DE3901454C2 - Schwungrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwungrad zum Kompensieren der Drehstöße von Brennkraftmaschinen mit einer wirkungsmäßig zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren Schwungmassen angeordneten drehelastischen Dämpfungsvor­ kehrung, wobei die eine, erste, Schwungmasse mit der Brennkraftmaschine und die andere, zweite, mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist und wobei weiterhin, ausgehend von einer Ruhestellung bzw. einem Mittellagenbe­ reich der Schwungmassen bei einer Relativverdrehung derselben in wenigstens eine Drehrichtung ein erster Dämpfer über einen ersten Winkelbereich mit einer geringeren Verdrehwiderstandsmomentenrate im wesentlichen alleine wirksam ist und wenigstens ein weiterer Dämpfer mit einer größeren Verdrehwider­ standsmomentenrate über einen sich daran anschließenden, zweiten Winkelbe­ reich wirksam wird.

Bei den bisher z. B. durch die DE 37 21 710 A1 vorgeschlagenen Schwungrä­ dern dieser Art sind die Kraftspeicher des ersten Dämpfers, die praktisch alleine über den ersten Verdrehwinkelbereich komprimiert werden, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen den Kraftspeichern höherer Steifigkeit des weiteren Dämp­ fers und auf gleicher radialer Höhe mit letzteren angeordnet. Ein derartiger Auf­ bau hat jedoch den Nachteil, daß durch den umfangsmäßigen Platzbedarf der Kraftspeicher des ersten Dämpfers die durch den zweiten Dämpfer, welcher den Hauptdämpfer darstellt, mögliche winkelmäßige Verdrehung zwischen den Schwungmassen reduziert bzw. begrenzt ist, was für manche Anwendungsfälle derartiger Schwungräder nachteilig ist. Ähnliche Schwungräder sind z. B. auch durch die DE 34 30 457 A1 bekannt geworden.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Schwungrad der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine einwandfreie Filtrierung sowohl der im Leerlaufbetrieb als auch im Lastbetrieb auftretenden Schwingungen zwi­ schen Brennkraftmaschine und Getriebe gewährleistet. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die bereits vorgeschlagenen Schwungräder der eingangs ge­ nannten Art zu verbessern, wobei das erfindungsgemäße Schwungrad in be­ sonders einfacher und preiswerter Weise herstellbar sein soll.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß wenigstens ein Kraftspei­ cher des weiteren Dämpfers in der winkelmäßigen Ruhestellung zwischen den beiden Schwungmassen, also, wenn praktisch kein Moment durch das Schwungrad übertragen wird, von der ersten Schwungmasse gehalten bzw. getragen wird, weiterhin mindestens ein Kraftspeicher geringerer Steifigkeit des ersten Dämpfers von einem mit der zweiten Schwungmasse antriebsmäßig gekoppelten scheibenartigen Bauteil gehalten bzw. getragen ist und von einem weiteren Bauteil beaufschlag­ bar bzw. komprimierbar ist, welches gegenüber dem scheibenar­ tigen Bauteil verdrehbar ist und sich in Umfangsrichtung beidseits an einem Kraftspeicher höherer Steifigkeit des weiteren Dämpfers abstützt. Durch einen derartigen Aufbau der drehelastischen Dämpfungsvorkehrung des Schwungrades kann in einem ersten Verdrehwinkelbereich, welcher kleineren Winkelausschlägen zwischen den Schwungmassen entspricht, der einem Kraftspeicher des weiteren Dämpfers zugeordnete Kraftspeicher des ersten Dämpfers - in beide Verdrehrichtun­ gen zwischen den Schwungmassen - durch den zugeordneten Kraftspeicher des weiteren Dämpfers komprimiert werden. Ein besonders vorteilhafter Aufbau kann sich dadurch ergeben, daß das weitere Bauteil durch wenigstens ein sektorförmiges Teil gebildet ist, das im wesentlichen radial innerhalb eines Kraftspeichers des weiteren Dämpfers vorgesehen ist und mit radial verlaufenden Abschnitten an dessen Endbereichen anliegt. Das sektorförmige Teil kann dabei in vorteilhafter Weise wenigstens eine Aufnahme, wie Fenster für einen Kraftspeicher des ersten Dämpfers besitzen. Eine für die Funktion besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann dadurch gebildet werden, daß die einander zugeordneten Aufnahmen für einen Kraftspeicher des ersten Dämpfers im scheibenartigen Bauteil und im sektorförmigen Teil gleiche Länge besitzen. Die Länge dieser Aufnahmen und die Länge des darin aufgenom­ menen Kraftspeichers können dabei gleich sein oder es kann der Kraftspeicher im entspannten Zustand länger sein als die Aufnahmen, so daß er mit Vorspannung in diesen Aufnahmen aufgenommen ist.

Das sektorförmige Teil kann in vorteilhafter Weise am scheibenartigen Bauteil in Umfangsrichtung verlagerbar geführt, in radialer Richtung jedoch abgestützt sein. Für die Halterung und Beaufschlagung des Kraftspeichers des ersten Dämpfers kann es besonders zweckmäßig sein, wenn innerhalb eines Kraftspeichers des weiteren Dämpfers beidseits des scheibenartigen Bauteils je ein sektorförmiges Teil vorhanden ist, die über Abstandsmittel verbunden sind, welche sich axial durch in Umfangsrichtung längliche Ausnehmungen im scheibenartigen Bauteil erstrecken können. Die Abstandsmittel können dabei derart ausgebildet sein, daß sie die sektor­ förmigen Teile fest miteinander verbinden und am scheibenar­ tigen Teil bei Fliehkrafteinwirkung abstützen.

