DE3440927C2 - Drehmomentübertragungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsein­ richtung mit einer Vorkehrung zum Aufnehmen beziehungsweise Ausgleichen von Drehstößen, insbesondere von Drehmoment­ schwankungen einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei, koaxial zueinander angeordneten, entgegen der Wirkung einer Dämpfungseinrichtung zueinander verdrehbaren Schwungmassen, von denen die eine, erste, mit der Brennkraftmaschine und die andere, zweite, über eine Reibungskupplung mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist, und wobei die Reibungskupplung über ein Ausrücksystem betätigbar ist, wobei die beiden Schwungmassen über ein Wälzlager zueinander verdrehbar gelagert sind.

Bei den bisher vorgeschlagenen Drehmomentübertragungsein­ richtungen dieser Art - wie sie beispielsweise die JP-OS 57- 204348 zeigt - sind die zwischen den Schwungmassen angeord­ neten Wälzlager derart eingebaut, daß einer ihrer beiden Lagerringe mit der einen Schwungmasse und der andere der Lagerringe mit der anderen Schwungmasse drehfest verbunden ist.

Die Funktion der bisher bekannten Drehmomentübertragungsein­ richtungen wird jedoch durch die folgenden Nachteile beeinträch­ tigt. Ein Nachteil besteht darin, daß die Lagerringe eines der­ artigen Wälzlagers lediglich im Bereich des zwischen den Schwung­ massen möglichen Winkelausschlages gegeneinander verdrehbar sind und die relative Winkelstellung der Lager­ ringe unmittelbar abhängig ist von der relativen Winkelstellung der beiden Schwungmassen zueinander. Dies ist insbesondere im Fahrbetrieb unter Last, wo Drehschwingungen sehr hoher Fre­ quenz und kleiner Amplitude - die im Bereich von einem Grad und darunter liegen können - zwischen den Lagerringen auftre­ ten, von besonderem Nachteil, da die zwischen den Lagerringen angeordneten Wälzkörper, wie z. B. Kugeln eine der Frequenz der Drehschwingungen proportionale Drehsinnänderung sowie eine nur sehr geringe Abwälzbewegung erfahren, wodurch keine einwandfreie Schmierung der Wälzlager möglich ist. Ein wei­ terer Nachteil, der sich besonders negativ auswirkt, besteht darin, daß bei hohen Beanspruchungen zwischen den Wälzkörpern und den Abwälzbahnen der Lagerringe praktisch immer an den gleichen Stellen bzw. in den gleichen sehr kleinen Bereichen des Umfanges der Abwälzbahnen auftreten, wodurch der Werkstoff an diesen Stellen bzw. in diesen kleinen Bereichen überbean­ sprucht wird. Diese Überbeanspruchung kann dazu führen, daß sich die Abwälzkörper in die Abwälzbahnen einarbeiten bzw. eindrücken, was eine schnelle Zerstörung der Lagerung zur Folge hat. Eine Überbeanspruchung des Werkstoffes kann außerdem zur Folge haben, daß sich aus der Oberfläche der Wälzkörper und/oder der Abwälzbahnen Teilchen herauslösen, so daß grübchenartige Vertiefungen entstehen, welche ebenfalls eine Zerstörung der Wälzlager zur Folge haben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Drehmomentübertragungseinrichtung zu schaffen, die gegenüber den bisher bekannt gewordenen Einrichtungen der Eingangs genannten Art eine verbesserte Funktion sowie eine erhöhte Lebensdauer aufweist, indem trotz der ungünstigen Bedingungen wegen des nicht stattfindenden Umlaufes der Wälzkörper eine Schmierung aufgebaut wird und Beschädigun­ gen, insbesondere das Eingraben der Wälzkörper vermieden werden.

Gemäß der Erfindung wird dies bei der Drehmomentübertra­ gungsseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die beiden Schwungmassen in Abhängigkeit von der Betätigung der Reibungskupplung entgegen der Kraft einer zwischen den beiden Schwungmassen axial wirkenden Feder, welche entgegen der Ausrückkraft der Reibungskupplung wirkt, zueinander begrenzt axial verlagerbar sind und daß die von der axial wirkenden Feder aufgebrachte Kraft kleiner ist als die Ausrückkraft der Reibungskupplung.

Als vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn die axiale Verlagerung der beiden Schwungmassen zueinander durch Anschläge begrenzt ist. Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die axiale Verlagerbarkeit der beiden Schwungmas­ sen zueinander entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers stattfindet, der auf die mit dem Eingangsteil eines Getrie­ bes verbindbare Schwungmasse eine Kraft ausübt, die der Ausrückkraft für die auf der mit dem Eingangsteil des Getriebes verbindbaren Schwungmasse vorgesehenen Reibungs­ kupplung entgegengerichtet ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das zwi­ schen der ersten und der zweiten Schwungmasse vorgesehene Wälzlager einerseits bei eingerückter Reibungskupplung durch die axial federn­ de Einrichtung axial verspannt werden kann. Das bedeutet, daß in bezug auf die Wälzkörper der innere und äußere Lagerring in entge­ gengesetzter Richtung durch eine Axialkraft beaufschlagt sind, wodurch der innere und der äußere Lagerring an den Wälzkörpern sich in entgegengesetzter Richtung axial abstützen und andererseits beim Betätigen der Reibungskupplung die Lagerringe entgegen der Verspann­ kraft der federnden Einrichtung zumindest entsprechend dem Lager­ spiel axial begrenzt zueinander verlagert werden können, wodurch die Wälzkörper ihre Berührungspunkte mit den Abwälzbahnen bzw. den Lagerringen wechseln. Ein solcher Wechsel der Berührungspunkte der Wälzkörper an den Lagerringen bzw. den Laufbahnen kann sich insofern positiv auswirken, daß dadurch ein Weitertransport der Wälzkörper in Umfangsrichtung gegenüber den Abwälzbahnen der Lagerringe bzw. den Laufbahnen bewirkt wird. Dadurch wird der Verschleiß der Lager wesentlich herabgesetzt und die Lebensdauer der Drehmomentübertra­ gungseinrichtung erhöht.

