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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung
mit einem, mit einem Motor verbindbaren Schwungrad, das mittels
eines Kupplungsaggregats, bestehend aus Kupplung und Kupplungsscheibe,
mit einem Getriebe verbindbar ist.
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Bei einer Drehmomentübertragungseinrichtung,
wie sie beispielsweise durch die
DE 37 21 705 A1 oder die
DE 85 11 027 U1 bekannt
geworden ist, besitzt das Schwungrad eine erste, an einer Brennkraftmaschine
befestigbare, und eine zweite, über eine
Kupplung einem Getriebe zu- und abschaltbare Schwungmasse, die über eine
Wälzlagerung
relativ zueinander verdrehbar gelagert sind und zwischen denen eine
Dämpfungseinrichtung
vorgesehen ist mit in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern.
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Der vorliegenden Erfindung lag die
Aufgabe zugrunde, eine Drehmomentübertragungseinrichtung zu schalten,
die einen kostengünstigen
Aufbau und eine verbesserte Montagemöglichkeit an die Abtriebswelle
eines Motors aufweist, weiterhin extrem kleine axiale Abmessungen
besitzt und dadurch auch für
die Anwen dung bei quer eingebauten Antriebseinheiten (Motor und
Getriebe) geeignet ist. Darüber
hinaus soll bei Verwendung von Zweimassenschwungrädern eine
einwandfreie Lagerung der Schwungmassen relativ zueinander und eine
optimale Funktion sowie die Erzielung optimaler Drehmoment- und Dämpfungsraten
gewährleistet
sein. Des Weiteren soll die Einrichtung als Baueinheit einfach handhabbar,
montierbar und preiswert herstellbar sein.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt,
dass das Schwungrad und das Kupplungsaggregat als Baueinheit auf
der Abtriebswelle des Motors befestigbar sind, wofür Schrauben
zur Befestigung des Schwungrades an der Abtriebswelle des Motors
bereits vor der besagten Befestigung in die Baueinheit verliersicher
angebracht werden, welche durch Öffnungen
des Schwungrades hindurchführbar sind
und dass in der Kupplungsscheibe Durchgangsöffnungen vorhanden sind, über die
die Schrauben zumindest zur Befestigung der Baueinheit an der Welle
anziehbar sind. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn diese Schrauben
in den Verschraubungsöffnungen
axial verliersicher gehalten sind, wobei diese Verliersicherung
durch nachgiebige Mittel gebildet sein kann, deren Haltekraft sodann
bei der Montage, z. B. durch das Anziehen der Schrauben, überwunden
wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal ist
in dieser vormontierten Einheit die Kupplungsscheibe bereits in
einer zur Rotationsachse der Kurbelwelle bzw. der des Pilotlagers
vorzentrierten Position zwischen Schwungrad und der Druckplatte
der Kupplung eingespannt. Dabei ist es außerdem vorteilhaft, wenn in der
Kupplungsscheibe bzw. im Flansch derselben Öffnungen vorgesehen sind, die
deckungsgleich sind mit den Verschraubungsbohrungen für die Befestigung
am Motor und wenn weiterhin die Kupplungsscheibe derart zwischen
zweiter Schwungmasse und Druckplatte der Kupplung eingespannt ist,
dass die Verschraubungsbohrungen und die Öffnungen einander zumindest überdecken,
wobei diese auch fluchtend ausgebildet sein können. Darüber hinaus können in
der Tellerfeder der Kupplung, zweckmäßiger Weise zwischen zwei einzelnen
Zungen, Öffnungen
vorgesehen sein zum Einführen
eines Verschraubungswerkzeuges, wobei diese Öffnungen ebenfalls überdeckend
sind mit den Öffnungen
in der Kupplungsscheibe und den Bohrungen im Schwungrad. Dabei können die Öffnungen
in der Tellerfeder fluchtend sein mit den Bohrungen im Schwungrad. Die
Bohrungen im Schwungrad sind in der Regel unsymmetrisch zueinander
vorgesehen, um dieses gegenüber
der Kurbelwelle lediglich in einer ganz bestimmten Position montieren
zu können.
Die Öffnungen
in der Tellerfeder und diejenigen in der Kupplungsscheibe können ebenfalls
entsprechend der Teilung der Öffnungen
im Schwungrad und in der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, wie
z. B. der Kurbelwelle, in ungleichmäßiger Verteilung vorgesehen
sein. Es ist aber auch möglich,
falls die Unregelmäßigkeit
der Kreisverteilung der Bohrungen im Schwungrad bzw. in der Kurbelwelle
nur geringfügig ist,
die Öffnungen
in der Tellerfeder für
den Durchgang eines Verschraubungswerkzeuges symmetrisch über den
Umfang anzuordnen, sie sind jedoch im Durchmesser größer auszubilden
als der Durchmesser der durch sie hindurchzuführenden Bereiche des Schraubwerkzeuges,
und zwar derart, dass das oder die Schraubwerkzeuge einwandfrei
auf die Schraube bzw. Schrauben aufgesetzt werden können.
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Unabhängig von der Verteilung dieser Öffnungen
kann es vorteilhaft sein, wenn die Öffnungen in der Tellerfeder
und/oder die Öffnungen
in der Kupplungsscheibe kleiner sind als die Köpfe der Befestigungsschrauben,
so dass diese Befestigungsschrauben gegen ein Herausfallen in der
dem Motor bzw. der ersten Schwungmasse abgekehrten Richtung entweder
durch die Tellerfeder oder durch die Kupplungsscheibe gesichert
sind. Im letzteren Falle kann die Verteilung der Öffnungen
in der Kupplungsscheibe in gleicher Weise vorgenommen sein, wie dies
im Zusammenhang mit der Tellerfeder beschrieben ist.
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Die Position, in der die Befestigungsschrauben
verliersicher in der Baueinheit gehalten sind, ist zweckmäßiger Weise
eine solche, dass einerseits, wie bereits erwähnt, die Köpfe in dem Innenraum der Baueinheit
gehalten sind – also
z. B. innerhalb des von der Tellerfeder umschlossenen Raumes – und andererseits
auf der anderen Seite die Gewindebereiche nicht über die motorseitige Kontur
des Schwungrades hinausragen, was im Zusammenhang mit den bereits
erwähnten
nachgiebigen Mitteln erreicht werden kann, die die Schrauben in
dieser Position halten, klemmen oder einschließen können.