Für den Aufbau und die Funktion des Schwungrades kann es besonders zweckmäßig sein, wenn der erste Dämpfer wenigstens zwei diametral gegenüberliegende Kraftspeicher aufweist, die in der Ruhestellung der Schwungmassen zueinander - in Umfangsrichtung betrachtet - jeweils zumindest annähernd mittig zu einem wesentlich längeren Kraftspeicher des weiteren Dämpfers vorgesehen sind. Der weitere Dämpfer kann dabei zwei Stufen besitzen, nämlich eine erste, über einen verhältnismäßig großen Winkelbereich wirksame Stufe mit einer relativ niedrigen Verdrehwiderstandsmomentenrate und einer zweiten Stufe mit einem gegenüber der ersten verhältnismäßig kleinen Verdrehwinkelbereich und wesentlich größerer Verdrehwiderstandsmomentenrate.

Bei einem derartigen Aufbau der drehelastischen Dämpfungsvor­ kehrung kann es zweckmäßig sein, wenn die Kraftspeicher des ersten Dämpfers radial innerhalb, der Kraftspeicher der ersten Stufe des weiteren Dämpfers angeordnet sind. Weiterhin können in vorteilhafter Weise die Kraftspeicher der ersten Stufe und der zweiten Stufe des weiteren Dämpfers in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sein.

Weiterhin kann es für die Funktion der Dämpfungsvorkehrung des Schwungrades von besonderem Vorteil sein, wenn der erste Dämpfer und der weitere Dämpfer in Reihe geschaltet an­ geordnet sind.

Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Schwungrades kann dadurch ermöglicht werden, daß die Dämpfungsvorkehrung zumindest einen durch Bauteile der einen Schwungmasse gebildeten Ringkanal aufweist, in dem die Kraftspeicher des weiteren Dämpfers auf gleichem Durchmesser enthalten und beaufschlagbar sind, wobei der Ringkanal durch das mit der zweiten Schwungmasse in Drehschluß stehende, radial in den Ringkanal hineinragende, scheibenartige Bauteil, wie Flansch­ körper, das die anderen Abstützbereiche für die Federn des weiteren Dämpfers bildet, zumindest teilweise verschlossen ist. Das scheibenartige Bauteil bzw. der Flanschkörper kann dabei im äußeren Bereich radiale Ausleger angeformt haben, die in den radialen Bereich des Ringkanals einmünden und an denen die Federn des weiteren Dämpfers abstützbar sind. Um eine einfache Herstellung des Schwungrades zu gewährleisten, kann der Ringkanal aus zwei schalenartigen Körpern gebildet werden, wobei wenigstens einer dieser Körper ein Blech­ formteil sein kann. Die Abstützungen für die Federn des weiteren Dämpfers können dabei an den schalenartigen Körpern derart vorgesehen sein, daß sie den Ringkanal in einzelne Sektoren unterteilen, in denen die Federn aufgenommen sind. Die Abstützungen für die Federn des weiteren Dämpfers können in einfacher Weise durch taschenförmige Anformungen gebildet werden.

Weiterhin kann es für die Funktion der Dämpfungseinrichtung de Schwungrades von Vorteil sein, wenn die von den Auslegern des Flanschkörpers gebildeten Beaufschlagungsbereiche für die Federn des weiteren Dämpfers gegenüber den beidseits von diesen Federn vorgesehenen Abstützungen im Ringkanal - in Umfangsrichtung betrachtet - versetzt angeordnet sind.

Ein besonders einfacher Aufbau des Schwungrades kann dadurch erzielt werden, daß das scheibenartige Bauteil, wie Flansch­ körper, radial äußere, durch radiale Ausleger in Umfangsrich­ tung voneinander getrennte Ausschnitte besitzt, in denen die Federn des weiteren Dämpfers aufgenommen sind, sowie radial weiter innen liegende Fenster aufweist, in denen die Federn des ersten Dämpfers vorgesehen sind. Die Ausschnitte des scheibenartigen Bauteils zur Aufnahme der Federn der ersten Stufe des weiteren Dämpfers können dabei in Umfangsrichtung größer sein als die ihnen zugeordneten Federaufnahmesektoren des Ringkanals. Weiterhin können die Ausschnitte des scheibenartigen Bauteils zur Aufnahme der Federn der zweiten Stufe des weiteren Dämpfers in Umfangsrichtung wesentlich kürzer sein als die zugeordneten Federaufnahmesektoren des Ringkanals.

Für die Lebensdauer und die Funktionsweise der Dämpfungsvor­ kehrung des Schwungrades kann es zweckmäßig sein, wenn zur Begrenzung der Verdrehung zwischen den Schwungmassen die Federn der zweiten Stufe desweiteren Dämpfers auf Block gehen, das bedeutet also, daß deren Windungen aufeinander zur Anlage kommen. Weiterhin kann in der durch die Gehäusehälften bzw. die schalenartigen Körper gebildeten Kammer viskoses Medium aufgenommen sein, das sich zumindest über einen Teilbereich der radialen Erstreckung der Kraftspeicher des weiteren Dämpfers erstreckt.