Für den Weitertransport der Wälzkörper zwischen den Lagerringen beziehungsweise den Laufbahnen kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Laufbahnen der Wälzlagerung, wie die Lagerringe, fest mit den jeweiligen Schwungmassen verbunden sind und die axial federnde Einrichtung zwischen Bauteilen der beiden Schwungmassen verspannt ist, derart, daß im eingerückten Zustand der Reibungskupplung die beiden Laufbahnen in der einen Achsrichtung zueinander verspannt sind und im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung die beiden Laufbahnen in der anderen Achsrichtung zueinander verspannt sind.

Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die Schwungmassen in Abhängigkeit des Ausrückens der Reibungskupplung axial begrenzt aufeinander zu bewegbar sind und beim Einrücken wieder axial begrenzt voneinander weg bewegbar. Für andere Anwen­ dungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn die Drehmoment­ übertragungseinrichtung derart aufgebaut ist, daß die Schwungmassen in Abhängigkeit des Ausrückens der Reibungskupplung axial begrenzt voneinander weg bewegbar sind und beim Einrücken wieder axial be­ grenzt aufeinander zu bewegbar.

Insbesondere bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung, bei der die Schwungmassen in Abhängigkeit des Ausrückens der Reibungskupp­ lung axial begrenzt aufeinander zu bewegbar sind, kann es angebracht sein, wenn die auf der mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbind­ baren zweiten Schwungmasse befestigte Reibungskupplung eine sogenannte gedrückte Kupplung ist. Bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung, bei der die Schwungmassen in Abhängigkeit des Ausrückens der Reibungskupplung axial begrenzt voneinander weg bewegbar sind, kann es zweckmäßig sein, wenn die auf der zweiten Schwungmasse befestigte Reibungskupplung eine sogenannte gezogene Kupplung ist, wobei es dann weiterhin vorteilhaft sein kann, wenn die beiden Schwungmassen über die axial federnde Einrichtung in Richtung aufeinander zu verspannt sind. Bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung, bei der auf der zweiten Schwungmasse eine gedrückte Kupplung befestigt ist, kann es hingegen angebracht sein, wenn die beiden Schwungmassen durch die axial federnde Einrichtung in Richtung voneinander weg beaufschlagt sind. Die axial federnde Einrichtung kann in besonders vorteilhafter Weise durch eine Tellerfeder gebildet sein.

Besonders zweckmäßig kann es weiterhin sein, daß der eine der Lagerringe des Wälzlagers an der zweiten Schwungmasse axial festgelegt ist und der andere der Lager­ ringe an einem auf der ersten Schwungmasse vorgesehenen axialen Fortsatz fest aufgenommen ist.

Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die beiden Schwung­ massen über das Wälzlager zueinander begrenzt axial verlagerbar sind, wobei vorteilhafterweise dieses Wälzlager durch ein einrei­ higes Wälzlager gebildet sein kann.

Es kann sich als zweckmäßig erweisen, wenn die axial wirkende Feder eine zwischen den beiden Schwungmassen wirksame Reibeinrichtung beaufschlagt, wobei es wiederum von Vorteil sein kann, wenn die axial wirkende Feder die Reibeinrichtung in einer der Ausrückrichtung entgegen­ gerichteten Richtung beaufschlagt.

Anhand der Fig. 1 bis 5 sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine im Schnitt dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehmo­ mentübertragungseinrichtung;

Fig. 3 bis 5 eine weitere Ausführungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung 1 zum Aufnehmen bzw. Ausgleichen von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungmassen 3 und 4 aufgeteilt ist. Die Schwung­ masse 3 ist auf einer Kurbelwelle 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine über Schrauben 6 befestigt. Auf der Schwungmasse 4 ist eine sogenannte gedrückte Reibungskupplung 7 über nicht näher dargestellte Schrauben befestigt. Zwischen der Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 und der Schwungmasse 4 ist eine Kupplungsscheibe 9 vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10 eines nicht näher dargestellten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8 der Reibungskupplung 7 wird in Richtung der Schwungmasse 4 durch eine am Kupplungsdeckel 11 schwenkbar gelagerte Tellerfeder 12 beaufschlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann die Schwungmasse 4 und somit auch das Schwungrad 2 über die Kupplungsscheibe 9 der Getrie­ beeingangswelle 10 zu- und abgekuppelt werden.

Zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 ist eine Dämpfungs­ einrichtung 13 vorgesehen, welche einer relativen Verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen entgegenwirkt.