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Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter
Weise in Verbindung mit Schwungrädern
Verwendung finden, die eine erste, mit dem Motor verbindbare, und
eine zweite, einem Getriebe zu- und abkuppelbare Schwungmasse aufweisen,
wobei die Schwungmassen entgegen der Wirkung einer zwischen diesen
angeordneten Schwingungsdämpfungseinrichtung
zueinander verdrehbar gelagert sind. Vorteilhaft ist dabei, wenn
in der zweiten Schwungmasse Durchgangsöffnungen vorhanden sind, über die
die Schrauben anziehbar sind.
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Eine derartige, komplett vormontierte
Baueinheit lässt
sich, wie bereits erwähnt,
einfach und preiswert transportieren und montieren, während eventuell
erforderliche Wartungsarbeiten, wie insbesondere das Auswechseln
der Kupplungsscheibe bei verschlissenen Kupplungsbelägen, in
bekannter Weise erfolgen können,
indem die Kupplung von der zweiten Schwungmasse getrennt werden
kann.
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Anhand der 1 bis 5 sei
die Erfindung näher
erläutert.
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Dabei zeigt 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung,
und
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die 2 bis 5 zeigen jeweils einen Schnitt durch
eine weitere Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung.
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In 1 ist
ein geteiltes Schwungrad 1 gezeigt, das eine, an einer
nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigbare,
erste oder Primärschwungmasse 2 besitzt
sowie eine zweite oder Sekundärschwungmasse 3.
Auf der zweiten Schwungmasse 3 ist eine Reibungskupplung 4 unter Zwischenlegung
einer Kupplungsscheibe 5 befestigt, über die ein ebenfalls nicht
gezeichnetes Getriebe zu- und abgekuppelt werden kann. Die Schwungmassen 2 und 3 sind über eine
Lagerung 6 zueinander verdehbar gelagert, die radial innerhalb
der Bohrungen 7 zur Durchführung von Befestigungsschrauben 8 für die Montage
der ersten Schwungmasse 2 auf der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine
angeordnet ist. Zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 ist
die Dämpfungseinrichtung 9 wirksam,
die Schraubendruckfedern 10 besitzt, die in einem ringförmigen Raum 11,
der einen torusartigen Bereich 12 bildet, untergebracht
sind. Der ringförmige
Raum 11 ist zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie
beispielsweise Öl
oder Fett, gefüllt.
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Die Primärschwungmasse 2 ist überwiegend durch
ein Bauteil 13, das aus Blechmaterial hergestellt wurde,
gebildet. Das Bauteil 13 dient zur Befestigung der ersten
Schwungmasse 2 an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine
und trägt
den ringförmigen
Raum 11. Das Bauteil 13 besitzt einen im wesentlichen
radial verlaufenden, flanschartigen Bereich 14, der radial
innen einen einteilig angeformten, axialen Ansatz 15 trägt, welcher
von den Bohrungen bzw. Löchern 7 umgeben
ist. Das einreihige Wälzlager 6a der
Wälzlagerung 6 ist
mit seinem Innenring 16 auf einer äußeren Tragschulter des Endabschnittes 15a des
axialen Ansatzes 15 aufgenommen. Der Außenring 17 des Wälzlagers 6a trägt die im
wesentlichen als flacher, scheibenförmiger Körper ausgebildete zweite Schwungmasse 3.
Hierfür
besitzt die Schwungmasse 3 eine zentrale Ausnehmung, in
der das Lager 6a aufgenommen ist.
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Der im wesentlichen radial verlaufende
Bereich 14 geht radial außen in einen halbschalenartig bzw.
C-förmig
ausgebildeten Bereich 18 über, der die Kraftspeicher 10 wenigstens über deren
Außenumfang
zumindest teilweise umgreift und führt bzw. abstützt. Der
radial äußere, schalenartige
Bereich 18 des Blechkörpers 13 ist
gegenüber
den radial weiter innen liegenden Bereichen 14 in Richtung
zur Brennkraftmaschine hin axial versetzt. Der schalenförmige Bereich 18 übergreift
mit einem äußeren, axial
verlaufenden Abschnitt die Schraubenfedern 10 zumindest
teilweise und begrenzt den ringförmigen
Raum 11 bzw. dessen torusartigen Bereich 12 radial
nach außen
hin. An seinem in Richtung der zweiten Schwungmasse 3 bzw.
der Kupplung 4 weisenden Ende trägt der schalenartige Bereich 18 einen
ebenfalls schalenartig ausgebildeten Körper 19, der aus Blech
gebildet sein kann und ebenfalls zur Bildung bzw. Abgrenzung des
ringförmigen
Raumes 11 dient. Der schalenartig ausgebildete Körper 19 umgreift teilweise
den Umfang der Kraftspeicher 10. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
erstrecken sich der schalenartige Bereich 18 und der schalenartig ausgebildete
Körper 19 jeweils
zumindest annähernd über die
Hälfte
der axialen Erstreckung eines Kraftspeichers 10. Der Körper 19 ist
mit dem Blechkörper 13 verschweißt (bei 20)
und besitzt einen sich radial nach innen hin erstreckenden Abschnitt
bzw. Wandung 19a. Der durch den schalenartigen Körper 19 und
den schalenartigen Bereich 18 gebildete torusartige Bereich 12 ist,
in Umfangsrichtung betrachtet, unterteilt in einzelne Aufnahmen,
in denen die Kraftspeicher 10 vorgesehen sind. Die einzelnen
Aufnahmen sind, in Umfangsrichtung betrachtet, voneinander getrennt
durch Beaufschlagungsbereiche 18a,19b für die Kraftspeicher 10,
welche, wie gezeigt, durch in das Blechteil 13 und den
schalenartigen Körper 19 eingeprägte Taschen
gebildet sein können.
