle des Getriebes und der Massenabschnitt (11) miteinander über die Unterkupplung (13) verbunden sind;
wobei das Gummiteil (21) einen Hohlraum (21c) mit einem bestimmten Raum hat, der zwischen einem Abschnitt auf der Getriebeeingangswellenseite und einem Abschnitt auf der Massenabschnittsseite (11) voneinander in Drehrichtung beabstandet angeordnet ist; und
wobei der Raum des Hohlraumes (21c) in dem Gummiteil (21) in Drehrichtung verschwindet, wenn das Gummiteil zumindest um einen bestimmten Betrag verformt wird.
12. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummiteil (21) zylin­ drisch ist, und daß der elastische Abschnitt weiterhin ein radial inneres zylindrisches Bauteil (22) , welches an der inneren Umfangsfläche des Gummiteiles angeordnet ist, und ein radial äußeres zylindrisches Bauteil (23) aufweist, welches an der äußeren Umfangsfläche des Gummiteiles angeordnet ist.
13. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch ein Schwungrad (2a) welches drehfest mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und lösbar mit einer Kupplungsscheiben­ anordnung (5) verbindbar ist, welche mit der Eingangs­ welle des Getriebes verbunden ist.
14. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 12, weiterhin gekennzeichnet durch ein Schwungrad (2a), welches drehfest mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und lösbar mit einer Kupplungsscheiben­ anordnung (5) verbindbar ist, welche mit der Eingangs­ welle des Getriebes verbunden ist.
15. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 13, weiterhin gekennzeichnet durch ein Plattenbauteil mit einem inneren Umfangsabschnitt, der mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und einem äußeren Umfangsabschnitt, der mit dem Schwungrad (2a) verbunden ist, wobei das Plattenbauteil eine bestimmte Steifigkeit hat, um eine Vibration entlang der Drehachse zu absorbieren.
16. Dynamische Dämpferanordnung nach Anspruch 14, weiterhin gekennzeichnet durch ein Plattenbauteil mit einem inneren Umfangsabschnitt, der mit der Kurbelwelle (8) des Motors verbunden ist, und einem äußeren Umfangsabschnitt, der mit dem Schwungrad (2a) verbunden ist, wobei das Plattenbauteil eine bestimmte Steifigkeit hat, um eine Vibration entlang der Drehachse zu absorbieren.
DE19830826A 1997-07-11 1998-07-09 Dynamische Dämpfer- und Schwungrad-Anordnung Ceased DE19830826A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18675697A JP3668591B2 (ja) 1997-07-11 1997-07-11 ダイナミックダンパー及びフライホイール組立体
JP18675597A JP3651734B2 (ja) 1997-07-11 1997-07-11 ダイナミックダンパー及びフライホイール組立体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19830826A1 true DE19830826A1 (de) 1999-02-04

Family

ID=26503950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19830826A Ceased DE19830826A1 (de) 1997-07-11 1998-07-09 Dynamische Dämpfer- und Schwungrad-Anordnung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5967278A (de)
DE (1) DE19830826A1 (de)
FR (1) FR2765934A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243279A1 (de) * 2002-09-18 2004-03-25 Volkswagen Ag Kupplung mit konischer Verzahnung einer Welle-Nabe-Verbindung
WO2012130196A1 (de) * 2011-03-28 2012-10-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kurbelwellenriemenscheibe

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3578600B2 (ja) * 1997-07-11 2004-10-20 株式会社エクセディ ダイナミックダンパー及び連結機構
DE10117745A1 (de) * 2000-04-20 2001-11-22 Luk Lamellen & Kupplungsbau Kupplungsscheibe
KR20020044218A (ko) * 2000-12-05 2002-06-15 이계안 변속기 입력축 댐퍼를 이용한 엔진의 비틀림 진동저감장치
US7658127B2 (en) * 2004-03-16 2010-02-09 Dayco Products, Llc Single inertia bending damper
US10443700B2 (en) 2015-03-30 2019-10-15 Dayco Ip Holdings, Llc Torsional vibration damper spoke design

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1723886A (en) * 1927-04-23 1929-08-06 Ernest C Pfaff Clutch
DE1038416B (de) * 1956-06-28 1958-09-04 Lemfoerder Metallwaren G M B H Federbuchse, insbesondere zum Lagern des Federbolzens bei Federaufhaengungen von Kraftfahrzeugen
JPS6048031A (ja) 1983-08-27 1985-03-15 Fuji Xerox Co Ltd 複写機の倍率変更機構
GB2186054B (en) * 1986-01-30 1990-10-10 Daikin Mfg Co Ltd Flywheel assembly
JPS62158226U (de) * 1986-03-28 1987-10-07
JPH0672643B2 (ja) * 1986-09-30 1994-09-14 株式会社大金製作所 フライホイ−ル組立体
FR2669088B1 (fr) * 1990-11-08 1993-12-10 Valeo Embrayage pour transmission a amortisseur dynamique de vibrations, notamment de vehicules automobiles.
JP3230713B2 (ja) * 1992-10-23 2001-11-19 トヨタ自動車株式会社 ピークトルク低減機構

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243279A1 (de) * 2002-09-18 2004-03-25 Volkswagen Ag Kupplung mit konischer Verzahnung einer Welle-Nabe-Verbindung
WO2012130196A1 (de) * 2011-03-28 2012-10-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kurbelwellenriemenscheibe

Also Published As

Publication number Publication date
FR2765934A1 (fr) 1999-01-15
US5967278A (en) 1999-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19503975C2 (de) Vorrichtung zur Kraftübertragung mit einer Einrichtung zur Schwingungsdämpfung und zur Halterung der Vorrichtung
EP1306572B1 (de) Eingangsseitig zentral an einer Drehwelle oder Drehkomponente angebundene Kupplungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang
DE19959962A1 (de) Drehmomentübertragungseinrichtung
EP2805080B1 (de) Nasse reibkupplung mit integriertem dämpfersystem
DE112009002075B4 (de) Schwungradanordnung
DE19841418C2 (de) Dynamischer Dämpfer und Schwungradanordnung
DE19933208C2 (de) Dämpfungsvorrichtung
EP2347145B1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer für den antriebsstrang eines fahrzeugs
DE19616329C2 (de) Reibungskupplung zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
DE19709343B4 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Reibvorrichtung
DE19615566C2 (de) Dämpfungsmechanismus
DE19830826A1 (de) Dynamische Dämpfer- und Schwungrad-Anordnung
DE19916898B4 (de) Dämpfungsscheibenanordnung
DE102012223950B4 (de) Übertragungseinheit mit integriertem Dämpfersystem
DE19807223B4 (de) Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung
DE19739939A1 (de) Schwingungsdämpfungsfeder und die Feder verwendender Dämpfermechanismus
DE19916871B4 (de) Dämpfungsscheibenanordnung
EP3864312B1 (de) Drehmomentübertragungseinrichtung
DE19830824A1 (de) Dynamische Dämpfer- und Schwungradanordnung
DE4429510C2 (de) Schwungrad-Anordnung
DE102004018650A1 (de) Schwungradanordnung
WO2020143868A1 (de) Kupplungsscheibe mit einer dämpfereinheit für eine reibkupplung
DE19830798B4 (de) Dynamische Dämpfer- und Schwungradanordnung
DE19549459C2 (de) Vorrichtung zur Kraftübertragung mit einer Einrichtung zur Schwingungsdämpfung
DE19830545A1 (de) Dynamische Dämpfer- und Schwungradanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection