DE3701444C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwungrad gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solches Schwungrad ist bekannt (US-Z Automotive Engineering, Band 93, Nr. 1, 1985, Seite 85). Bei diesem bekannten Schwungrad besteht die Mitnehmerscheibenanordnung aus zwei formgleichen Mitnehmerscheibenplatten, die symme­ trisch bezüglich des Zentrums einer Stirnfläche des Feder­ mechanismus angeordnet sind. Zwischen den beiden Mitnehmer­ scheibenplatten ist die Tellerfeder angeordnet. Der eine Reibbelag ist zwischen einer der beiden Mitnehmerscheiben­ platten und einem Flansch der Schwungscheibe angeordnet, und der andere der beiden Reibbeläge ist zwischen der anderen Mitnehmerscheibenplatte und dem Schwungscheibenhauptteil angeordnet. Günstig bei diesem bekannten Schwungrad ist, daß die Rutschkupplung in Radialrichtung innerhalb des Feder­ mechanismus angeordnet ist, so daß die Relativgeschwindig­ keiten zwischen den Elementen der Rutschkupplung im Falle des Rutschens niedriger sind als dann, wenn die Rutschkupp­ lung radial außerhalb des Federmechanismus angeordnet wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Schwungrad dahingehend zu verbessern, daß es platzsparend ausgebildet ist, ohne daß seine Leistungsfähigkeit beein­ trächtigt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Schwungrad gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Schwungrad ist die platzsparende Wirkung dadurch erreicht, daß die Mittellinie der Mitnehmer­ scheibenanordnung näher zu der von der Schwungscheibe abgewandten Seitenplatte gerückt werden kann und dement­ sprechend in gleicher Weise der Federmechanismus seitlich verrückt werden kann, wodurch mehr axialer Bauraum für die Schwungscheibe verbleibt, so daß die Schwungscheibe entweder zur Steigerung ihrer Schwungwirkung und Wärmeaufnahmefähig­ keit vergrößert werden kann oder aber bei gleich dicker Schwungscheibe die Gesamtanordnung des Schwungrades axial schmaler gestaltet werden kann. Trotz dieser platzsparenden Bauweise wird die Wärmeabfuhr aus der Rutschkupplung nicht beeinträchtigt, sondern sogar verbessert, da nur noch einer der Reibbeläge an der Mitnehmerscheibe anliegt und praktisch die gesamte Reibwärme des anderen Reibbelags in die Schwungscheibe abgeleitet wird.

Ein Schwungrad, bei dem die Mitnehmerscheibenanordnung aus lediglich einer einzigen Mitnehmerscheibe besteht, ist bereits an sich bekannt (DE-GM 85 04 809). In diesem bekannten Fall liegen beide Reibbeläge an der Mitnehmer­ scheibe an und ist die Tellerfeder zwischen dem Schwung­ scheibenhauptteil und der Druckplatte angeordnet, die drehfest mit der Schwungscheibe verbunden ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt gemäß IV-IV in Fig. 2 durch ein Schwungrad in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine abgebrochene, teilweise aufgeschnittene Ansicht des Schwungrades von Fig. 1; und

Fig. 3 einen Querschnitt eines Schwungrades in einer zweiten Ausführungsform.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Treibplatte 202 mit einer Antriebswelle, beispielsweise einer Motorkurbelwelle, ver­ bunden, so daß diese und die Treibplatte 202 gemeinsam drehen. Die Treibplatte 202 umfaßt ein äußeres Ringteil 202 a, ein inneres Ringteil 202 b und stählerne Seitenplatten 202 c sowie 202 d, die durch Niete beidseits gegen das Ringteil 202 a geklemmt sind. Durch Schrauben 204 wird die Seitenplatte 202 c gegen das Ringteil 202 b geklemmt. Am Außenumfang des Ringteils 202 a ist ein Zahnkranz 205 ausgebildet, der das Anlassen des Motors ermöglicht. Ein vorspringender Ansatz 202 b′ am Ringteil 202 b nimmt eine Schubkraft von einem Lager 207 auf und verhindert somit deren Einwirken auf die Seitenplatte 202 c. Die Fertigung der Seitenplatte 202 c aus Stahl und die Aufnahme der Schubkraft durch den Ansatz 202 b′ ermöglichen eine dünne Konstruktion für diese Seitenplatte 202 c, die an einer Stelle, an der ein Federmechanismus 212, auf den noch eingegangen werden wird, aufgenommen ist, eine leicht in einem Preßvorgang zu fertigende Öffnung hat, deren Rand in axialer Richtung nach außen gebogen ist. Die Seitenplatte 202 c der Treibplatte 202 ist also zwischen die Motorkurbelwelle und das innere Ringteil 202 b eingezwängt, das als Führung für das Lager dient.

Parallel sowie koaxial zur Treibplatte 202 ist eine Schwungscheibe 206 drehbar mit Bezug zu der Treibplatte 202 angeordnet, die über das Lager 207 von der Treibplatte 202 drehbar getragen ist. Zum Positionieren einer (nicht gezeigten) Kupplung ist ein Kupplungspositionierzapfen 208 vorgesehen. Die Schwungscheibe 206 ist in ein Schwungschei­ benhauptteil 206 a und einen Flansch 206 d unterteilt, so daß sie eine Rutschkupplung 215, auf die noch näher eingegangen werden wird, aufnehmen kann. Das Schwungscheibenhauptteil 206 a und der Flansch 206 d sind durch Schrauben miteinander verbunden.

Zwischen der Treibplatte 202 und der Schwungscheibe 206 befindet sich der Federmechanismus 212, der eine Schrauben­ feder 213 und an deren beiden Enden vorgesehene Federsitze 214 umfaßt. Die an den beiden Enden der Schraubenfeder 213 befindlichen Federsitze 214 sind identisch ausgestaltet. Wenn zur Zeit der Einwirkung eines Drehmoments eine Mitnehmerscheibe 216 relativ zur Treibplatte 202 verdreht wird, so kann der eine Federsitz 214 an einer in radialer Richtung der Treibplatte 202 einwärts verlaufenden Kante zur Anlage kommen, während der andere Federsitz 214 gegen einen radialen Vorsprung 216 b der Mitnehmerscheibe 216 der Rutschkupplung 215 zur Anlage kommen kann. Wirkt ein Drehmoment nicht ein, so ist zwischen wenigstens einem der Federsitze 214 sowie wenigstens einem der Bauteile 202 und 216 b, mit denen einer der Federsitze 214 zur Anlage kommen kann, ein Spalt vorhanden.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist die Rutschkupplung 215 radial innerhalb des Federmechanismus 212 angeordnet. Die von der Schwungscheibe 206 getragene Rutschkupplung 215 umfaßt die Mitnehmerscheibe 216, Reibbeläge 216 a, eine Druckplatte 220 sowie eine Tellerfeder 217. Die Druckplatte 220 ist mit einem Ansatz 220 a versehen, der in eine Aussparung 216 c zwischen den radial auswärts ragenden Vorsprüngen 216 b eingesetzt ist, so daß die Druckplatte zusammen mit der Mitnehmerscheibe 216 dreht. Der eine der Reibbeläge 216 a ist zwischen dem Flansch 206 d der Schwungscheibe 206 sowie der Mitnehmerscheibe 216, der andere der Reibbeläge 216 a ist zwischen dem Schwungscheibenhauptteil 206 a und der Druck­ platte 220 angeordnet. Die Tellerfeder 217 befindet sich zwischen der Mitnehmerscheibe 216 und der Druckplatte 220, um die Mitnehmerscheibe 216 gegen den Flansch 206 d der Schwungscheibe 206 und die Druckplatte 220 gegen das Schwungscheibenhauptteil 206 a zu pressen. Auf Drehmoment­ änderungen beruhende Vibrationen können durch einen Gleit­ reibungsverlust an den Flächen der Reibbeläge 216 a gedämpft werden. Wenn das Drehmoment kleiner als die von der Schubkraft der Tellerfeder 217 abhängende Reibkraft an den Reibbelägen 216 ist, dann drehen die Mitnehmerscheibe 216 und die Schwungscheibe 206 miteinander. Übertrifft das Drehmoment die Reibkraft, so tritt ein Relativschlupf zwischen der Mitnehmerscheibe 216 und der Schwungscheibe 206 auf. Die Mitnehmerscheibe 216 ist mit dem radial nach außen vorstehenden Vorsprung 216 b versehen, der im Zentrum der Stirnfläche des Federmechanismus 212 diese Fläche kreuzt.