Die Aufnahmen für
die Federn 10 sind durch in die Blechteile 18 und 19 eingebrachte
Einbuchtungen gebildet.
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Die an der zweiten Schwungmasse 3 vorgesehenen
Beaufschlagungsbereiche 21 für die Kraftspeicher 10 sind
durch zumindest ein an der Schwungmasse 3 befestigtes Beaufschlagungsmittel 22 gebildet,
das als Drehmomentübertragungselement
zwischen den Kraftspeichern 10 und der Schwungmasse 3 dient.
Das Beaufschlagungsmittel 22 kann durch ein ringförmiges Bauteil
mit radialen Ausleger 21 gebildet sein oder aber auch durch
Einzelsegmente, welche entsprechend der Federanordnung über den
Umfang verteilt sind. Ein solches Segment besitzt einen Fußbereich
zur Befestigung an der zweiten Schwungmasse und einen radialen Bereich
zur Beaufschlagung der Kraftspeicher. Bei Verwendung eines ringförmigen Bauteils 22 kann
dieses einen inneren, in sich geschlossenen, ringförmigen Bereich 22a aufweisen,
der mit der zweiten Schwungmasse über Blindnietverbindungen 23 verbunden
ist und der radial außen
Ausleger 21 trägt, die
sich radial zwischen Enden von Kraftspeichern 10 erstrecken
und im Ruhezustand des Schwungrades 1, also wenn kein Drehmoment übertragen
wird, axial unmittelbar zwischen den Beaufschlagungsbereichen bzw.
Taschen 18a, 19b befinden.
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Die Anordnung der mit den Reibbelägen 24 der
Kupplungsscheibe 5 zusammenwirkenden Reibfläche 25 der
Schwungmasse 3, in Bezug auf die Ausgestaltung der Beaufschlagungsmittel 22,
ist derart getroffen, daß mehr
als 50 % der radialen Erstreckung der Reibfläche 25 sich radial
innerhalb des von dem bzw. den Beaufschlagungsmitteln begrenzten, kleinsten
Durchmessers 26 befinden. Dadurch können die Befestigungsmittel,
wie z. B. die Vernietungen 23, zur Fixierung des Beaufschlagungsmittels bzw.
des Übertragungselementes 22 an
der Schwungmasse 3 verhältnismäßig weit
außen
angebracht werden. Dadurch wird eine Ausgestaltung des ringförmigen Raums 11 ermöglicht,
die gewährleistet, daß dieser
Raum 11 sich radial nach innen hin nicht über den
mittleren Reibdurchmesser 27 der Reibfläche 25 erstreckt.
Dadurch können,
wie dies aus der 1 hervorgeht,
radial innerhalb des ringförmigen Raums 11 die
erste Schwungmasse 2 bzw. das den Hauptbestandteil- der
Schwungmasse 2 bildende Bauteil 13 und zweite
Schwungmasse 3 über
eine verhältnismäßig große radiale
Erstreckung, unter Bildung eines Zwischenraums bzw. Luftspaltes 28,
sich unmittelbar gegenüberliegen,
also direkt benachbart sein, wodurch eine in axialer Richtung sehr
kompakte Bauweise des aus Schwungrad 1, Kupplung 4 und Kupplungsscheibe 5 bestehenden
Aggregats ermöglicht
wird. Je nach Anwendungsfall kann der Zwischenraum 28 eine
axiale Breite zwischen 0,5 und 4 mm aufweisen. Zweckmäßig ist
es, wenn dieser Zwischenraum 28 über wenigstens 50 % seiner
radialen Erstreckung eine Spaltbreite zwischen 1 und 2 mm besitzt.
In vorteilhafter Weise kann dieser Zwischenraum 28 zur
Kühlung
des Schwungrades 1 dienen, und zwar, indem durch diesen
Zwischenraum 28 ein Kühlluftstrom
hindurchgeführt
wird. Zur Erzeugung einer solchen Kühlluftzirkulation, besitzt
die zweite Schwungmasse 3 radial innerhalb der Reibfläche 25 axiale
Durchbrüche 29,
die, ausgehend von der der Kupplung 4 zugewandten Seite
der Schwungmasse 3, sich in Richtung des radial verlaufenden
Bereiches 14 des motorseitigen Blechkörpers 13 erstrecken und
in den Zwischenraum 28 einmünden, so daß der Luftstrom unmittelbar
an dem Bereich 14 vorbeiströmt bzw. auf diesen Bereich 14 gerichtet
ist. Zusätzlich
oder alternativ zu den Durchbrüchen 29 kann der
radial verlaufende Bereich 14 des Blechkörpers 13 axiale
Durchlässe 30 aufweisen,
die den Zwischenraum 28 mit der dem Motor zugewandten Seite des
Blechkörpers 13 verbinden.
In Umfangsrichtung zwischen den Befestigungsstellen 23 für das Übertragungselement 22 besitzt
die Schwungmasse 3 in Richtung der Reibfläche 25 gerichtete
Nuten oder Vertiefungen 31, die zur Erzeugung eines radialen Durchlasses
nach außen
hin für
den Kühlluftstrom dienen.
Zur Verbesserung der Kühlung
kann die zweiten Schwungmasse 3 weitere axiale Durchlässe 32 aufweisen,
die radial weiter außen
liegen und auf der der Reibfläche 25 abgewandten
Seite mit dem Zwischenraum 28 bzw. den Vertiefungen in
Verbindung stehen und auf der der Kupplung 4 zugewandten
Seite der Schwungmasse 3 radial außerhalb der Reibfläche 25 ausmünden. Zur
weiteren Verbesserung der Kühlung
können
die radial inneren Durchlässe 29 und
die radial weiter außen
liegenden Durchlässe 32 der
zweiten Schwungmasse 3 über
radial verlaufende Belüftungsrinnen
bzw. -nuten miteinander verbunden sein, die auf der der Reibfläche 25 abgekehrten
Seite der zweiten Schwungmasse 3 vorgesehen und strichpunktiert
angedeutet sowie mit 33 gekennzeichnet sind. Die axialen Durchlässe bzw. Ausnehmungen 29,30 und 32 können, in
Umfangsrichtung betrachtet, länglich
ausgebildet sein und zur Erhöhung
des Kühlluftdurchsatzes
eine gebläseschaufelartige
Gestalt aufweisen.