Die beiden Schwungmassen 3 und 4 sind relativ zueinander über eine Lagerung 14 verdrehbar gelagert. Die Lagerung 14 besteht aus einem Wälzlager 15, dessen äußerer Ring 15a in einer Auf­ nahmebohrung 16 der Schwungmasse 4 und dessen innerer Lager­ ring 15b auf der Schulter 17 eines von der Kurbelwelle 5 weg weisenden Ansatzes 18 der Schwungmasse 3 drehfest aufgenommen sind. Das Wälzlager 15 ist auf dem Ansatz 18 der Schwungmasse 3 mittels eines Blechformteiles 19 gehalten. Das Blechformteil 19 ist über eine Nietverbindung 20 mit der Schwungmasse 3 verbun­ den und hintergreift axial mit einem radial verlaufenden äuße­ ren Randbereich 19a den inneren Lagerring 15b.

Die Dämpfungseinrichtung 13 besitzt Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 21, von denen lediglich eine ersichtlich ist, sowie Reibmittel in Form eines Reibringes 22 zur Dämpfung der Federn 21.

Das Eingangsteil der Dämpfungseinrichtung 13 ist durch zwei Scheiben 23, 24 gebildet, die über Abstandsbolzen 25 in axialem Abstand miteinander drehfest verbunden sind. Die Scheibe 24 weist an ihrem Umfang radial verlaufende Arme 24b auf, die sich an der Stirnfläche 26 eines kreisringförmigen axialen Vor­ sprunges 27 der Schwungmasse 3 abstützen und dort mittels einer Vernietung 28 befestigt sind. Zwischen den beiden Schei­ ben 23 und 24 ist ein flanschartiges Bauteil 29 angeordnet, welches das Ausgangsteil der Dämpfungseinrichtung 13 bildet. Das Ausgangsteil 29 weist an seiner äußeren Peripherie radial verlaufende Ausleger 30 auf, die gegenüber den zwischen den beiden Scheiben 23 und 24 verlaufenden radialen Bereichen 31 des Ausgangsteiles 29 axial versetzt sind. Die radialen Ausleger 30 stützen sich an der Stirnfläche 32 der Schwungmasse 4 ab und sind dort über eine Nietverbindung 33 an der Schwungmasse 4 befestigt. Die radialen Ausleger 30 und die radialen Arme 24b sind - in Umfangsrichtung des Schwungrades 2 betrachtet - winkelmäßig gegeneinander versetzt.

In den Scheiben 23 und 24 sowie in dem Ausgangsteil 29 sind Ausnehmungen 23a, 24a sowie 29a eingebracht, in denen die Schraubenfedern 21 der Dämpfungseinrichtung 13 aufgenommen sind. Dabei sind die Ausnehmungen 23a, 24a, 29a sowie die darin vorgesehenen Schraubenfedern 21, über den Umfang der Dämpfungseinrichtung 13 betrachtet, derart angeordnet und be­ messen, daß eine mehrstufige Dämpfungskennlinie vorhanden ist. Das Ausgangsmaterial 29 besitzt weiterhin bogenförmige Ausnehmun­ gen 29b, durch welche die Abstandsbolzen 25 hindurchragen. Die Begrenzung der relativen Verdrehung zwischen den beiden Schwung­ massen 3 und 4 wird durch Anschlag der Abstandsbolzen 25 an den Endbereichen der bogenförmigen Ausnehmungen 29b sicherge­ stellt.

Ein zur Reibungsdämpfung dienender Reibring 22 kann zwischen den Scheiben 24 und den radialen Bereichen 31 des Ausgangsteiles 29 bei nicht ausgerückter Reibungskupplung 7 eingespannt sein.

Um die erforderliche axiale Verlagerbarkeit der Schwungmasse 4 gegenüber der Schwungmasse 3 sicherzustellen, ist der innere Lager­ ring 15b auf dem Absatz 18 bzw. dem Blechformteil 19 axial verlager­ bar, jedoch drehfest aufgenommen. Zur Verdrehsicherung des Lagerrin­ ges 15b weist das Blechformteil 18 eine radial hervorstehende Nase 19b auf, welche in eine Längsnut 15c des Lagerringes 15b eingreift. Um die Einspannung eines teilweise abgenutzten Reibungsringes 22 zwischen dem Ausgangsteil 29 und der Scheibe 24 sicherzustellen, ist zwischen dem Lagerring 15b und den radial verlaufenden äußeren Randbereichen 19a ein axiales Nachstellspiel vorgesehen.

Zwischen der Schwungmasse 3 und 4 ist eine axial federnde Einrich­ tung vorgesehen, die in Fig. 1 strichliert angedeutet ist und bei der es sich um eine Tellerfeder 36 handeln kann, welche gegenüber dem Reibring 22 auf der anderen Seite des flanschartigen Bauteiles 29 angeordnet ist. Diese Tellerfeder 36 ist zwischen dem flanschar­ tigen Bauteil 29 und der Scheibe 23 verspannt.

Die Tellerfeder 36 bewirkt auch eine axiale Verspannung der beiden Schwungmassen 3 und 4.

Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Position ist die Funktion der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 folgende.