Anhand der Fig. 1 und 2 sei die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1, jedoch mit Ausbrüchen,

Fig. 3 eine Einzelheit einer anderen erfindungsgemäßen Einrichtung und

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV der Fig. 3.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Drehmomentübertra­ gungseinrichtung 1 zum Kompensieren von Drehstößen besitzt ein Schwungrad 2, welches in zwei Schwungradelemente 3 und 4 aufgeteilt ist. Das Schwungradelement 3 ist auf der Kurbel­ welle einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine über Befestigungsschrauben befestigbar. Auf dem Schwungradelement 4 ist in bekannter Weise (Z. B. DE 37 03 123 C2) eine schaltbare Reibungskupplung befestigbar mit einer Kupplungs­ scheibe, welche auf der Eingangswelle eines Getriebes aufnehmbar ist. Durch Betätigung der Reibungskupplung kann das Schwungradelement 4 und somit auch das Schwungrad 2 bzw. die Brennkraftmaschine der Getriebeeingangswelle zu- und abgekuppelt werden. Zwischen dem Schwungradelement 3 und dem Schwungradelement 4 sind zwei Dämpfer 13, 14 vorgesehen, die eine Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelemen­ ten 3 und 4 ermöglichen. Die beiden Schwungradelemente 3 und 4 sind zueinander verdrehbar über eine Lagerung 15 gelagert.

Das Schwungradelement 3 bildet ein Gehäuse, das eine ringförmige Kammer 30 begrenzt, in der die Dämpfungseinrich­ tungen 13, 14 aufgenommen sind.

Das die ringförmige Kammer 30 aufweisende Schwungradelement 3 besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 31, 32, die radial außen miteinander verbunden sind. Die beiden Gehäuse­ teile 31, 32 sind durch Blechformteile gebildet, die an ihrem äußeren Umfang miteinander durch Verschweißung 33, wie Widerstandsstumpfschweißung verbunden sind.

Das Ausgangsteil des Dämpfers 13 ist durch einen radialen Flansch 41 gebildet, der axial zwischen den beiden Gehäuse­ teilen 31, 32 angeordnet ist. Der Flansch 41 ist mit seinen radial inneren Bereichen auf der Stirnseite 42 des in Richtung des motorseitigen Gehäuseteils 31 weisenden axialen Ansatz 43 des Schwungradelementes 4 über Niete 26 befestigt.

Der Flansch 41 weist an seinem Außenumfang radiale Ausleger 44 auf, welche die Beaufschlagungsbereiche für die Kraft­ speicher in Form von Schraubenfedern 45, 45a des Dämpfers 13 bilden.

Die beiden Gehäuseteile 31, 32 bilden radial außen eine ringkanalartige bzw. torusähnliche Aufnahme 51, die in einzelne ringbogenartige bzw. sektorförmige Aufnahmen 51a, 51b unterteilt ist, in denen die Federn 45, 45a vorgesehen sind. Die ringkanalartige Aufnahme 51 für die Kraftspeicher 45, 45a ist im wesentlichen durch sich über den Umfang erstreckende axiale Einbuchtungen bzw. Anprägungen 52, 53 gebildet, welche in die aus Blech hergestellten Gehäuseteile 31, 32 eingebracht sind und in die beidseits des Flansches 41 überstehenden Bereiche der Kraftspeicher 45, 45a axial eintauchen. Die radialen Ausleger 44 des Flansches 41 erstrecken sich zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Federn 45, 45a.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die axialen Einbuchtun­ gen 52, 53 im Querschnitt derart ausgebildet, daß deren bogenartiger Verlauf zumindest annähernd an den Umfang des Querschnittes der Kraftspeicher 45, 45a angeglichen ist. Die äußeren Bereiche der Einbuchtungen 52, 53 können somit für die Kraftspeicher 45, 45a Anlagebereiche bzw. Führungsbereiche bilden, an denen sich die Kraftspeicher 45, 45a zumindest unter Fliehkrafteinwirkung radial abstützen können.

Zur Verringerung des Verschleißes an den radialen Abstützbe­ reichen der ringkanalartigen Aufnahme 51 für die Federn 45, 45a ist im vorliegenden Falle ein eine hohe Härte aufweisender Verschleißschutz 81 vorgesehen, der sich zumindest im Bereich der Federn 45, 45a über den Umfang der ringkanalartigen Aufnahme 51 erstreckt und die Federn 45, 45a umschließt.

Zur Beaufschlagung der Kraftspeicher 45, 45a sind axial beidseits der Ausleger 44 Umfangsanschläge 55, 55a vorgesehen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Um­ fangsanschläge 55, 55a durch in die Blechformteile 31, 32 eingeprägte Anformungen gebildet, welche in der ringkanalar­ tigen Aufnahme 51 axiale Vorsprünge bilden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind in der Ruhestellung der Einrichtung 1 die Ausleger 44 des Flansches 41 und die Umfangsanschläge 55, 55a in bezug aufeinander derart positio­ niert, daß deren Angriffs- bzw. Beaufschlagungsbereiche für die Federn 45, 45a in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind.