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Zur Abdichtung der teilweise mit
viskosem Medium gefüllten
ringförmigen
Kammer 11 sind eine radial innere und eine radial weiter
außen
liegende Dichtung 34,35 vorgesehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die beiden Dichtungen 34,35 jeweils membranartig
ausgebildet und einstöckig
hergestellt. Die beiden Dichtungen 34,35 könnten jedoch
auch durch getrennte federnde Bauteile gebildet sein. Die radial
innere Dichtung 34 stützt
sich an dem radial verlaufenden Bereich 14 der Schwungmasse 2 ab,
und zwar auf einem Durchmesserbereich, der sich radial außerhalb
des mittleren Reibdurchmessers 27 der Reibfläche 25 der
Schwungmasse 3 befindet. Radial außen geht die Dichtung 34 in
einen radial verlaufenden Bereich 36 über, der kreisringförmig ausgebildet
ist und zwischen dem kreisringförmigen
Bereich 22a des Flansches 22 und den, in Umfangsrichtung
betrachtet, zwischen den Belüftungskanälen 31 an
der Schwungmasse 3 vorhandenen Vorsprüngen 37 eingeklemmt
ist. Der kreisringförmige
Bereich 36 verbindet die beiden Dichtungen 34,35 und
besitzt entsprechend angeordnete Ausnehmungen zur Durchführung der
für die Blindnietverbindungen 23 erforderlichen
Niete. Die radial gerichtete, ebenfalls axial federnde, membranartige
Dichtung 35 stützt
sich radial außen
an der radialen Wandung 19a ab und geht radial innen in
einen axialen Bereich 38 über, der seinerseits mit dem radialen
Bereich 36 verbunden ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist der axial federnde
Bereich 35 radial außerhalb
der Reibfläche 25 angeordnet.
Durch die Ausgestaltung und Anordnung der Dichtungen 34,35 wird
ebenfalls gewährleistet,
daß der
Freiraum bzw. Luftspalt 28, der unmittelbar zwischen den
beiden Schwungmassen 2 und 3 vorgesehen ist, eine
verhältnismäßig große radiale
Erstreckung aufweist, wodurch die Kühlung der die Reibfläche 25 aufweisenden
Schwungmasse 3 erheblich verbessert werden kann. Weiterhin
können,
aufgrund der Anordnung der membranartigen Dichtung 34,
die radial äußeren Belüftungskanäle 32 radial
innerhalb der Dichtung 34 axial an dieser vorbeigeführt werden
und kupplungsseitig ausmünden.
Tm Bereich der Durchlässe 32 besitzt
der Kupplungsdeckel 39 in seinem radial äußeren Verschraubungsbereich
bzw. Randbereich 40 und gegebenenfalls auch in seinen anderen
Bereichen Unterbrechungen 41 oder Ausnehmungen 42, die
mit den Durchlässen 32 zur
Erzeugung eines Kühlluftstromes
zusammenwirken. Die Unterbrechungen 41 können durch
axiale Ausbuchtungen des Deckels 39 gebildet sein, welche
zur Aufnahme von Drehmomentübertragungsmitteln,
wie z. B. Blattfedern, dienen. Die im radial äußeren Bereich der Reibfläche 25 angeordnete,
radial innere Dichtung 34 dichtet den Freiraum bzw. den
Luftspalt 28 gegenüber
dem radial weiter außen
liegenden ringförmigen Raum 11 ab.
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Zur Verringerung des Wärmeübergangs
von der Schwungmasse 3 zum ringförmigen Raum 11 kann
zwischen dem mit den Kraftspeichern 10 zusammenwirkenden
Flansch 22 bzw. zwischen den Ein zelsegmenten und der Schwungmasse 3 eine Zwischenlage
aus einem thermisch isolierenden Material, wie z. B. aus einem hitzebeständigen Kunststoffmaterial,
vorgesehen werden. Anstatt einer Zwischenlage kann auch die Dichtung 34 oder 35 bzw. beide
Dichtungen 34,35 aus einem, eine geringe Wärmeleitfähigkeit
aufweisenden Material hergestellt sein. Dadurch wirken die radialen
Bereiche 36 der Dichtungen, welche axial zwischen der Schwungmasse 3 und
dem Flanschkörper 22 bzw.
den segmentartigen Teilen eingespannt sind, als thermische Isolierung.
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Der schalenartige Körper 19 trägt einen
Anlasserzahnkranz 43, der über eine Schweißverbindung
mit dem Schalenkörper 19 verbunden
ist. Der Anlasserzahnkranz 43 übergreift axial und umgreift
in Umfangsrichtung die äußersten
Konturen der Schwungmasse 3.
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Das Wälzlager 6a ist auf
die im Endbereich 15a des axialen Ansatzes 15 vorgesehene
Schulter aufgepreßt.
Das Lager 6a ist ebenfalls in der zentralen Ausnehmung
der zweiten Schwungmasse 3 mit einer Preßpassung
aufgenommen. Die axiale Abstützung
der Schwungmasse 3 gegenüber der Schwungmasse 2 erfolgt
einerseits über
eine radiale Schulter 17a, die an der zweiten Schwungmasse 3 vorgesehen
ist und den äußeren Lagerring 17 an
seinem der Kupplungsscheibe 5 zugewandten Ende radial übergreift,
und andererseits über
eine radiale Abstützstufe 16a,
welche an dem axialen Ansatz 15 auf der der Kupplungsscheibe 5 abgewandten
Seite des inneren Lagerringes 16 ange formt ist. Über die
Schulter 17a und die Abstützstufe 16a kann die
Ausrückkraft
der Kupplung 4 durch das Lager 6a abgefangen werden.
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Der axiale Ansatz 15 der
Schwungmasse 2 begrenzt einen Hohlraum 45, in
den axial die Endbereiche 46 der Nabe 47 der Kupplungsscheibe 5 eingreifen.