Der Abstand zwischen dem Flansch 206 d der Schwungscheibe 206 und dem Zentrum der Stirnfläche des Federmechanismus 212 ist gleich der Summe der Dicke des Reibbelages 216 a plus der halben Dicke T/2 der Mitnehmerscheibe 216.

Ein hier nicht näher erläuterter Hysteresemechanismus 218 ist radial einwärts der Rutschkupplung 215 sowie zwischen der Treibplatte 202 und der Schwungscheibe 206 angeordnet.

Das Drehmoment der Motorkurbelwelle wird auf die Treibplatte 202, die zusammen mit der Kurbelwelle dreht, und dann über den Federmechanismus 212, die Rutschkupplung 215 sowie den Hysteresemechanismus 218 auf die Schwungscheibe 206 über­ tragen. Hierbei können eine kleine Änderung im Drehmoment der Motorkurbelwelle und die Maschinenvibration durch ein Schwingungssystem absorbiert werden, das den Federmecha­ nismus 212, die Rutschkupplung 215, den Hysteresemechanismus 218 sowie die Trägheitsglieder, d.h. die Treibplatte 202 und die Schwungscheibe 206, umfaßt.

Um die Vibrationen im Leerlauf des Motors, während dessen die relative Drehverlagerung zwischen der Treibplatte 202 und der Schwungscheibe 206 klein ist, wirksam zu absorbie­ ren, ist eine weiche Federcharakteristik erforderlich. Um den Federmechanismus 212 kompakt auszubilden, ist, wenn die relative Drehverlagerung groß ist, eine harte Federcharak­ teristik erforderlich. Wenn ein zu großes Drehmoment einwirkt, dann ist es des weiteren notwendig, um den Kraftübertragungsweg zu schützen, die Drehmomentübertragung mittels der Rutschkupplung 215 zu begrenzen.

Wenn das Drehmoment klein ist, dann wirken sich der Spalt zwischen dem Federsitz 214 und der Mitnehmerscheibe 216 sowie die niedrige Reibungskraft des Hysteresemechanismus 218 aus. Wenn dann der Federsitz 214 mit der Mitnehmer­ scheibe 216 zur Anlage kommt, so verformt sich bei einem erhöhtem Drehmoment die Schraubenfeder 213. Bei einem weiteren Anstieg des Drehmoments verformt sich die Schrau­ benfeder 213 noch stärker, so daß sich die beiden Federsitze 214 berühren, wobei sich Gummiteile der Federsitze unter dem erhöhten Drehmoment verformen. Steigt das Drehmoment weiter an und geht es über einen bestimmten Wert hinaus, so entsteht aufgrund der Rutschkupplung 215 ein Schlupf. Auf diese Weise kann das Drehmoment unter wirksamer Absorption seiner Änderungen auf den Kraftübertragungsweg übertragen werden.

In Fig. 3 sind zur Bezeichnung von Elementen, die bereits anhand der Fig. 1 und 2 erläutert worden sind, jeweils um "100" erhöhte Bezugszeichen verwendet.