Der radial innen liegende Dämpfer 14 besitzt Federn 27, die in Umfangsrichtung betrachtet, jeweils gegenüber einer Feder 45a in etwa mittig angeordnet sind. Die Federn 27 sind jeweils in einer Ausnehmung 28 des Flansches 41 sowie in Fenstern 29, 29a zweier axial beabstandeter sektorförmiger Bauteile 34, 35, welche axial zwischen sich den Flansch 41 aufnehmen. Die in Umfangsrichtung gekrümmt ausgebildeten Bauteile 34, 35 sind über Abstandsniete 36 axial fest miteinander verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist, in Umfangsrichtung betrachtet, beidseits einer Feder 27 ein Abstandsniet 36 vorgesehen. Die Abstandsniete 36 erstrecken sich axial durch in Umfangsrichtung längliche Ausnehmungen 37, welche im Flansch 41 eingebracht sind. Die Abstandsniete 36 und die länglichen Ausnehmungen 37 sind aufeinander derart abgestimmt, daß die sektorförmigen Bauteile 34, 35 gegenüber dem Flansch 41 in Umfangsrichtung verdrehbar, in radialer Richtung jedoch nicht verlagerbar geführt sind, wodurch sie gegen die auf sie bei rotierender Einrichtung 1 einwirkende Fliehkraft am Flansch 41 gesichert sind. An ihren in Umfangsrichtung betrachteten Endbereichen besitzen die sektorförmigen Bauteile 34, 35 radial nach außen gerichtete Bereiche 34a, 34b bzw. 35a, 35b, mit denen sie die Endbereiche der Federn 45a spielfrei umklammern. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ausnehmungen 28 im Flansch 41 und die Fenster 29, 29a in den sektorförmigen Bauteilen 34, 35 in Umfangsrichtung gleich lang ausgebildet, so daß durch die Federn 27 - bei fehlendem Drehmoment - eine definierte Lage der sektorförmigen Bauteile 34, 35 gegenüber dem Flansch 41 gewährleistet ist. Die Federn 45a erstrecken sich über die gesamte winkelmäßige Länge der sie aufnehmenden sektorförmigen Aufnahmen 51b, so daß über die sich an den Endbereichen der Federn 45a abstützenden sektorförmigen Bauteile 34, 35 - bei fehlendem Drehmoment - ebenfalls eine winkelmäßig definierte Lage zwischen dem Schwungradelement 3 und dem Flansch 41 bzw. dem Schwungradelement 4 gegeben ist. Die Federn 45a können mit einer bestimmten Vorspannung in die Aufnahmen 51b eingebaut werden.

Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, sind in der Ausgangslage der Einrichtung 1 die Beaufschlagungsbereiche bzw. Kanten 44a bzw. 44b der Ausleger 44 und die Beaufschlagungsbereiche bzw. Kanten 46a bzw. 46b der Umfangsanschläge 55, 55a für die Federn 45a in Umfangsrichtung derart versetzt, daß zwischen den Beaufschlagungsbereichen 44a und 44b des Flansches 41 und den mit diesen zusammenwirkenden Endbereichen der Federn 45a in die eine Drehrichtung eine dem Verdrehspiel 47a und in die andere Drehrichtung eine dem Verdrehspiel 47b entsprechende Verdrehung möglich ist, bevor die Federn 45a beginnen zusammengedrückt zu werden. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist das größere Verdrehspiel 47a für den Schubbetrieb vorgesehen und das kleinere Verdrehspiel 47b für den Zugbetrieb.

Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich ist, erstrecken sich die Federn 45a über einen verhältnismäßig großen Winkelsek­ tor, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Größenordnung von 90° liegt, so daß die Federn 45a einen verhältnismäßig großen Verdrehwinkel zwischen dem Flansch 41 bzw. dem Schwungradelement 4 und dem Schwungradelement 3 zulassen. Im Verhältnis zu den Federn 45a sind die Federn 45 der zweiten Stufe des Dämpfers 13 verhältnismäßig kurz ausgebildet. Die Federn 45 sind jeweils in einem in die radial äußeren Bereiche des Flansches 41 eingebrachten Ausschnitt 48 aufgenommen. In der Ausgangsstellung der Einrichtung 1 ist zwischen den Endbereichen der Federn 45 und den mit diesen zusammenwirkenden Beaufschlagungsbereichen 46c, 46d der Umfangsanschläge 55, 55a in beide Drehrichtungen ein verhältnismäßig großer Verdrehwinkel 49 bzw. 49a möglich, bevor die Kraftspeicher 45 komprimiert werden. Der tat­ sächlich mögliche Verdrehwinkel 49 bzw. 49a ist etwas größer als der in Fig. 2 angedeutete, da zusätzlich noch ein Verdrehspiel zwischen den Federn 45 und den gegenüber diesen etwas länger ausgebildeten Ausschnitten 48 möglich ist. Das vorerwähnte mögliche Verdrehspiel 49 bzw. 49a ist derart ausgelegt, daß die Federn 45 erst im Endbereich des möglichen maximalen Verdrehwinkels, z. B. über die letzten 2 bis 8° in Schub- und/oder Zugrichtung wirksam werden und durch Anlegen deren Windungen, das bedeutet, durch "Auf-Block-Gehen" die Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 begrenzen.