In den Hohlraum 45 kann sich weiterhin eine die Nabe 47 aufnehmende
Getriebeeingangswelle axial hineinerstrecken. Zur Lagerung der in
den Hohlraum eingreifenden Getriebewelle kann radial innerhalb des
axialen Ansatzes 15 ein Pilotlager 48 aufgenommen
sein, in dem der Endzapfen der Getriebeeingangswelle zentriert wird.
Bei Ausführungsformen,
bei denen das Pilotlager unmittelbar in der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine
aufgenommen und zentriert ist, kann die Getriebeeingangswelle sich
axial über
die ganze Länge
des axial durchgehenden Hohlraumes 45 erstrecken.
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Zusammen mit dem Kupplungsaggregat,
bestehend aus Kupplung 4 und Kupplungsscheibe 5, bildet
das Zweimassenschwungrad 1 eine Baueinheit A, die als solche
vormontiert ist, so versandt und gelagert und auf die Kurbelwelle
einer Brennkraftmaschine in besonders einfacher und rationeller
Weise angeschraubt werden kann. Die Baueinheit A besitzt also bereits
integriert das Lager 6, welches auf dem axialen Ansatz 15 aufgebracht
ist, der wiederum an der ersten Schwungmasse 2 vorgesehen
ist. In den Bohrungen 7 des Flanschbereiches 14 sind
außerdem
noch die Befestigungs schrauben 8 bereits vormontiert bzw.
enthalten, und zwar in Form von Inbusschrauben 8. Dabei
befinden sich, wie dies in der unteren Hälfte der 1 gezeigt ist, deren Schraubenköpfe 50 axial
in einer solchen Position zwischen dem Flansch 51 der Kupplungsscheibe 5 und
dem Befestigungsbereich 14a der ersten Schwungmasse 2,
und die Gewindebereiche 52 sind so bemessen und, wie nachstehend
beschrieben, so gehalten, daß sie
axial nicht über
die Kontur 53 der ersten Schwungmasse 2, also
die dem Motor zugewandte Kontur 53, hinausragen. Die Schrauben 8 sind
in dieser Position verliersicher in dem Aggregat bzw. der Einheit
A gehalten, einerseits durch die sie überdeckenden Bereiche des Flansches 51,
andererseits durch nachgiebige Mittel, die die Schrauben in einer solchen
Position halten, daß die
Gewindebereiche 52 nicht aus den Öffnungen 7 herausragen.
Diese nachgiebigen Mittel sind derart bemessen, daß ihre Haltekraft
beim Anziehen der Schrauben 8 überwunden wird. Ein solches
nachgiebiges Mittel kann durch eine Kunststoffzwischenlage, die
den Gewindebereich 42 einer Schraube 8 im axialen
Bereich einer Bohrung 7 umgibt, gebildet sein. Diese Zwischenlage
ist eingeklemmt zwischen dem Schraubengewinde 42 und der
Bohrung 7.
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Die Kupplungsscheibe 5 ist
in einer zur Rotationsachse der Kurbelwelle vorzentrierten Position zwischen
Druckplatte 54 und Reibfläche 25 der zweiten
Schwungmasse 3 eingespannt und darüberhinaus in einer solchen
Position, daß die
in der Kupplungsscheibe vorgesehenen Öffnungen 55 sich in
einer solchen Position befinden, daß beim Montagevorgang des Aggregates
A an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine ein Verschraubungswerkzeug hindurchbewegt
werden kann. Es ist ersichtlich, daß die Öffnungen 55 kleiner
sind als die Köpfe 56 der Schrauben 8,
so daß dadurch
eine einwandfreie und verliersichere Halterung der Schrauben 8 in
dem Aggregat A gewährleistet
ist.
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Auch in der Tellerfeder 57,
und zwar im Bereich ihrer Zungen 57a, sind Öffnungen
bzw. Ausschnitte 58 vorgesehen zum Durchgang des Verschraubungswerkzeuges.
Die Ausschnitte 58 können derart
vorgesehen sein, daß sie
Verbreiterungen bzw. Erweiterungen der zwischen den Zungen 57a vorhandenen
Schlitze bilden. Die Öffnungen 58 in
der Tellerfeder 57, 55 in der Kupplungsscheibe 5 und 29 in
der Schwungmasse 3 überdecken
einander dabei in Achsrichtung und zwar derart, daß auch bei
einer wegen positioniert zu erfolgenden Montage der Einheit A auf
der Kurbelwelle erforderlichen unsymmetrischen Anordnung der Bohrungen 7 ein
Montagewerkzeug, wie beispielsweise ein Inbusschlüssel, einwandfrei
durch die Öffnungen 58 in
der Tellerfeder 57 und 55 in der Kupplungsscheibe 5,
hindurchreichen und in die Ausnehmungen der Köpfe 56 der Schrauben 8 eingreifen
kann. Die Durchgänge 58 für das Verschraubungswerkzeug
sind ebenfalls kleiner als die Köpfe 56 der
Schrauben 8.
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Ein derartiges Komplettaggregat A
erleichtert die Montage des Schwungrades erheblich, denn es entfallen
verschiedene Arbeitsvorgänge,
wie der ansonsten erforderliche Zentriervorgang für die Kupplungsscheibe,
der Arbeitsgang für
das Einlegen der Kupplungsscheibe, das Aufsetzen der Kupplung, das
Einführen
des Zentrierdornes, das Zentrieren der Kupplungsscheibe selbst,
das Einstecken der Schrauben sowie das Anschrauben der Kupplung und
das Entnehmen des Zentrierdornes.
