-
Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Filter für
eine Kraftübertragung
mit automatisiertem Gangwechsel, in kontinuierlicher oder nicht
kontinuierlicher Ausführung,
insbesondere für
Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
Kraftübertragungen mit automatisiertem Gangwechsel,
insbesondere für
Kraftfahrzeuge, umfassen in der Regel einen hydraulischen Drehmomentwandler,
der die durch den Verbrennungsmotor erzeugten Vibrationen filtert
und der zum einen den Anlasserzahnkranz trägt und zum anderen dank seines
Leitrads eine Übersetzung
des Drehmoments beim Anfahren ermöglicht.
-
Hydraulische Drehmomentwandler haben die
Nachteile, dass sie einen hohen Bauraumbedarf, eine hohe Masse sowie
eine hohe Trägheit
mit einer daraus resultierender Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs
und Leistungsverlusten haben sowie mit einem hohen Kostenaufwand
verbunden sind.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, einen preiswert herzustellenden und leicht montierbaren
Filter für
eine Kraftübertragung
der eingangs genannten Art zu schaffen, der auf konstruktiv einfache
Weise hocheffizient arbeitet und nur ein geringes Gewicht und nur
einen geringen Bauraumbedarf aufweist. Dabei soll die Effizienz
des Filters ebenso gut ausfallen wie die eines hydraulischen Drehmomentwandlers,
ohne dass er dessen Nachteile aufweist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Filter nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
-
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist
es, dass die Steifigkeit des Torsionsdämpfers veränderlich ist.
-
Der Hauptvorteil liegt dabei darin,
dass im Gegensatz zu einem hydraulischen Drehmomentwandler, dessen
Primär-
und Sekundärträgheiten aufgrund
der erforderlichen Volumina hoch ausfallen, es die Erfindung ermöglicht,
den Filter mit Primär- und
Sekundärträgheiten
auszustatten, die genau auf die vorgegebenen Erfordernisse abgestimmt
sind: Rundlaufabweichungen des Motors, Getriebegänge, Fahrzeugmasse.
-
Die durch das Zentrifugieren des Öls in einem
hydraulischen Drehmomentwandler bedingte Quellung des Blechs bei
hohen Drehzahlen führt
zu einem axialen Druck auf die Kurbelwelle, was bei einem erfindungsgemäßen Filter
nicht der Fall ist.
-
Unter Berücksichtigung der hohen Förderleistung,
die zur Kühlung
des hydraulischen Drehmomentwandlers erforderlich ist, ist die Ölpumpe als Hochleistungspumpe
ausgeführt
und mit einer Temperaturkontrolle verbunden. Hier ist der erfindungsgemäße Filter
mit einer Ölpumpe
mit niedrigem Verbrauch, mit geringem Volumen oder mit veränderlichem
Volumen verbunden. Eine elektrische Pumpe kann ausreichen, insoweit
die Bremsen und Kupplungen nicht ständig Öl verbrauchen.
-
Der erfindungsgemäße Filter ist bei einfacher
Konstruktion kostengünstig
herzustellen und leicht zu montieren. Er weist eine einfache Ausführung auf,
wobei vorteilhafterweise die Funktion Drehmomentübersetzung in den kurz gewählten ersten Gang
integriert ist, was umso einfacher auszuführen ist, als sich die Anzahl
der Gänge
der automatischen Kraftübertragungen
erhöht
hat (6-Gang-Getriebe).
-
Besonders vorteilhaft ist es dabei,
wenn die veränderliche
Steifigkeit durch elastische Mittel in Form von Schraubenfedern
mit in etwa radialer Ausrichtung erzielt wird.
-
Das Eingangselement ist vorzugsweise
ein Primärschwungrad,
das an seinem radial inneren Umfang eine axiale Randleiste für die Lagerung
eines Lagers zur Zentrierung und Drehführung eines Sekundärschwungrads
aufweist, welches das Ausgangselement bildet.