Die Federrate der Federn 27 ist geringer als die Federrate der Federn 45a, wobei letztere wiederum geringer ist als die Federrate der Federn 45. Durch eine derartige Bemessung der einzelnen Federn wird erreicht, daß ausgehend von der neutralen Stellung bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 zunächst die Federn 27 im wesentlichen alleine komprimiert werden und erst nach Durchfahren eines bestimmten Verdrehwinkels, nämlich 47a oder 47b die Federn 45a zur Wirkung kommen, wobei die Federn 27 dann nicht mehr weiter komprimiert werden. Erst im Endbereich des möglichen Gesamtverdrehwinkels in Schub- und/oder Zugrichtung kommen dann die Federn 45 zusätzlich zu den Federn 45a zur Wirkung.

Wie die Federn 27 und 45a, welche zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 in Reihe geschaltet sind, zum Einsatz kommen, ist abhängig von dem gewählten Einbauzustand der Federn 45a in der Ausgangsstellung. So können die Federn 45a, falls keine oder nur eine geringe Vorspannung derselben vorhanden ist, über die Federn 27 bereits um einen bestimmten Betrag komprimiert werden, bevor die Ausleger 44 an den Federn 45a zur Anlage kommen. Es können also die Federn 27 über einen bestimmten Verdrehwinkelbereich zunächst alleine, dann in Reihenschaltung über einen weiteren Winkelbereich gemeinsam mit den Federn 45a komprimiert werden und danach über einen weiteren verhältnismäßig großen Winkelbereich nur noch die Federn 45a. Durch letztere Auslegung können Sprünge in der Torsionskennlinie vermieden werden.

Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 51 besitzen die Gehäusehälften 31, 32 aufeinander zu weisende, kreisring­ artige Flächen bildende Bereiche 60, 61, zwischen denen ein kreisringförmiger Durchlaß 62 für den Flansch 41 vorhanden ist.

Die Breite dieses kreisringförmigen Durchlasses 62 ist größer als die in diesem aufgenommenen Bereiche der axial beabstan­ deten sektorförmigen Bauteile 34, 35 und des dazwischen vorgesehenen Flansches 41, so daß auf beiden Seiten ein Spalt vorhanden ist.

Die sektorförmigen Bauteile 34, 35 besitzen eine axial eingeprägte Sicke 36a, die in Umfangsrichtung über die gesamte Erstreckung der sektorförmigen Bauteile 34, 35 verläuft. Über diese Sicken 36a werden die sektorförmigen Bauteile 34, 35 gegenüber dem Flansch 41 in einem definierten axialen Abstand gehalten, so daß eine flächige Anlage zwischen diesen sektorförmigen Bauteilen und dem Flansch 41 vermieden wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein viskoses Medium bzw. ein Schmiermittel in der ringförmi­ gen Kammer 30 vorgesehen ist, da nämlich dann gewährleistet ist, daß keine Haftung oder eine zu große Dämpfung durch Scherung des viskosen Mediums zwischen einem sektorförmigen Bauteil 34, 35 und dem Flansch 41 auftreten kann. Letzteres ist besonders in dem Verdrehwinkelbereich zwischen den beiden Schwungradelementen 3 und 4 von großer Wichtigkeit, in welchem die Federn 27 mit geringer Federrate komprimiert werden, da in diesem Leerlaufbereich bzw. Vordämpferbereich in den weitaus meisten Fällen keine große Dämpfungshysterese gewünscht ist.

Das viskose Medium in der Kammer 30 kann - zumindest bei drehender Einrichtung 1 - wenigstens die ringkanalartige Aufnahme 51 bzw. die ringbogenartigen Aufnahmen 51a, 51b teilweise ausfüllen, wobei es besonders vorteilhaft sein kann, wenn die Menge an viskosem Medium derart bemessen ist, daß die ringbogenartigen Aufnahmen 51a, 51b vollkommen mit viskosem Medium gefüllt sind.

Die dem Motor zugekehrte Gehäusehälfte 31 trägt innen einen axialen Ansatz 20, auf dem das die beiden Schwungradelemente 3 und 4 relativ zueinander lagernde Wälzlager 15 aufgenommen ist. Das Blechformteil 31 ist auf einem Sitz 20b des Ansatzes 20 zentriert.

Das Gehäuseteil 31 besitzt am Außenumfang einen Sitz 39, auf dem ein Anlasserzahnkranz 40 aufgenommen ist. Das motor­ seitige Gehäuseteil 31 besitzt eine größere Materialstärke als das Gehäuseteil 32.

Zur Abdichtung der ringförmigen Kammer 30 ist eine Dichtung 74 zwischen dem radial inneren Bereich des Gehäuseteiles 32 und dem Schwungradelement 4 vorgesehen.