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In der oberen Hälfte der 1 ist diejenige Position einer Schraube 8 angedeutet,
welche diese Schraube nach Befestigung der Einheit A an der Abtriebswelle
einer Brennkraftmaschine einnimmt.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsvariante einer Lagerung 106 zwischen
den beiden Schwungmassen 102, 103, trägt das den
Hauptbestandteil der ersten Schwungmasse 102 bildende Bauteil 113 radial
innen einen axialen Ansatz 115, der durch ein eigenes Bauteil
gebildet ist, das an den radial inneren, eine Ausnehmung begrenzenden
Bereichen des durch ein Blechformteil gebildeten Bauteils 113 befestigt
ist. Diese Befestigung kann mittels einer Schweißverbindung erfolgen. Der Ansatz 115 besitzt an
seinem der Brennkraftmaschine zugewandten Ende eine, einen axialen
und radialen Bereich aufweisende Stufe 115b, auf der die
Innenbereiche, insbesondere die innere Mantelfläche, der zentralen Ausnehmung
des Bauteils 113 aufgenommen sind. Das hier nur schematisch
dargestellte Wälzlager 106a ist
in ähnlicher
Weise, wie in Verbindung mit 1 beschrieben,
auf dem axialen Ansatz
115 und in einer zentralen Bohrung
der zweiten Schwungmasse 103 aufgenommen, wobei hier noch
zusätzlich
zwischen dem radial äußeren Lagerring
und der zweiten Schwungmasse 103 ein Zwischenring 103a, der
eingepreßt
sein kann, vorgesehen ist, der aus einem Material hergestellt ist
mit geringer Wärmeleitfähigkeit,
wie z. B. einem hitzebeständigen
Kunststoff. Dieser Zwischenring 103a bildet eine thermische
Isolierung zwischen der zweiten Schwungmasse 103 und dem
Wälzlager 106a.
Die Schulter 117a zur axialen Abstützung der zweiten Schwungmasse 103 ist durch
ein scheibenförmiges
Bauteil 160 gebildet, das über nicht näher dargestellte Mittel, wie
z. B. Niete, mit der zweiten Schwungmasse 103 fest verbunden ist.
Im scheibenförmigen
Bauteil 160 sind axiale Ausnehmungen 161 vorgesehen
für die
Durchführung der
Schraubenköpfe 156.
Die Nabe 152 der Kupplungsscheibe 105 greift mit
ihrem Endbereich 151 in den durch den Ansatz 115 begrenzten
Hohlraum 150 ein. Im Hohlraum 150 ist ein Pilotlager 153 für das Ende
einer Getriebeeingangswelle vorgesehen. Das Pilotlager 153 ist
am axialen Ansatz 115 zentriert.
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Zur axialen Sicherung des Wälzlagers 106a auf
dem axialen Ansatz 115 ist ein Sicherungsring 162,
der als federnder Ring ausgebildet sein kann, vorgesehen. Der Sicherungsring 162 greift
in eine radiale Nut 163 ein, die im axialen Endbereich 115a des axialen
Ansatzes 115 eingebracht ist, und zwar auf der der Kupplungsscheibe 105 zugewandten
Seite des Lagers 106a. Der innere Lagerring des Wälzlagers 106a wird
somit axial zwischen dem Sicherungsring 162 und der radialen Schulter 116a des
axialen Ansatzes 115 axial gehaltert.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Wälzlager 206a auf
einem axialen Ansatz 262 der zweiten Schwungmasse 203 aufgenommen,
und zwar über
den Innenring 216. Der Außenring 217 ist innerhalb
eines axialen Ansatzes 215 der ersten Schwungmasse 202 aufgenommen.
Die beiden axialen Ansätze 215,262 übergreifen
sich teilweise in axialer Richtung und bilden einen ringförmigen Zwischenraum,
in dem das Wälzlager 206a aufgenommen
ist. Der axiale Ansatz 215 ist einteilig ausgebildet mit
dem sich im wesentlichen radial erstreckenden Bauteil 213,
das zur Befestigung der zweiten Schwungmasse 202 an der
Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine dient. Der Ansatz 215 könnte jedoch
auch durch ein am Bauteil 213 befestigtes rohr- bzw. hülsenförmiges Teil
gebildet sein.
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Bei der Ausführungsform gemäß 4 besitzt lediglich die
zweite Schwungmasse 303 einen axialen Ansatz 362,
auf dem radial außen
das Wälzlager 306a aufgenommen
ist. Der äußere Lagerring des
Lagers 306a ist in einer zentralen Bohrung 363 der
ersten Schwungmasse 202 aufgenommen. Das Wälzlager 306a befindet
sich radial innerhalb der Bohrungen 307 zur Aufnahme von
Befestigungsschrauben für
die Anlenkung der ersten Schwungmasse 202 an die Abtriebswelle
einer Brennkraftmaschine.
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Bei sehr kleinen Einbauverhältnissen
kann bei den einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispielen die Wälzlagerung
auch derart ausgebildet werden, daß wenigstens eine der Laufbahnen
der Wälzlagerung
unmittelbar an einem der axialen Ansätze angeformt ist, so daß kein besonderer
Lagerring erforderlich ist. Es können
jedoch auch alle Abwälzbahnen
unmittelbar an Bauteile der beiden Schwungmassen angeformt werden,
so daß dann
lediglich Wälzkörper erforderlich
sind. So kann z. B. bei der Ausführungsform
gemäß 1 der innere Lagerring 16 entfallen
und die entsprechende Abwälzbahn unmittelbar
am axialen Ansatz 15 angeformt sein. Bei der Ausführungsform
gemäß 3 könnten beide Lagerringe 216,217 entfallen
und die entsprechenden Abwälzbahnen
für die
Wälzkörper unmittelbar
an den axialen Ansätzen 215,262 angeformt
sein.
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In 5 ist
ein geteiltes Schwungrad 401 gezeigt, das eine, an einer
nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigbare,
erste oder Primärschwungmasse 402 besitzt
sowie eine zweite oder Sekundärschwungmasse 403.
Auf der zweiten Schwungmasse 3 ist eine Reibungskupplung 404 unter
Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe 405 befestigt, über die
ein ebenfalls nicht gezeichnetes Getriebe zu- und abgekuppelt werden
kann. Die Schwungmassen 402 und 403 sind über eine
Lagerung 406 zueinander verdehbar gelagert, deren Wälzkörper, wie
Kugeln radial innerhalb der Bohrungen 407 zur Durchführung von
Befestigungsschrauben 408 für die Montage der ersten Schwungmasse 402 auf
der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine angeordnet sind. Zwischen
den beiden Schwungmassen 402 und 403 ist, ähnlich wie
bei 1 die Dämp fungseinrichtung 409 wirksam,
die Schraubendruckfedern besitzt, die in einem ringförmigen Raum 411,
der einen torusartigen Bereich bildet, untergebracht sind. Der ringförmige Raum 411 ist
zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie beispielsweise Öl oder Fett,
gefüllt.