-
Das Primärschwungrad ist vorfeilhafterweise mit
der treibenden Welle über
eine fest mit der treibenden Welle, an deren Ende, verbundene Zwischenscheibe
verbunden.
-
Das Primärschwungrad ist vorzugsweise
an der Zwischenscheibe durch Schrauben befestigt, die auf der Seite
der treibenden Welle angebracht sind.
-
Nach einer Ausführungsform bildet der Filter eine
Untergruppe, die durch Schrauben an einer Zwischenscheibe befestigt
ist, die ihrerseits fest mit der treibenden Welle, an deren Ende,
verbunden ist, wobei die besagten Schrauben auf der Seite der getriebenen
Welle angebracht sind.
-
Das Primärschwungrad ist vorzugsweise
an der Zwischenscheibe durch Schrauben befestigt, die auf der Seite
der getriebenen Welle angebracht sind. Als Variante ist eine Scheibe
einerseits am Primärschwungrad
und andererseits an einer Zwischenscheibe befestigt, die mit der
treibenden Welle verbunden und im Verhältnis zu dieser zentriert ist.
Vorteilhafterweise ist die Zwischenscheibe mittig mit einer Bohrung
versehen, die zur Aufnahme einer Nase der Scheibe zur Zentrierung
der getriebenen Welle bestimmt ist.
-
Das motorseitige Ende der getriebenen
Welle ist vorzugsweise mittels eines Pilotlagers im Verhältnis zur
treibenden Welle zentriert und geführt.
-
Das Sekundärschwungrad trägt vorteilhafterweise
mittig eine Nabe zur Verbindung mit der getriebenen Welle, wobei
die besagte Nabe nur durch die getriebene Welle zentriert ist.
-
Die Schraubenfedern sind vorzugsweise
an Stiften angebracht, deren äußere Enden
Auflagesitze für
die Federn umfassen und deren innere Enden an Achsen angelenkt sind,
welche die Ausgangsmittel des Torsionsdämpfers bilden. Die Schraubenfedern sind
vorteilhafterweise in Gehäusen
enthalten, deren äußere Enden
an Achsen angelenkt sind, welche die Eingangsmittel des Torsionsdämpfers bilden.
Ein Ende der Eingangsachsen ist vorzugsweise durch einen als Primärdeckel
bezeichneten ringförmigen
Deckel gelagert.
-
Ein Drehmomentbegrenzer ist vorteilhafterweise
zwischen dem Torsionsdämpfer
und dem Ausgangselement oder getriebenen Element angeordnet.
-
Der Drehmomentbegrenzer verbindet
vorzugsweise die Ausgangsachsen des Torsionsdämpfers mit dem Ausgangselement
des Filters. Das Ausgangselement ist vorteilhafterweise ein Sekundärschwungrad,
und der Drehmomentbegrenzer umfasst eine am Sekundärschwungrad
angebrachte Federscheibe, die eine Reibscheibe auf der zum Primärschwungrad
gerichteten Fläche
des Sekundärschwungrads über eine
Anpressscheibe axial beaufschlagt. Das Sekundärschwungrad trägt vorteilhafterweise
mittig eine Nabe zur Verbindung mit der getriebenen Welle, wobei
das Zentrier- und Führungslager
radial zwischen dieser Nabe und der axialen Randleiste des Primärschwungrads
angeordnet ist.
-
Die Reibscheibe trägt vorteilhafterweise
die Ausgangsachsen des Torsionsdämpfers.
-
Der Torsionsdämpfer umfasst vorzugsweise Reibungsmittel.
-
Die Ausgangsachsen des Torsionsdämpfers bilden
vorteilhafterweise Antriebsmittel für den drehenden Antrieb von
Reibscheiben, die elastisch gegen die zum Sekundärschwungrad gerichtete Fläche des
Primärschwungrads
angepresst werden.
-
Das Sekundärschwungrad ist vorzugsweise auf
eine Nabe begrenzt, die mit einem Flansch oder mit radialen Armen
versehen ist, die mit den Ausgangsachsen verbunden sind.