Zwischen den Schwungradelementen 3 und 4 ist weiterhin eine Reibeinrichtung 80 vorgesehen, die ebenfalls in der ringför­ migen Kammer 30 aufgenommen ist. Die Reibeinrichtung 80 ist um den axialen Ansatz 20 des Gehäuseteiles 31 sowie axial zwischen dem Wälzlager 15 und dem radialen Flanschbereich 31a des Gehäuseteiles 31 vorgesehen. Die Reibeinrichtung 80 besitzt einen durch eine Tellerfeder 82 gebildeten Kraftspei­ cher, der zwischen einer Schulter des axialen Ansatzes 20 und einem Druckring 83 verspannt gehalten wird. Axial zwischen dem Druckteller 83 und dem flanschartigen Bereich 31a ist eine aus Kunststoff bestehende Reibscheibe 84 eingespannt. Die Reibscheibe 84 ist mit Auslegern bzw. mit radialen Bereichen 84a (Fig. 2) versehen, die den Kopf 26a der Niete 26 mit Spiel in Umfangsrichtung umgreifen. Die Reibscheibe 84 wird durch Anlage der Nietköpfe 26a an den radialen Bereichen 84a gegenüber dem Schwungradelement 3 verdreht, und zwar in dem Verdrehbereich, in dem die Federn 45a komprimiert werden.

Die in die sektorförmigen Bauteile 34, 35 eingebrachten Sicken 36a bewirken weiterhin eine bessere Abdichtung der ringbogen­ artigen Aufnahmen 51b radial nach innen hin, was von besonderem Vorteil sein kann, wenn zwischen den Auslegern 44 bzw. den Umfangsanschlägen 55, 55a und den diesen zugewandten Enden der Federn 45a Zwischenteile, z. B. in Form von Federnäpfen vorgesehen sind, deren Umfang an den Querschnitt der ringbogenartigen Aufnahmen 51b angepaßt ist, so daß diese Zwischenteile in den Aufnahmen 51b kolbenartig wirksam sind bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrad­ elementen 3 und 4. Die vorerwähnten Zwischenteile bzw. Federnäpfe können ähnlich ausgebildet sein wie die Federnäpfe 59 gemäß Fig. 3.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Details sind bei einer Konstruktion gemäß den Fig. 1 und 2 verwendbar.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind zwischen den Um­ fangsanschlägen 155, 155a und den diesen zugewandten Enden der Feder 145a Federnäpfe 59 vorgesehen, deren Umfang an den Querschnitt der ringbogenartigen Aufnahme 151a für die Feder 145a angepaßt ist.

Radial innerhalb der ringkanalartigen Aufnahme 151 besitzen die Gehäusehälften 131, 132 aufeinander zu weisende, kreis­ ringartige Flächen bildende Bereiche 160, 161, zwischen denen ein Durchlaß 162 für den Flansch 141 vorhanden ist (Fig. 4). Die Breite des kreisringförmigen Durchlasses 162 ist größer als die in diesem aufgenommenen radialen Bereiche des Flansches 141, so daß auf beiden Seiten des Flansches 141 zwischen diesem und den Bereichen 160, 161 ein Spalt vorhanden ist.

Axial zwischen dem Flansch 141 und den Flächen bzw. Bereichen 160, 161 ist jeweils ein sektorförmiges Bauteil 134, 135 angeordnet. Diese sektorförmigen Bauteile 134, 135 sind in ähnlicher Weise, wie in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 für die sektorförmigen Bauteile 34, 35 beschrieben, über Abstandsniete 136 miteinander verbunden und gegenüber dem Flansch 141 geführt sowie an einer Feder 145a in Umfangsrich­ tung abgestützt. Die Feder 127 ist ähnlich wie die Feder 27 gemäß den Fig. 1 und 2 in einer Ausnehmung bzw. in Fenstern des Flansches 141 bzw. der sektorförmigen Teile 134, 135 aufgenommen und zwischen den einzelnen Bauteilen auch wirksam.

Zur Erhöhung der Dämpfungswirkung des in der ringkanalartigen Aufnahme 151 vorgesehenen viskosen Mediums über zumindest einen Teilbereich des möglichen Relativverdrehwinkels zwischen den beiden Schwungradelementen ist die in den Fig. 3 und 4 dargestellte, ringbogenartige Aufnahme 151a radial nach innen hin durch die entsprechend geformten sektorförmigen Bauteile 134, 135 abgedichtet bzw. verschlos­ sen. Hierfür besitzen die sektorförmigen Bauteile 134, 135 an ihrem äußeren der Feder 145a angeglichenen Randbereich jeweils eine axiale Abbiegung 136a, 136b, welche aufeinander zu weisen und über deren freien Stirnflächen aneinander anliegen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel er­ strecken sich die axialen Ansätze 136a, 136b über die gesamte Länge der Feder 145a und untergreifen außerdem die Federnäpfe 59. Die Abstandsniete 136 und die axialen Ansätze 136a, 136b sind derart bemessen, daß die axiale Breite des durch die beiden sektorförmigen Bauteile gebildeten Elements in etwa dem axialen Abstand zwischen den kreisringartigen Flächen bzw. Bereichen 160, 161 entspricht, so daß nur noch ein sehr geringes Spiel bzw. ein sehr kleiner Spalt vorhanden ist. Je geringer die Differenz zwischen dem axialen Abstand der beiden Bereiche 160, 161 und der axialen Breite des durch die beiden sektorförmigen Bauteile 134, 135 gebildeten Elements ist, umso höher ist die durch das in der bogenförmigen Aufnahme 151a vorgesehene viskose Medium erzeugbare hydrau­ lische bzw. viskose Dämpfung durch Verdrängung. Das durch die beiden sektorförmigen Bauteile 134, 135 gebildete Element ist entsprechend dem vorhandenen Axialspiel zwischen den beiden Flächen 160, 161 axial freischwimmend aufgenommen, das bedeutet also, daß entsprechend diesem axialen Spiel dieses Element sich gegenüber dem Flansch 141 axial bewegen kann.