Bei der in Fig. 3 zweiten Ausführungsform des Schwungrades umfaßt die von der Schwungscheibe 306 getragene Rutschkupp­ lung 315 die Mitnehmerscheibe 316, die Reibbeläge 316 a, die Druckplatte 320 und die Tellerfeder 317. Die Druckplatte 320 hat einen abgewinkelten Ansatz 320 a, der in einer Ausnehmung 316 c am Innenumfang der Mitnehmerscheibe 316 eingreift, so daß die Druckplatte 320 mit der Mitnehmerscheibe 316 dreht. Einer der Reibbeläge 316 a ist zwischen dem Flansch 306 d der Schwungscheibe 306 und der Mitnehmerscheibe 316, der andere Reibbelag 316 a ist zwischen dem Schwungscheibenhauptteil 306 a und der Druckplatte 320 angeordnet. Die Tellerfeder 317 befindet sich zwischen der Mitnehmerscheibe 316 und der Druckplatte 320, um die Mitnehmerscheibe 316 gegen den Flansch 306 d der Schwungscheibe 306 und die Druckplatte 320 gegen das Schwungscheibenhauptteil 306 a zu pressen. Die Mitnehmerscheibe 316 weist den Vorsprung 316 b auf, der das Zentrum der Stirnfläche des Federmechanismus 312 durchsetzt.

Der Abstand zwischen dem Flansch 306 d der Schwungscheibe 306 und dem Zentrum der Stirnfläche des Federmechanismus 312 ist gleich der Summe der Dicke des Reibbelags 316 a plus der halben Dicke T/2 der Mitnehmerscheibe 316.

Claims (3)

1. Schwungrad, umfassend eine mit einer Antriebswelle verbundene Treibplatte (202; 302), die zwei Seitenplatten (202 c, 202 d; 302 c, 302 d), ein zwischen diesen befestigtes äußeres Ringteil (202 a; 302 a) und ein an der antriebswellen­ seitigen Seitenplatte (202 c; 302 c) befestigtes inneres Ringteil (202 b; 302 b) aufweist, und eine koaxial zur Treibplatte angeordnete und mittels eines Lagers an dieser gelagerte Schwungscheibe (206; 306), wobei zwischen der Treibplatte und der Schwungscheibe ein Federmechanismus (212; 312), eine Rutschkupplung (215; 315) und ein Hyste­ resemechanismus (218; 318) angeordnet sind und wobei die Rutschkupplung in Radialrichtung innerhalb des Federmecha­ nismus und in Reihe mit diesem wirkend angeordnet ist und eine Mitnehmerscheibenanordnung (216; 316) mit in Radial­ richtung nach außen vorstehenden und mit dem Federmechanis­ mus in Eingriff bringbaren Vorsprüngen (216; 316 b), eine Tellerfeder (217; 317) sowie Reibbeläge (216 a; 316 a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerscheiben­ anordnung eine einzige Mitnehmerscheibe (216; 316) aufweist, deren Vorsprünge (216; 316 b) jeweils durch das Zentrum einer Stirnfläche des Federmechanismus (212; 312) verlaufen und daß die Rutschkupplung (215; 315) derart ausgebildet ist, daß der eine der Reibbeläge (216 a; 316 a) zwischen der Mitnehmerscheibe und einem Flansch (206 d; 306 d) der Schwung­ scheibe (206; 306) und ein anderer der Reibbeläge (216 a; 316 a) zwischen einer Druckplatte (220; 320) und dem Schwungscheibenhauptteil (206 a; 306 a) angeordnet ist, daß die Tellerfeder (217; 317) zwischen der Druckplatte und der Mitnehmerscheibe angeordnet ist und daß die Druckplatte mit der Mitnehmerscheibe zur gemeinsamen Drehung mit dieser verbunden ist.

2. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (220) einen an ihr radial außen ausgebildeten Ansatz (220 a) aufweist, der in eine Aussparung (216 c) der Mitnehmerscheibe (216) eingreift.

3. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (320) einen an ihr radial innen ausgebildeten Ansatz (320 a) aufweist, der in eine radial innen gelegene Ausnehmung (316 c) der Mitnehmerscheibe (316) eingreift.