-
Die Reibscheibe des Torsionsdämpfers ist vorteilhafterweise
am Ende der Ausgangsachsen an der Nabe befestigt.
-
Der Nabenflansch weist vorzugsweise
an seinem äußeren Umfang
Aussparungen auf, mit denen radiale Ansätze eines Primärdeckels
zusammenwirken, um die Umfangsausienkung zwischen den Ausgangsachsen
und dem Primärschwungrad zu
begrenzen.
-
Der Nabenflansch ist vorteilhafterweise
im Verhältnis
zu der besagten Nabe elastisch gelagert. Der Nabenflansch ist mit
einer Zahnung ausgebildet, die mit einer Außenzahnung der Nabe ineinandergreift,
die radial nach außen
verlängert
ist, um Finger zu bilden, die zwischen dem Flansch und einer am Flansch
angefügten
und befestigten Federscheibe eingespannt sind.
-
Der Flansch ist vorteilhafterweise
im Lot zu den Stiften des Torsionsdämpfers angeordnet, und der
Drehmomentbegrenzer besteht aus zwei Querscheiben, die sich axial
beiderseits des Flansches erstrecken und durch axiale Distanzbolzen
zusammengefügt
sind, wobei die Reibscheibe des Drehmomentbegrenzers zwischen dem
Flansch und einer der Querscheiben angeordnet ist, während die
Federscheibe zwischen der Reibscheibe und der besagten Querscheibe
angebracht ist.
-
Der Drehmomentbegrenzer umfasst vorteilhafterweise
abwechselnd angeordnete Scheiben, die zum einen drehfest mit dem
Flansch und zum anderen mit der Nabe verbunden sind, wobei die Reibscheibe
durch einen Ring drehend angetrieben wird, der seinerseits durch
die inneren Enden der Stifte angetrieben wird.
-
Besonders vorteilhaft ist es ferner,
wenn die Scheibe und ein mittig dicht und fest mit einer Muffe verbundener
Verschlussdeckel ein geschlossenes Volumen bilden.
-
Das Eingangselement bzw. treibende
Element kann vorteilhafterweise ein Zusatzgerät, wie etwa eine Ölpumpe,
antreiben.
-
Als Variante treibt das Ausgangselement bzw.
getriebene Element ein Zusatzgerät,
wie etwa eine Ölpumpe,
an.
-
Das Zusatzgerät wird vorteilhafterweise benutzt,
um das Ausgangselement bzw. getriebene Element zu bremsen.
-
Um das Verständnis des Erfindungsgegenstands
zu erleichtern, folgt nun als Beispiel, nur zu Veranschaulichungszwecken
und ohne einschränkende
Wirkung die Beschreibung von Ausführungsarten, die in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind.
-
In diesen Zeichnungen zeigen im einzelnen:
-
1:
eine Axialschnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters;
-
2 bis 20: ähnliche Ansichten wie 1, wobei sie jeweils eine
Variante darstellen.
-
Der Filter gemäß 1 umfasst ein Eingangselement, das als
Primärschwungrad 10 bezeichnet wird
und das zur endseitigen Befestigung an einer treibenden Welle 11,
etwa an der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, bestimmt ist.
Der Einfachheit halber soll im folgenden und bei allen Varianten
das Eingangselement des Filters als Primärschwungrad bezeichnet werden,
unabhängig
davon, ob das Eingangselement eine große oder eine geringe Trägheit besitzt.