Bei eingerückter Reibungskupplung 7 wirkt bei einer Relativ­ verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 das maximale, durch den Reibring 22 erzeugte Reibmoment. Sobald der Ausrücker 35 zum Ausrücken der Reibungskupplung 7 auf die radial inneren Tellerfederzungenspitzen 12a einwirkt, wird mit zunehmender Ausrückkraft die Vorspannung der Tellerfeder 36 allmählich kompensiert, so daß das durch den Reibring 22 erzeugte Reibmoment mit zunehmender Ausrückkraft abnimmt. Sobald die aufgebrachte Ausrückkraft die Vorspannung der Tel­ lerfeder 36 überwindet, wird die Tellerfeder 36 verschwenkt und die Schwungmasse 4 um einen Betrag in Richtung der Schwung­ masse 3 verlagert. Diese Verlagerung bewirkt, daß der am Aus­ gangsteil 29 befestigte Reiring 22 von der Scheibe 24 abhebt und somit der Reibring 22 keine Reibungsdämpfung mehr erzeugt.

Mit der Schwungmasse 4 wird auch das vor dem Ausrücken durch die Tellerfeder 36 verspannte Lager 15 axial verschoben und in der anderen Richtung verspannt. Das Lager 15 muß die zum Ausrücken der Reibungskupplung 7 erforderliche Kraft abfangen.

Zum Einrücken der Reibungskupplung 7 wird die auf den Aus­ rücker 35 einwirkende Axialkraft allmählich abgebaut, wodurch zunächst die am Deckel 11 angelenkte Tellerfeder 12 aufgrund ihrer Verspannung sich verschwenkt und dadurch die Druckplatte 8 in Richtung der Schwungmasse 4 verlagert, so daß die Kupp­ lungsscheibe 9 allmählich zwischen der Schwungmasse 4 und der Druckplatte 8 eingeklemmt wird. Sobald die an den Tellerfeder­ zungenspitzen 12a einwirkende Kraft kleiner wird als die durch die verspannte Tellerfeder 36 erzeugte Kraft, werden das La­ ger 15 und somit auch die Schwungmasse 4 und die auf letzterer befestigten Bauteile von der Schwungmasse 3 um den zuvorge­ nannten Betrag weg verlagert. Aufgrund dieser Verlagerung kommt der Reibring 22 wieder zur Anlage an der Scheibe 24 und er­ zeugt infolge der verbleibenden Vorspannung der Tellerfeder 34 wieder ein Reibmoment zwischen der Schwungmasse 3 und 4. Das Lager 15 ist dann wieder so verspannt, wie dies vor dem Aus­ rücken der Fall war.

Die in Fig. 2 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung unterscheidet sich gegenüber der in Fig. 1 gezeigten im we­ sentlichen dadurch, daß auf der Schwungmasse 4 eine sogenannte gezogene Reibungskupplung 107 befestigt ist und der Reibring 122 auf der anderen Seite des Ausgangsteiles 29 vorgesehen ist. Die Tellerfeder 136 ist gemäß Fig. 2 verspannt.

Die Verspannung der Tellerfeder 136 bewirkt, daß das Lager 15 und somit auch die Schwungmasse 4 und die darauf befestigten Bauteile in Richtung der Schwungmasse 3 zu gedrückt werden. Infolgedessen wird der auf dem Ausgangsteil 29 befestigte Reibring 122 zwischen diesem Ausgangsteil 29 und der Scheibe 23 eingespannt. Zwischen den radial verlaufenden Bereichen der Schulter 17 und dem inneren Lagerring 15b ist ein axiales Spiel vorhanden, um bei Verschleiß des Reibringes 122 eine Nachstellung, das heißt eine axiale Verlagerung der Schwungmasse 4 in Richtung der Schwungmasse 3 zu ermöglichen.

Die Tellerfeder 136 ist wiederum derart eingebaut, daß sie bei Überwindung ihrer Vorspannung um einen vorbestimmten Be­ trag verschwenkt bzw. zusammengedrückt werden kann, so daß der Reibring 122 von der Scheibe 23 beim Ausrücken der Reibungs­ kupplung abheben kann.

Ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Position ist die Funktion der Drehmomentübertragungseinrichtung folgende.

Bei eingerückter Reibungskupplung 107 wirkt bei einer Relativ­ verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3 und 4 das maximale, durch den Reibring 122 erzeugte Reibmoment. Sobald die inneren Tellerfederzungenspitzen 112a in Richtung von der Schwungmasse 3 weg beaufschlagt werden, wird mit zunehmender Ausrückkraft die Vorspannung der Tellerfeder 136 allmählich kompensiert, so daß das durch den Reibring 122 erzeugte Reibmoment und die Verspan­ nung des Lagers 15 durch die Tellerfeder 136 abnehmen. Sobald die auf die Zungenspitzen 112a ausgeübte Ausrückkraft die Vorspannung der Tellerfeder 136 übersteigt, wird diese Tellerfeder 136 ver­ schwenkt bzw. zusammengedrückt und die Schwungmasse 4 um den genann­ ten Betrag in Richtung von der Schwungmasse 3 weg verlagert. Diese Verlagerung bewirkt, daß der am Ausgangsteil 29 befestigte Reibring 122 von der Reibscheibe 23 abhebt und somit keine Reibungsdämpfung mehr erzeugt wird. Mit der Schwungmasse 4 wird auch das Lager 15 wieder axial verschoben und in der anderen Richtung verspannt.