Durch Einbringung von Ausnehmungen bzw. Ausschnitten in zumindest einzelne Näpfe 59, durch entsprechende Dimen­ sionierung der zwischen den Bereichen 160, 161 und den sektorförmigen Bauteilen 134, 135 vorhandenen axialen Spalte und/oder des Außenumfanges der Näpfe 59 kann die durch das in einer ringsektorförmigen Aufnahme 151a aufgenommene viskose Medium während des Komprimierens einer Feder 145a erzeugte Dämpfung verändert bzw. an den jeweiligen Ein­ satzfall angepaßt werden.

Weiterhin kann die Dämpfungscharakteristik der Einrichtung dadurch variiert werden, daß die axialen Vorsprünge bzw. Abbiegungen 136a, 136b der sektorförmigen Bauteile 134, 135 sich lediglich über einen Teilbereich der winkelmäßigen Ausdehnung einer Feder 145a bzw. einer ringbogenartigen Aufnahme 151a erstrecken. Bei einer solchen Ausführungsform könnte also eine Feder 145a, ohne daß eine wesentlich höhere hydraulische bzw. viskose Dämpfung auftritt, so lange komprimiert werden, bis der winkelmäßige Abstand zwischen den an beiden Enden einer Feder 145a vorgesehenen Federnäpfen 59 der winkelmäßigen Erstreckung der entsprechenden Dich­ tungsvorsprünge 136a, 136b entspricht. Erst bei Fortführung der Verdrehung tritt dann die höhere Dämpfung ein.

Eine Feder 45 gemäß den Fig. 1 und 2 kann in ähnlicher Weise wie eine Feder 145a gemäß Fig. 3 an ihren Endbereichen Federnäpfe aufnehmen, die jedoch bezüglich ihrer Erstreckung bzw. Länge entsprechend angepaßt werden müssen. Dadurch kann auch bei Komprimierung einer Feder 45 eine viskose Dämpfung durch Verdrängung entstehen. Diese Dämpfung kann dadurch erhöht werden, daß radial innerhalb einer Feder 45 ein Dichtungs- bzw. Verschlußelement vorgesehen wird, welches sich über die gesamte Länge einer solchen Feder 45 erstrecken kann. Ein solches Dichtungs- bzw. Verschlußelement kann am Flansch in radialer Richtung gesichert, gegenüber diesem jedoch in axialer Richtung verlagerbar sein. Die axiale Dicke eines solchen Dichtungs- bzw. Verschlußelementes kann in etwa dem axialen Abstand zwischen den beiden kreisringförmigen Flächen 60, 61 entsprechen.

Claims (25)

1. Schwungrad zum Kompensieren der Drehstöße von Brennkraftmaschinen mit einer wirkungsmäßig zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren Schwungmassen angeordneten, drehelastischen Dämpfungsvorkehrung, wobei die eine, erste, Schwungmasse mit der Brennkraftmaschine und die andere, zweite, mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar ist, wobei, ausgehend von einem Mittellagenbereich der Schwungmassen bei einer Re­ latiwerdrehung derselben in wenigstens eine Drehrichtung ein erster Dämp­ fer über einen ersten Winkelbereich mit einer geringeren Verdrehwider­ standsmomentenrate im wesentlichen alleine wirksam ist und wenigstens ein weiterer Dämpfer mit einer größeren Verdrehwiderstandsmomentenrate über einen sich daran anschließenden, zweiten Winkelbereich wirksam wird, da­ durch gekennzeichnet, daß Kraftspeicher (45a) des weiteren Dämpfers (13) im Mittellagenbereich von der ersten Schwungmasse (3) positioniert sind, die Kraftspeicher (27) des ersten Dämpfers (14) von einem mit der zweiten Schwungmasse (4) antriebsmäßig gekoppelten, scheibenartigen Bauteil (41) getragen sind und von einem weiteren Bauteil (34, 35) beaufschlagbar sind, das gegenüber dem scheibenartigen Bauteil (41) verdrehbar ist, sich in Um­ fangsrichtung beidseits an einem Kraftspeicher (45a) des weiteren Dämpfers (13) abstützt und im wesentlichen radial innerhalb eines Kraftspeichers (45a) des weiteren Dämpfers (13) vorgesehen ist.

2. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Bauteil durch wenigstens ein sektorförmiges Teil (34, 35) gebildet ist, das mit radial verlaufenden Abschnitten (34a, 34b; 35a, 35b) an Endbereichen eines Kraftspeichers (45a) des weiteren Dämpfers (13) anliegt.

3. Schwungrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das sektorför­ mige Teil (34, 35) wenigstens eine Aufnahme (29, 29a), wie Fenster, für ei­ nen Kraftspeicher (27) des ersten Dämpfers (14) besitzt.

4. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Aufnahmen (28, 29, 29a) für einen Kraftspei­ cher (27) des ersten Dämpfers (14) im scheibenartigen Bauteil (41) und im sektorförmigen Teil (34, 35) gleiche Länge besitzen.