-
Das Primärschwungrad 10 weist
an seinem radial inneren Umfang eine axiale Randleiste 12 für die Lagerung
eines Lagers 13, hier eines Kugellagers, zur Zentrierung
und Drehführung
des als Sekundärschwungrad 20 bezeichneten
Ausgangselements des Filters auf, das mit einer getriebenen Welle 21,
etwa mit der Eingangswelle einer Kraftübertragung, verbunden ist,
deren motorseitiges Ende mittels eines Pilotlagers 22 zentriert
und geführt
ist, das in der Nase 14 einer als Deckel dienenden Scheibe 15 angeordnet
ist, die umfangsmäßig einerseits durch
Schrauben 16 am Primärschwungrad 10 und andererseits
durch Schrauben 17 an einer Zwischenscheibe 18 befestigt
ist, die ihrerseits durch Schrauben endseitig an der Kurbelwelle 11 befestigt
ist, die mittig mit einer Bohrung 19 versehen ist, in welche die
Nase 14 der Scheibe 15 teilweise eingesetzt ist. Diese
Zwischenscheibe 18 trägt
an ihrem Umfang den Anlasserzahnkranz 28. Der Einfachheit
halber soll im folgenden und bei allen Varianten das Ausgangselement
des Filters als Sekundärschwungrad bezeichnet
werden, unabhängig
davon, ob das Ausgangselement eine große oder eine geringe Trägheit besitzt.
-
Zwischen dem Primärschwungrad 10 und dem
Sekundärschwungrad 20 ist
ein Torsionsdämpfer 30 eingebaut.
Er umfaßt
fest mit dem Pri märschwungrad 10 verbundene
Eingangsmittel 31 und Ausgangsmittel 32, die durch
einen Drehmomentbegrenzer 33 mit dem Sekundärschwungrad 20 verbunden
sind.
-
Der Torsionsdämpfer 30 umfasst verformbare
elastische Mittel, wie etwa Schraubenfedern 34 mit in etwa
radialer Ausrichtung, die an Stiften 35 gelagert sind,
deren radial äußere Enden
Auflagesitze 36 für
die Federn 34 umfassen und deren radial innere Enden an
Achsen 32 angelenkt sind, welche die Ausgangsmittel des
Torsionsdämpfers 30 bilden
und die parallel zur Drehachse 37 des Filters verlaufen.
-
Die an den Stiften 35 gelagerten
Federn 34 sind in zylindrischen Gehäusen 38 enthalten,
deren radial äußere Enden
an Achsen 31 angelenkt sind, die die Eingangsmittel des
Torsionsdämpfers 30 bilden
und die sich parallel zur Drehachse 37 erstrecken. Ein
Ende dieser Achsen 31 ist durch einen als Primärdeckel
bezeichneten ringförmigen
Deckel 45 gelagert, während
das andere Ende dieser Achsen 31 durch das Primärschwungrad 10 gelagert
ist. Bekanntlich hat eine relative Drehung zwischen dem Primärschwungrad 10 und
dem Sekundärschwungrad 20 eine
Vergrößerung der
Entfernung zwischen den Achsen 31 und 32 sowie
ein Zusammendrücken der
Federn 34 zur Folge.
-
Der Drehmomentbegrenzer 33 umfasst
im wesentlichen eine am Sekundärschwungrad 20 angebrachte
Federscheibe 39, die eine Reibscheibe 40 auf der
zum Primärschwungrad 10 gerichteten
Fläche
des Sekundärschwungrads 20 über eine
Anpressscheibe 41 axial beaufschlagt.
-
Das Sekundärschwungrad 20 besteht
hier aus zwei Teilen, aus einem als äußeres Teil 23 und einem
als inneres Teil 24 bezeichneten Teil, die durch Schrauben 25 miteinander
verbunden sind. Mit der zum Primärschwungrad 10 gerichteten
Fläche
des inneren Teils 24 wirkt die Reibscheibe 40 reibschlüssig zusammen.
Dieses innere Teil 24 trägt mittig eine Nabe 26,
die innen genutet ist, um die Verbindung mit der getriebenen Welle 21 herzustellen.
Zwischen der axialen Randleiste 12 des Primärschwungrads 10 und
der Nabe 26 ist radial das Zentrier- und Führungslager 13 angeordnet.
-
Die Federscheibe 39 und
die Anpressscheibe 41 sind in einer Aussparung 27 des äußeren Teils 23 des
Sekundärschwungrads 20 angebracht,
wobei diese Aussparung 27 zum inneren Teil 24 dieses Schwungrads
gerichtet ist.