Beim Einrückvorgang der Reibungskupplung 107 wird, sobald die auf die Zungenspitzen 112a ausgeübte Kraft geringer wird als die Kraft der verspannten Tellerfeder 136 die Schwungmasse 4 und somit auch das Ausgangsteil 29 mit dem darauf befestigten Reibring 122 in Richtung der Schwungmasse 3 verlagert, wodurch der Reibring 122 wieder zur Anlage an der Scheibe 23 kommt und ein Reibmoment erzeu­ gen kann. Das Lager 15 ist dann wieder so vorgespannt, wie dies vor dem Ausrücken der Fall war.

Aus den Fig. 3 bis 5 geht eine Weiterbildung der Erfindung her­ vor. Die dargestellte Einrichtung 1′ besitzt ein Schwungrad 2′, welches in zwei Schwungmassen 3′ und 4′ aufgeteilt ist. Die Schwung­ masse 3′ ist auf einer Kurbelwelle 5′ einer nicht näher dargestell­ ten Brennkraftmaschine über Befestigungsschrauben 6′ befestigt. Auf der Schwungmasse 4′ ist eine Reibungskupplung 7′ über nicht näher dargestellte Mittel befestigt. Zwischen der Druckplatte 8′ der Reibungskupplung 7′ und der Schwungmasse 4′ ist eine Kupplungsschei­ be 9′ vorgesehen, welche auf der Eingangswelle 10′ eines nicht näher dargestellten Getriebes aufgenommen ist. Die Druckplatte 8′ der Reibungskupplung 7′ wird in Richtung der Schwungmasse 4′ durch eine am Kupplungsdeckel 11′ schwenkbar gelagerte Tellerfeder 12′ beauf­ schlagt. Durch Betätigung der Reibungskupplung 7 kann die Schwung­ masse 4′ und somit auch das Schwungrad 2′ über die Kupplungsscheibe 9′ der Getriebewelle 10′ zu- und abgekuppelt werden.

Die beiden Schwungmassen 3′ und 4′ sind relativ zueinander über eine Lagerung 13′ verdrehbar gelagert. Die Lagerung 13′ beinhaltet ein Kugellager 14′ sowie ein im axialen Abstand davon vorgesehenes radial wirksames Nadellager 15′. Die Schwungmasse 4′ weist einen zylindrischen Zapfen 16′ auf, auf dem der innere Ring 14a′ des Kugellagers 14 drehfest aufgenommen ist. Der Zapfen 16′ erstreckt sich in eine in der Kurbelwelle 5′ zentrisch vorgesehene Bohrung 17′. Das Nadellager 15′ ist im axialen Überlappungsbereich zwischen der Bohrung 17′ und dem Zapfen 16′ vorgesehen.

Die aus verschiedenen Bauteilen zusammengesetzte Schwungmasse 3′ besitzt ein flanschartiges Bauteil 18′, welches radial außen einen ringförmigen Massenkörper 19′ trägt, auf welchem der Anlaßring 20′ aufgebracht ist. Radial innen ist das flansch­ artige Bauteil 18′ auf einem Zwischenstück 21′ zentriert, wel­ ches einen radialen Bereich 22′ aufweist, der sich zwischen dem flanschartigen Bauteil 18′ und der Stirnfläche der Kurbelwelle 5′ erstreckt. Durch die Schrauben 6′ wird der radiale Bereich 22′ sowie das flanschartige Bauteil 18′ in Richtung auf die Stirn­ fläche der Kurbelwelle 5′ zu verspannt. Das Zwischenstück 21′ weist einen von der Kurbelwelle 5′ weg gerichteten Fortsatz 23′ auf, dessen Innenkonturen eine Bohrung 24′ bilden, in der der äußere Lagerring 14b′ des Kugellagers 14′ drehfest aufgenommen ist. Das Zwischenteil 21′ besitzt weiterhin einen sich axial in die Bohrung 17′ der Kurbelwelle 5′ erstreckenden rohrförmi­ gen Ansatz 25′, dessen äußere Mantelfläche zur Zentrierung der Schwungmasse 3′ gegenüber der Kurbelwelle 5′ dient. Zwischen der inneren Mantelfläche des rohrförmigen Ansatzes 25′ und den Endbereichen des Zapfens 16′ ist das radial wirksame Nadellager 15′ angeordnet. Die Schwungmasse 4′ weist Ausnehmungen 4a′ auf, durch welche die Schrauben 6′ hindurchführbar sind, so daß die Schwungmassen 3′ und 4′ mitsamt der Lagerung 13′ als Einheit an der Kurbelwelle 5′ montiert werden können.

Die beiden Schwungmassen 3′ und 4′ sind entgegen der Wirkung der Dämpfungseinrichtung 26′ begrenzt zueinander verdrehbar. Die Dämpfungseinrichtung 2′ besteht aus in Umfangsrichtung wirk­ samen Kraftspeichern in Form von Schraubenfedern 27′ und Reib­ einrichtungen 28′, 29′. Der flanschartige Bauteil 18′ dient als Eingangsteil für die Dämpfungseinrichtung 26′. Beidseits des flanschartigen Bauteiles 18′ sind Scheiben 30′, 31′ angeord­ net, die über Abstandsbolzen 32′ im axialen Abstand miteinan­ der drehfest verbunden sind. Die Abstandsbolzen 32′ dienen außerdem zur Befestigung dieser beiden Scheiben 30′, 31′ an der Schwungmasse 4′. In den Scheiben 30′, 31′ sowie im flansch­ artigen Bauteil 18′ sind Ausnehmungen 30a′, 31a′ sowie 18a′ eingebracht, in denen die Kraftspeicher 27′ aufgenommen sind. Im flanschartigen Bauteil 18′ sind außerdem bogenförmige Aus­ nehmungen 33′ eingebracht, durch welche die Abstandsbolzen 32′ hindurchgreifen, wobei die Relativverdrehung zwischen den bei­ den Schwungmassen 3′ und 4′ durch Anschlag der Bolzen 32′ an den Endkonturen 33a′, 33b′ dieser bogenförmigen Ausnehmungen 33′ erfolgt.