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Die Primärschwungmasse 402 ist überwiegend
durch ein Bauteil 413, das aus Blechmaterial hergestellt
wurde, gebildet. Das Bauteil 413 besitzt einen im wesentlichen
radial verlaufenden, flanschartigen Bereich 414, der radial
innen Bohrungen bzw. Löcher 407 aufweist.
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Das einreihige Kugellager 406a ist
als Blechlager hergestellt und besitzt einen die radial innere Laufbahn
für die
Kugeln bildenden Lagerring 416, der gegenüber der
Primärschwungmasse 402 zentriert ist
und einen die radial äußere Laufbahn
bildenden äußeren Lagerring 417,
der die Sekundärschwungmasse 403 trägt. Der
die innere Abwälzbahn
bildende Lagerring 416 besitzt einen radial innen angeformten
und in Richtung der Kupplungsscheibe 405 weisenden axialen
Ansatz 416a, der radial außen die Abwälzbahn bildet. Der axiale Ansatz 416a befindet sich
dabei zumindest annähernd
auf gleicher axialer Höhe
mit der Sekundärschwungmasse 403.
Der axiale Lagerringansatz 416a geht an seinem der Kupplungsscheibe 405 abgewandten
Ende in eine radial nach außen
hin verlaufende ringförmige
Abstufung 416b über,
die ihrerseits wiederum einmündet
in einen radial nach außen
hin gerichteten flanschartigen bzw. scheibenartigen Bereich 416c.
Zur Zentrierung des Lagerringes
416 besitzt das aus Blech
hergestellte Bauteil 413 Anformungen in Form von Anprägungen 413a,
die mit dem äußeren Durchmesser
des scheibenförmigen
Bereiches 416c zur Zentrierung des Lagerringes 416 zusammenwirken.
Der scheibenförmige
Bereich 416c besitzt Ausnehmungen 407a, die sich
mit den axialen Ausnehmungen 407 – in axialer Richtung gesehen – überdecken.
Die Ausnehmungen 407 und 407a können dabei
den gleichen Querschnitt aufweisen. Bei der Montage des Schwungrades 401 auf
die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine werden die radial inneren
Bereiche 414a des ringförmigen
Bauteiles 413 zwischen dem Anschraubflansch der Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine und dem scheibenartigen Bereich 416c des
Lagerringes 416 axial angespannt. Es wird also der Lagerring 416 durch
die Schrauben 408 an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine
gesichert.
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Der Lagerring 417 hat radial
innen einen in Richtung des Bauteils 413 verlaufenden axialen
Ansatz 417a angeformt, der die äußere Abwälzbahn bildet. An seinem der
Kupplungsscheibe 405 zugewandten Ende geht der axiale Ansatz 417a in
einen radial nach außen
hin verlaufenden scheibenförmigen
Bereich 417b über. Über diesen
Bereich 417b trägt
der Lagerring 417 die Sekundärschwungmasse 403.
Hierfür
ist der scheibenartige Bereich 417b radial außen über Nietverbindungen 403a mit
der Sekundärschwungmasse 403 verbunden.
Die Schwungmasse 403 besitzt einen axialen Rücksprung 403b, der
eine Zentrierfläche
für den
Lagerring 417 bildet, wobei diese durch den Rücksprung 403b gebildete Zentrierfläche mit
der äußeren Mantelfläche des
radialen Lagerbereiches 417b zusammenwirkt.
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Der im wesentlichen radial verlaufende
Bereich 414 geht radial außen in einen halbschalenartig bzw.
C-förmig
ausgebildeten Bereich 418 über, der die Kraftspeicher
wenigstens über
deren Außenumfang
zumindest teilweise umgreift und führt bzw. abstützt. Der
radial äußere, schalenartige
Bereich 418 des Blechkörpers 413 ist
gegenüber
den radial weiter innen liegenden Bereichen 414 in Richtung
zur Brennkraftmaschine hin axial versetzt. An seinem in Richtung
der zweiten Schwungmasse 403 bzw. der Kupplung 404 weisenden
Ende trägt
der schalenartige Bereich 418 einen ebenfalls schalenartig
ausgebildeten Körper 419,
der aus Blech gebildet sein kann und ebenfalls zur Bildung bzw.
Abgrenzung des ringförmigen
Raumes 411 dient. Der Körper 419 ist
mit dem Blechkörper 413 verschweißt und besitzt
einen sich radial nach innen hin erstreckenden Abschnitt 419a.
Der durch den schalenartigen Körper 419 und den
schalenartigen Bereich 418 gebildete torusartige Bereich 412 ist,
in Umfangsrichtung betrachtet, unterteilt in einzelne Aufnahmen,
in denen Kraftspeicher vorgesehen sind. Die einzelnen Aufnahmen sind,
in Umfangsrichtung betrachtet, voneinander getrennt durch Beaufschlagungsbereiche
für die
Kraftspeicher, welche durch in das Blechteil 413 und den schalenartigen
Körper 419 eingeprägte Taschen 418b,419b gebildet
sein können.
Die mit der zweiten Schwungmasse 403 verbundenen Beaufschlagungsbereiche 421 für die Kraftspeicher
sind vom Kupplungsdeckel 422 getragen.
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Die Beaufschlagungsbereiche 421 sind durch
radiale Arme 421 gebildet, die einstückig sind mit dem Kupplungsdeckel 422 und
in den Ringraum 411 radial eingreifen, und zwar zwischen
die Enden von in Umfangsrichtung benachbarten Kraftspeichern. Die
Beaufschlagungsbereiche bzw. Arme 421 sind radial innen
mit einem axial verlaufenden, zylinderförmigen Bereich 423 des
Deckels 422 verbunden. Der axial verlaufende Deckelbereich 423 umhüllt bzw.
umgreift mit einem Abschnitt 423a die zweite Schwungmasse 403 und
ist mit dieser über
in den Abschnitt 423a eingebrachte Anprägungen 424, die in
entsprechende Vertiefungen der Schwungmasse 403 eingreifen,
fest verbunden. Zur Positionierung der zweiten Schwungmasse 403 gegenüber dem Kupplungsdeckel 422 während deren
Verbindung, kann der Deckel 422 eine axiale Schulter aufweisen, an
der sich die Schwungmasse 403 axial abstützen kann.