-
Die Reibscheibe 40 trägt durch
Aufnieten die Ausgangsachsen 32. Sie erstreckt sich radial
zwischen der Nabe 26 des inneren Teils 24 und
dem äußeren Teil 23.
-
Die Anpressscheibe 41 weist
wenigstens einen radialen Ansatz 42 auf, der sich in einer
Ausnehmung erstreckt, die am inneren Umfang des äußeren Teils 23 des
Sekundärschwungrads 20 eingearbeitet ist,
um die drehfeste Verbindung der Anpressscheibe 41 und des
Sekundärschwungrads 20 herbeizuführen.
-
Die Enden 43 der Ausgangsachsen 32,
die entgegengesetzt zur Reibscheibe 40 des Drehmomentbegrenzers 33 angeordnet
sind, bilden Antriebsmittel für
den drehenden Antrieb wenigstens einer Reibscheibe 44 des
Torsionsdämpfers 30,
die bekannterweise durch eine Federscheibe auf der zur Seite des
Sekundärschwungrads 20 gerichteten
Fläche
des Primärschwungrads 10 angepresst
wird.
-
Die Funktionsweise lässt sich
wie folgt beschreiben.
-
Das durch die treibende Welle 11 drehend angetriebene
Primärschwungrad 10 überträgt an das Sekundärschwungrad 20 ein
Drehmoment über
den Torsionsdämpfer 30,
dessen elastisch verformbare Organe 34 und die Reibscheibe 33 es
ermöglichen, die
durch die Welle 11 übertragenen
Vibrationen und Drehmomentschwankungen zu absorbieren und zu dämpfen. Die
axiale Anpresskraft der Reibscheibe 40 am Sekundärschwungrad 20 bestimmt
den Wert des Drehmoments, bei dessen Überschreitung ein Drehschlupf
dieser Reibscheibe 40 am Sekundärschwungrad 20 auftritt.
Diese Kraft wird so bestimmt, dass die Übertragung des maximalen Drehmoments ermöglicht wird,
das der Motor, der die Welle 11 antreibt, liefert, und
dass die Übertragung
von Schwankungen und Vibrationen mit großer Energie verhindert wird,
die durch eine Resonanzerscheinung bei einer gewissen Drehzahl erzeugt
werden und die gewisse Organe der Kraftübertragung beschädigen oder
zerstören
können.
-
Nach der Variante von 2 entfällt die als Deckel dienende
Scheibe 15. Die Zwischenscheibe 18 ist direkt
durch die Schrauben 16 fest mit dem Primärschwungrad 10 verbunden.
Das Ende der getriebenen Welle 21 ist in dem Pilotlager 22 zentriert
und geführt,
das hier direkt in der mittigen Bohrung 19 der Kurbelwelle 11 angeordnet
ist.
-
Nach der Variante von 3 ist das Primärschwungrad 10 direkt
endseitig an der Kurbelwelle 11 befestigt. Dieses Primärschwungrad 10 trägt umfangsmäßig den
Anlasserzahnkranz 28. Wie dies in der Figur zu erkennen
ist, haben hier das innere Teil 24 des Sekundärschwungrads 20 und
die Reibscheibe 40 gegenüberliegende Löcher für den Durchgang der
Befestigungsschrauben zur Befestigung des Primärschwungrads 10 an
der treibenden Welle 11.
-
Nach der Variante von 4 entfällt der Drehmomentbegrenzer 33.
Die Nabe 26 ist durch radiale Arme 29 direkt mit
den Ausgangsachsen 32 verbunden. Die Befestigungsschrauben
zur Befestigung des Primärschwungrads 10 an
der treibenden Welle 11 sind leicht zugänglich, wobei die Nabe aufgrund des
Fehlens eines Sekundärschwungrads
entsprechend verkleinert ist. Es ist nicht notwendig, die Nabe winklig
präzise
einzustellen, um, wie zuvor, Löcher gegenüber den
Löchern
der besagten Schrauben zu positionieren.