Die Reibeinrichtung 28′, welche über den gesamten Relativver­ drehwinkel zwischen dem flanschartigen Bauteil 18′ und den bei­ den Scheiben 30′, 31′ wirksam ist, besitzt ein tellerfederar­ tiges Bauteil 28a′, das die axial federnde Einrichtung darstellt, eine Druckscheibe 28b′ sowie ein zwischen Druckscheibe 28b′ und flanschartigem Bauteil 18′ vorgesehener Reibring 28c′. Das vorgespannte tellerfederartige Bauteil 28a stützt sich einerseits an der Scheibe 31′ ab und beaufschlagt andererseits die Druckscheibe 28b′ in Richtung des flanschartigen Bauteiles 18′, wodurch der Reibring 28c′ zwischen der Druckscheibe 28b′ und dem flanschartigen Bauteil 18′ eingespannt wird.

Die Reibeinrichtung 29′ bildet eine Lastreibeinrichtung mit einer Lastreibscheibe 34′. Die Lastreibscheibe 34′ weist an ihrem äußeren Umfang in Achsrichtung verlaufende Arme 35′ auf, die sich durch Ausnehmungen 36′ des flanschartigen Bau­ teiles 18′ hindurcherstrecken. Die Ausnehmungen 36′ sind der­ art ausgebildet, daß eine relative Verdrehung zwischen der Lastreibscheibe 34′ und dem flanschartigen Bauteil 18′ sowohl über einen Teilbereich 37′ des möglichen Verdrehwinkels 39′ in Schub- als auch über einen Teilbereich 38′ des möglichen Verdrehwinkels 40′ in Zugrichtung stattfinden kann. Die zwi­ schen dem flanschartigen Bauteil 18′ und der Scheibe 30′ vor­ gesehene Lastreibscheibe 34′ weist eine in die radial äußeren Bereiche in Richtung der Scheibe 30′ eingebrachte Sicke 41′ auf, welche mit der Scheibe 30′ in Reibungseingriff steht. Die Lastreibscheibe 34′ besitzt weiterhin radial nach innen verlaufende Bereiche, in denen eine Ausnehmung 42′ zur Aufnahme des gezeigten Kraftspeichers 27′ vorgesehen ist. Diese Ausneh­ mung 42′ besitzt - in Umfangsrichtung betrachtet - die gleiche Ausdehnung 43′ wie die beiden Ausnehmungen 30a′, 31a′ der beiden Scheiben 30′, 31′. Die Ausdehnung 44′ der in das flansch­ artige Bauteil 18′ eingebrachte Ausnehmung 18a′ ist größer als die Ausdehnung 43′. Die Anordnung der Ausnehmungen 30a′, 31a′, 42′ gegenüber der Ausnehmung 18a′ sowie der Unterschied zwischen den Ausdehnungen 43′ und 44′ ist derart gewählt, daß zwischen dem flanschartigen Bauteil 18′ und den beiden Schei­ ben 30′, 31′ eine relative Verdrehung über einen Teilbereich 37′, 38′ möglich ist, bevor der Kraftspeicher 27′ zwischen dem flanschartigen Bauteil 18′ und den beiden Scheiben 30′, 31′ zusammengedrückt wird.

An den Armen 35′ der Lastreibscheibe 34′ stützt sich mit seinen radial äußeren Bereichen ein zwischen dem flanschartigen Bauteil 18′ und der Scheibe 31′ vorgesehenes tellerfederartiges Bauteil 45′ ab, welches sich mit seinen radial inneren Bereichen an der Scheibe 31 abstützt. Die Lastreibscheibe 34′ wird dadurch in Richtung der Scheibe 30′ beaufschlagt. Die Ausnehmungen 30a′, 31a′ der beiden Seitenscheiben 30′, 31′ und die Ausnehmung 18a′ des flanschartigen Bauteiles 18′ sowie die darin vorgesehenen Schraubenfedern 27′ sind über den Umfang der Dämpfungseinrichtung 26′ derart angeordnet und bemessen, daß eine mehrstufige Dämpfungskennlinie vorhanden ist, wie dies im folgenden im Zusammenhang mit der in Fig. 5 dargestellten Torsionskennlinie näher erläutert wird. Bei der in Fig. 5 darge­ stellten Torsionskennlinie ist auf der Abszissenachse der relative Verdrehwinkel zwischen den beiden Schwungmassen 3′ und 4′ darge­ stellt und auf der Ordinatenachse das zwischen den beiden Schwung­ massen 3′ und 4′ übertragene Moment. In den Fig. 4 und 5 zeigt der Pfeil 46′ die Zugrichtung an, das heißt also die Drehrichtung, in der die durch die Kurbelwelle 5′ einer Brennkraftmaschine ange­ triebene Schwungmasse 3′ die Getriebeeingangswelle 10′ und damit auch das Kraftfahrzeug über die Kupplungsscheibe 9′ antreibt. Durch den Pfeil 47′ ist die Schubrichtung gekennzeichnet, weiterhin zeigt in Fig. 3 die ausgezogene Linie, die durch die Federn erzeugte Dämpfungswirkung und die schraffierten Flächen 48′, 48a′, die der Federkennlinie überlagerte Reibungsdämpfung der Lastreibeinrichtung 29′.