5. Schwungrad nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das sektorförmige Teil (34, 35) am scheibenartigen Bauteil (41) in Um­ fangsrichtung verlagerbar geführt, in radialer Richtung jedoch abgestützt ist.

6. Schwungrad nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Kraftspeichers (45a) des weiteren Dämpfers (13) beid­ seits des scheibenartigen Bauteils (41) je ein sektorförmiges Teil (34, 35) vor­ handen ist, die über Abstandsmittel (36) verbunden sind.

7. Schwungrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands­ mittel (36) sich axial durch in Umfangsrichtung längliche Ausnehmungen (28) im scheibenartigen Bauteil (41) erstrecken.

8. Schwungrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands­ mittel (36) die sektorförmigen Teile (34, 35) fest miteinander verbinden und am scheibenartigen Teil (41) bei Fliehkrafteinwirkung abstützen.

9. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Dämpfer (14) wenigstens zwei diametral gegenüberliegende Kraftspeicher (27) aufweist, die in der Ruhestellung der Schwungmassen zueinander, in Umfangsrichtung betrachtet, jeweils zumindest annähernd mittig zu einem wesentlich längeren Kraftspeicher (45a) des weiteren Dämp­ fers (13) vorgesehen sind.

10. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Dämpfer (13) zwei Stufen besitzt, nämlich eine erste (45a), über einen verhältnismäßig großen Winkelbereich wirksame Stufe mit einer relativ niedrigeren Verdrehwiderstandsmomentenrate und einer zweiten Stufe (45) mit einem gegenüber der ersten (45a) verhältnismäßig kleinen Wirkbe­ reich und wesentlich größerer Verdrehwiderstandsmomentenrate.

11. Schwungrad nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicher (27) des ersten Dämpfers (14) radial innerhalb der Kraftspei­ cher (45a) der ersten Stufe des weiteren Dämpfers (13) angeordnet sind.

12. Schwungrad nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kraftspeicher (45a, 45) der ersten Stufe und der zweiten Stufe in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind.

13. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Dämpfer (14) und der weitere Dämpfer (13) in Reihe geschaltet angeordnet sind.

14. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorkehrung (1) zumindest einen durch Bauteile der einen Schwungmasse (3) gebildeten Ringkanal (51) aufweist, in dem die Kraftspei­ cher (45, 45a) des weiteren Dämpfers (13) auf gleichem Durchmesser enthal­ ten und beaufschlagbar sind, wobei der Ringkanal (51) durch das mit der zweiten Schwungmasse (4) in Drehschluß stehende, radial in den Ringkanal (51) hineinragende scheibenartige Bauteil (41), wie Flanschkörper, das die anderen Abstützbereiche für die Federn (45, 45a) des weiteren Dämpfers (13) bildet, zumindest teilweise verschlossen ist.

15. Schwungrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (45, 45a) an vom Flanschkörper (41) gebildeten radialen Auslgern (44), die in den radialen Bereich des Ringkanals (51) einmünden, abstützbar sind.

16. Schwungrad nach einem der Ansprüche 14, 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (51) aus zwei schalenartigen Körpern (31, 32) gebildet ist.

17. Schwungrad nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der schalenartigen Körper (31, 32) ein Blechformteil ist.

18. Schwungrad nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen für die Federn (45, 45a) des weiteren Dämpfers (13) den Ringkanal (51) in einzelne Sektoren (51a, 51b) unterteilen, in denen die Federn (45, 45a) aufgenommen sind.

19. Schwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abstützungen (46a, 46b; 46c, 46d) für die Federn (45a, 45) des weiteren Dämpfers (13) durch taschenförmige Anformungen (55, 55a) erzeugt sind.

20. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Auslegern (44) des Flanschkörpers (41) gebildeten Beauf­ schlagungsbereiche für die Federn (45, 45a) des weiteren Dämpfers (13) ge­ genüber den beidseits von diesen Federn vorgesehenen Abstützungen im Ringkanal (51) - in Umfangsrichtung betrachtet - versetzt angeordnet sind.

21. Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das scheibenartige Bauteil (41), wie Flanschkörper, radial äußere, durch radiale Ausleger (44) in Umfangsrichtung voneinander getrennte Ausschnitte (48) besitzt, in denen die Federn (45, 45a) des weiteren Dämpfers (13) auf­ genommen sind, sowie radial weiter innen liegende Fenster (28) aufweist, in denen die Federn (27) des ersten Dämpfers (14) vorgesehen sind.

22. Schwungrad nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (48) des scheibenartigen Bauteils (41) zur Aufnahme der Federn (45a) der ersten Stufe des weiteren Dämpfers (13) in Umfangsrichtung größer sind als die ihnen zugeordneten Federauf­ nahmesektoren (51b) des Ringkanals (51).

23. Schwungrad nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (48) des scheibenartigen Bauteils (41) zur Aufnahme der Federn (45) der zweiten Stufe des weiteren Dämpfers (13) in Umfangsrichtung wesentlich kürzer sind als die ihnen zugeordneten Federaufnahmesektoren (51a) des Ringkanals (51).

24. Schwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Begrenzung der Verdrehung zwischen den Schwung­ massen (3, 4) die Federn (45) der zweiten Stufe auf Block gehen.

25. Schwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der durch die schalenartigen Körper (31, 32) gebildeten Kammer (30) viskoses Medium aufgenommen ist.