-
5 zeigt
eine Variante, bei der das Lager 13 ein Gleitlager ist,
das zwischen zwei gegenüberliegenden
Bünden
aus Blech angeordnet ist, welche die Nabe 26 und das Primärschwungrad 10 umfassen,
die beide aus geformtem Blech bestehen.
-
Es ist natürlich möglich, das Lager 13 wegzulassen,
wie dies in 6 dargestellt
ist. Die Nabe 26 ist hier durch die getriebene Welle 21 zentriert,
die ihrerseits, wie in 2,
durch das Pilotlager 22 zentriert ist.
-
Nach 7 ist
die Reibscheibe 44 des Torsionsdämpfers 30 an der Nabe
26 am Ende der Ausgangsachsen 32 durch Vernieten befestigt.
Die Arme 29, welche diese Ausgangsachsen 32 lagern,
gehören
hier zu einem Nabenflansch, der mit Durchgängen 46 für den Zugang
zu den Befestigungsschrauben zur Befestigung des Primärschwungrads 10 an der
treibenden Welle oder Kurbelwelle 11 versehen ist. Im folgenden
bezeichnet der Einfachheit halber die Bezugsnummer 20 den
Nabenarm bzw. Nabenarme oder einen Nabenflansch.
-
Der Primärdeckel 45 von 8 weist radiale Ansätze 47 auf,
deren inneres Ende mit den Rändern von
Aussparungen 48 zusammenwirkt, die am äußeren Umfang des Nabenflansches 29 eingearbeitet sind,
wodurch die Endanschläge
für die
Umfangsauslenkung der Eingangsmittel 31 und Ausgangsmittel 32 des
Torsionsdämpfers 30 gebildet werden.
-
Um etwaige Ausrichtungsfehler zwischen der
treibenden Welle
11 und der getriebenen Welle
21 auszugleichen,
können,
wie dies in
9 dargestellt
ist, der fest mit den Ausgangsmitteln
32 verbundene Nabenflansch
29 und
die Nabe
26 selbst elastisch gelagert sein, wie dies in
der
FR-A-2 808 850 beschrieben
ist.
-
Der innere Umfang des Flansches 29 ist
mit einer Zahnung 50 ausgebildet, die, in etwa spielfrei, mit
einer Außenzahnung 51 der
Nabe 26 ineinandergreift, die an einer Umfangsrandleiste
ausgebildet ist, deren Dicke, das heißt ihre axiale Abmessung, größer als
die Dicke der Zahnung 50 des Flansches 29 ist
und deren Außendurchmesser
größer als
der innere Umfangsdurchmesser des Flansches 20, das heißt als der
Durchmesser des Bodens der Zahnzwischenräume der Innenzahnung des Flansches 29 ausfällt. Die
Spitzen der Zähne 51 der
Nabe 26 werden daher radial nach außen an einem axialen Ende der
Randleiste der Nabe 26 durch Finger 52 verlängert, die
eine ringförmige
radiale Fläche
auf der Seite der Zähne 50 und
eine Schrägfläche in Form
eines Kegelstumpfsegments auf der gegenüberliegenden Seite aufweisen.
Auf der kegelstumpfartigen Auflagefläche der Finger 52 wird
eine kegelstumpfartige Randleiste angedrückt, die am inneren Umfang
einer Federscheibe 53 ausgebildet ist, die an die zum Primärschwungrad 10 gerichtete
Fläche
des Flansches 29 angefügt
ist und wie dieser durch Vernieten des betreffenden Endes der Ausgangsachsen 32 befestigt
ist.
-
Auf diese Weise werden die Finger 52 zwischen
dem Flansch 29 und der kegelstumpfartigen Randleiste der
Federscheibe 53 elastisch eingespannt, wodurch die relativen
Positionen des Flansches 29 und der Nabe 26 entsprechend
angepasst werden können,
um etwaige Ausrichtungsfehler zwischen der mit dem Flansch 29 verbundenen
treibenden Welle 11 und der mit der Nabe 26 verbundenen getriebenen
Welle auszugleichen.