Ausgehend von der in Fig. 4 dargestellten Ruhestellung der Dämp­ fungseinrichtung 26′ wirkt, bei einer Relativverdrehung der beiden Schwungmassen 3′ und 4′ in Zugrichtung 46′, im Bereich 38′ zunächst die durch Federn 27′ geringerer Steifigkeit, welche nicht darge­ stellt sind, gebildete erste Stufe. Am Ende des Bereiches 38′ kommt zusätzlich die durch Federn 27′ höherer Steifigkeit, zu denen auch die dargestellte Feder 27′ gehört, gebildete zweite Federstufe zusätzlich zur ersten Federstufe zur Wirkung. Dies geschieht da­ durch, daß die Kanten 49′ der Ausnehmungen 18a′ des flanschartigen Bauteiles 18′ nach einer Verdrehung um den Winkel 38′ in Zugrichtung 46′ an den in den Fenstern 30a′, 31a′ der Scheiben 30′, 31′ angeord­ neten Federn 27′ höherer Steifigkeit angreifen. In gleicher Weise kommen die Kanten 50′ der Ausnehmungen 18a′ bei einer Verdrehung um den Winkel 37′ in Schubrichtung 47′ an den Federn 27′ der zweiten Stufe zur Wirkung.

Durch die Bolzen 32′ und die Aussparungen 33′ im flanschartigen Bauteil 18′ wird der maximale Verdrehwinkel bestimmt. Bei einer Verdrehung der Schwungmasse 3′ um den Winkel 40′ in Zugrichtung 46′ bzw. 39′ in Schubrichtung 47′ gelangen die Bolzen 32′ an den Endbe­ reichen 33a′, 33b′ der Aussparungen 33′ zur Anlage.

Bei einer Verdrehung der Schwungmasse 3′ in Zug- oder Schubrichtung aus der in Fig. 4 dargestellten Ruhestellung wird zunächst Reibung durch die Reibeinrichtung 28′ erzeugt. Diese Reibeinrichtung 28′ ist solange alleine wirksam, bis die axial verlaufenden Arme 35′ der Lastreibscheibe 34′ zur Anlage an den Anschlagkanten 51′ für die Zugrichtung oder 52′ für die Schubrichtung der Ausnehmungen 36′ im flanschartigen Bauteil 18′ kommen, so daß die Lastreibscheibe 34′ und somit auch das tellerfederartige Bauteil 45′ gegenüber dem flanschartigen Bauteil 18′ bzw. der Schwungmasse 3 festgelegt sind. Diese Festlegung bewirkt daß bei Fortsetzung der Verdrehung zwischen den beiden Schwungmassen 3′ und 4′ die Lastreibscheibe 34′ und das tellerfederartige Bauteil 45′ gegenüber den beiden Scheiben 30′, 31′, zwischen denen sie verspannt sind, solange verdreht werden, bis die Bolzen 32′ an den Endbereichen 33a′ oder 33b′ der Ausnehmungen 33′ im flanschartigen Bauteil 18′ zur Anlage kommen. Während dieser Verdrehphase wird ein relativ hohes Reibmoment erzeugt. In der Torsionskennlinie ist die durch dieses Reibmoment erzeugte Dämp­ fungswirkung der Lastreibeinrichtung 29′ für den Zugbereich der Dämpfungseinrichtung 26′ durch die Fläche 48′ und für den Schubbe­ reich durch die Fläche 48a′ dargestellt.

Wie aus der in Fig. 5 dargestellten Torsionskennlinie zu entnehmen ist, ist die Vorspannung der mit der Lastreibeinrichtung 29′ zusam­ menwirkenden Kraftspeicher 27 derart gewählt, daß das von diesen Kraftspeichern 27′ erzeugte Rückstellmoment ausreicht, um eine Rückstellung der Lastreibeinrichtung in die in Fig. 4 dargestellte Ruhestellung sicherzustellen. Die Vorspannung der mit der Lastreib­ einrichtung 29′ zusammenwirkenden Kraftspeicher 27′ kann jedoch auch kleiner gewählt werden, so daß keine vollständige Rückstellung der Lastreibeinrichtung erzielt wird und eine sogenannte Verschleppung des Einsatzes der Lastreibeinrichtung stattfindet. Weiterhin könnten die Ausnehmungen 42′ der Lastreibscheibe 35′ größer sein als die Ausnehmungen 30a′, 31a′ in den Scheiben 30′, 31′, wodurch ebenfalls eine Verschleppung des Einsatzes der Lastreibeinrichtung stattfin­ det.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Torsionskennlinie ist die durch die Reibeinrichtung 28′ erzeugte Reibungsdämpfung bzw. Reibungshysterese nicht ersichtlich, da diese beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wesentlich kleiner ist als die der Lastreibeinrichtung 29′. Bei den zuvor im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 beschriebenen Ausfüh­ rungsformen können die Wälzlager auch so ausgebildet sein, daß ihre Lagerringe bzw. Abwälzbahnen fest mit den jeweiligen Schwungmassen verbunden bzw. in diese eingearbeitet sind. Dies bedeutet, daß die Abwälzbahnen durch Vertiefungen gebildet werden, die in entsprechen­ den Umfangsbereichen der Schwungmassen ausgebildet sind.