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Wie aus 5 zu entnehmen ist, ist der ringförmige Raum 411 bzw.
dessen torusartiger Bereich 412 überwiegend radial außerhalb
der äußersten Konturen
der zweiten Schwungmasse 403 angeordnet. Dadurch können das
zur Anlenkung der ersten Schwungmasse 422 an der Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine dienende und den torusartigen Bereich 411 tragende
Bauteil 413, welches an die Brennkraftmaschine angrenzt,
und die zweite Schwungmasse 403 radial innerhalb des ringförmigen Raums 411 sich über eine
verhältnismäßig große radiale
Erstreckung, unter Bildung eines Zwischenraums bzw. Luftspaltes 430,
unmittelbar gegenüberliegen,
also direkt benachbart sein, wodurch eine in axialer Richtung sehr
kompakte Bauweise des aus Schwungrad 401, Kupplung 404 und
Kupplungsscheibe 405 bestehenden Aggregats ermöglicht wird. Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Schwungmasse 403 über praktisch ihre gesamte
radiale Erstreckung dem motorseitigen Bauteil 413 benachbart.
Dies wird unter anderem dadurch ermöglicht, daß die Abdichtung des ringförmigen Raumes 411 durch
eine Dichtung 431 gewährleistet
wird, die zwischen den inneren konischen Bereichen des radialen
Abschnittes 419a und einer äußeren, am Außenumfang
des Deckels 422 angeformten Dichtfläche wirksam ist. Durch den
erfindungsgemäßen Aufbau
erstrecken sich also keinerlei Bauteile radial zwischen die beiden
Schwungmassen 402 und 403.
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Der Zwischenraum 430 dient
zur Kühlung des
Schwungrades 401, und zwar, indem durch diesen Zwischenraum 430 ein
Kühlluftstrom
hindurchgeführt
wird. Zur Erzeugung einer solchen Kühlluftzirkulation besitzt der
radiale Bereich 417b des Lagers 406 radial innerhalb
der Nietverbindungen 403a axiale Ausnehmungen 433.
Der durch die Ausnehmungen 433 einmündende Luftstrom strömt unmittelbar an
dem Bereich 414 vorbei bzw. ist auf diesen Bereich 414 gerichtet.
Zusätzlich
oder alternativ zu den Ausnehmungen 433 kann der radial
verlaufende Bereich 414 des Blechkörpers 413 axiale Durchlässe 434 aufweisen,
die den Zwischenraum 430 mit der dem Motor zugewandten
Seite des Bauteils 413 verbinden. Zur Verbesserung der
Kühlung
kann die zweiten Schwungmasse 403 weitere axiale Durchlässe 435 aufweisen,
die radial weiter außen
liegen und auf der der Reibfläche 432 abgewandten
Seite mit dem Zwi schenraum 430 in Verbindung stehen und
auf der der Kupplung 404 zugewandten Seite der Schwungmasse 403 radial
außerhalb
der Reibfläche 432 ausmünden. Die
Durchlässe 435 sind
radial außen
durch den axialen Abschnitt 423a des Deckels 422,
welcher die Schwungmasse 403 umgreift, begrenzt. Die axialen
Durchlässe
bzw. Ausnehmungen 433,434 und 435 können, in
Umfangsrichtung betrachtet, länglich
ausgebildet sein. Die Ausnehmungen 433 dienen gleichzeitig
zur Aufnahme bzw. Durchführung
der Befestigungsschrauben 408.
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Zur Abdichtung der teilweise mit
viskosem Medium gefüllten,
ringförmigen
Kammer 411 sind eine radial weiter innen liegende Dichtung 436 und die
radial weiter außen
angeordnete Dichtung 431 vorgesehen. Die Dichtung 436 ist
durch ein membranartiges bzw. tellerfederförmiges Bauteil gebildet, das
sich an dem radial verlaufenden Bereich 414 der Schwungmasse 402 abstützt, und
zwar auf einem Durchmesserbereich, der sich radial außerhalb
des mittleren Reibdurchmessers der Reibfläche 432 der Schwungmasse 403 befindet.
Radial außen
ist die Dichtung 436 am Deckel 422 zentriert.
Die axial federnd verspannte Dichtung 436 ist auf radialer
Höhe der
Belüftungskanäle 435 der
Schwungmasse 403 vorgesehen. Durch die Ausgestaltung und
Anordnung der Dichtungen 431,436 wird gewährleistet, daß der Freiraum
bzw. Luftspalt 430, der unmittelbar zwischen den beiden
Schwungmassen 402 und 403 vorgesehen ist, eine
verhältnismäßig große radiale Erstrekkung
aufweist, wodurch die Kühlung
der die Reibfläche 432 aufweisenden
Schwungmasse 403 erheblich verbessert werden kann. Weiterhin
können, aufgrund
der Anordnung der Dichtung 431, die radial äußeren Belüftungskanäle 435,
radial innerhalb dieser Dichtung 431 axial an dieser vorbeigeführt werden
und kupplungsseitig ausmünden.
Der Kupplungsdeckel 422 besitzt in seinem axial verlaufenden Bereich 423 Ausnehmungen 438,
die mit den Durchlässen 435 zur
Erzeugung eines Kühlluftstromes
zusammenwirken.
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Die Kupplung 404, die Kupplungsscheibe 405 und
das Zweimassenschwungrad 401 bilden, ähnlich wie dies in Zusammenhang
mit den 1 und 2 beschrieben wurde, eine
Baueinheit, die vormontiert ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und
im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern umfaßt
insbesondere auch Varianten, die durch Kombinationen von einzelnen,
in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen
Merkmalen bzw. Elementen gebildet werden können.