Die Funktion der Erfindung besteht insbesondere darin, daß das zwischen der ersten und der zweiten Schwungmasse 3′, 4′ vorhandene Wälzlager 14′ durch die Tellerfeder 28a′ bei eingerückter Reibungs­ kupplung 7′ einerseits axial verspannt werden kann. Das bedeutet, daß in bezug auf die Wälzkörper der innere und äußere Lagerring 14a′, 14b′ in entgegengesetzter Richtung durch eine Axialkraft beauf­ schlagt sind. Deshalb stützen sich der innere und der äußere Lager­ ring 14a′, 14b′ an den Wälzkörpern axial in entgegengesetzter Rich­ tung ab. Andererseits können beim Betätigen der Reibungskupplung 7′ die Lagerringe 14a′, 14b′ entgegen der Verspannkraft der federnden Einrichtung 28a′ zumindest entsprechend dem Lagerspiel axial be­ grenzt zueinander verlagert werden, wodurch die Wälzkörper ihre Berührungspunkte mit den Abwälzbahnen bzw. den Lagerringen 14a′, 14b′ wechseln. Ein solcher Wechsel der Berührungspunkte der Wälzkörper an den Lagerringen 14a′, 14b′ bzw. den Laufbahnen kann sich insofern positiv auswirken, daß dadurch ein Weitertransport der Wälzkörper in Umfangsrichtung gegenüber den Abwälzbahnen der Lagerringe 14a′, 14b′ bzw. den Laufbahnen bewirkt wird. Dadurch wird der Verschleiß des Lagers wesentlich herabgesetzt und die Lebensdauer der Drehmoment­ übertragungseinrichtung erhöht.

Claims (10)

1. Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Vorkehrung zum Aufnehmen beziehungsweise Ausgleichen von Dreh­ stößen, insbesondere von Drehmomentschwankungen einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei, koaxial zuein­ ander angeordneten, entgegen der Wirkung einer Dämp­ fungseinrichtung zueinander verdrehbaren Schwungmassen, von denen die eine, erste, mit der Brennkraftmaschine und die andere, zweite, über eine Reibungskupplung mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist, und wobei die Reibungskupplung über ein Ausrücksystem betätigbar ist, wobei die beiden Schwungmassen über ein Wälzlager zueinander verdrehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwungmassen (3, 4; 3′, 4′) in Abhängigkeit von der Betätigung der Reibungskupplung (7; 107; 7′) entgegen der Kraft einer zwischen den beiden Schwungmassen axial wirkenden Feder (36; 136; 28a′), welche entgegen der Ausrückkraft der Reibungskupplung wirkt, zueinander begrenzt axial verlagerbar sind und daß die von der axial wirkenden Feder (36; 136; 28a′) aufgebrachte Kraft kleiner ist als die Ausrückkraft der Reibungskupplung (7; 107; 7′).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verlagerung der beiden Schwungmassen (3, 4) zueinander durch Anschläge (17, 19a) begrenzt ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnen der Wälzlage­ rung (15; 14′) wie die Lagerringe, fest mit den jeweili­ gen Schwungmassen (3, 4; 3′, 4′) verbunden sind und die axial wirkende Feder (36; 136; 28a′) zwischen Bauteilen der beiden Schwungmassen verspannt ist, derart, daß im eingerückten Zustand der Reibungskupplung (7; 107; 7′) die beiden Laufbahnen in der einen Achsrichtung zueinander verspannt sind und im ausgerückten Zustand der Reibungs­ kupplung (7; 107; 7′) die beiden Laufbahnen in der anderen Achsrichtung zueinander verspannt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwungmassen (3, 4; 3′, 4′) in Abhängig­ keit des Ausrückens der Reibungskupplung (7, 7′) axial begrenzt aufeinander zu bewegbar sind und beim Einrücken wieder axial begrenzt voneinander weg bewegbar.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwungmassen (3, 4) in Abhängigkeit des Ausrückens der Reibungskupplung (107) axial begrenzt voneinander weg bewegbar sind und beim Einrücken wieder axial begrenzt aufeinander zu bewegbar.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Lagerringe (15a; 14a′) an der zweiten Schwungmasse (4; 4′) axial festgelegt ist und der andere der Lagerringe (15b; 14b) an einem auf der ersten Schwungmasse (3; 3′) vorgesehenen axialen Fortsatz (18; 16′) aufgenommen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwungmassen (3, 4; 3′, 4′) über ein Wälzlager (15; 14′) zueinander begrenzt axial verlagerbar sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (15, 14′) ein Rillenku­ gellager ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axial wirkende Feder (36; 136; 28a′) eine zwischen den beiden Schwungmassen (3, 4; 3′, 4′) wirksame Reibeinrichtung beaufschlagt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axial wirkende Feder (36; 136; 28a′) die Reibeinrich­ tung in einer der Ausrückrichtung entgegengerichteten Richtung beaufschlagt.