-
In 9 ist
zu erkennen, dass das Primärschwungrad 10,
wie übrigens
auch in den vorangehenden Varianten, mit axialen Sockeln 49 versehen ist,
die sich zwischen den Gehäusen 38 des
Torsionsdämpfers 30 erstrecken.
-
In 10 entfallen
diese Sockel 49 ebenso wie die Hysteresemittel, die insbesondere
aus der Reibscheibe 44 bestehen. Die Nabe 26 besteht
hier aus zwei Teilen, wobei der Arm 29 zu einer durch Schweißen fest
mit der Nabe verbundenen Blechscheibe gehört. Zähne am inneren Umfang dieser Scheibe
und am äußeren Umfang
der Nabe sorgen für
eine gute Übertragung
des Drehmoments zwischen diesen beiden Teilen.
-
Die Variante von 11 unterscheidet sich von der Variante
von 10 dadurch, dass
die Nabe 26 aus Blech ausgeführt ist und einstückig mit
ihr ausgeführte
Arme 29 trägt,
wie dies auch in 5 der
Fall ist.
-
Die Nabe 26 der Variante
von 12 ist ebenfalls
aus Blech und einstückig
mit ihrem kreisförmigen
Flansch 29 ausgeführt.
Der Flansch 29 ist hier senkrecht zu den Stiften 35 des
Torsionsdämpfers 30 angeordnet,
so dass der Filter von 11 mit
einem Drehmomentbegrenzer ausgestattet werden kann. Der Drehmomentbegrenzer
besteht hier aus zwei Querscheiben 55, 56, die
sich axial beiderseits des Flansches 29 erstrecken. Sie
sind durch axiale Distanzbolzen 57 an ihrem äußeren Umfang
zusammengefügt,
wo sie abwechselnd die Ausgangsachsen 32 tragen.
-
Die Reibscheibe 40 des Drehmomentbegrenzers
ist axial zwischen dem Flansch 29 und einer der Scheiben
des Begrenzers, hier der Scheibe 55, angeordnet, während die
Federscheibe 39 zwischen der Reibscheibe 40 und
der Scheibe 55 des Begrenzers angebracht ist, so dass sie
die Reibscheibe 40 gegen die gegenüberliegende Fläche des
Flansches 29 andrückt.
Ein axialer Ansatz 58 der Reibscheibe 40 geht
durch ein Loch der Scheibe 55 des Begrenzers hindurch,
um seinen drehenden Antrieb zu bewirken.
-
Nach 13 besteht
der Drehmomentbegrenzer aus abwechselnd angeordneten Scheiben, die
zum einen drehfest mit dem Nabenflansch 29, der die Ausgangsachsen 32 lagert,
und zum anderen mit der Nabe 26 verbunden sind. Hier sind
Hysteresemittel vorgesehen: Sie umfassen eine Reibscheibe 44, die
gegen die innere Fläche
des Primärschwungrads angedrückt wird,
wobei sie durch einen Ring 54 drehend angetrieben wird,
der seinerseits durch die radial inneren Enden der Stifte 35 drehend
angetrieben wird, die sich in nach außen offenen seitlichen Einsenkungen
des Rings 54 erstrecken. Ein Umfangsspiel zwischen dem
Ring 54 und der Reibscheibe 44 führt zu einem
Winkelversatz der Hysterese. Nach dieser Variante vergrößert sich
außerdem
die Masse des Primärschwungrads 10 durch
Kränze 59,
die so gestanzt sind, dass der erforderliche Zwischenraum für die Auslenkung
der Gehäuse 38 freigelassen
und gleichzeitig der zwischen diesen angeordnete Zwischenraum bestmöglich gefüllt wird.
-
Der Filter von 14 arbeitet in Öl und ist in der Art eines
hydraulischen Drehmomentwandlers gelagert. Die Scheibe 15 des
Primärschwungrads 10 ist
trommelförmig
ausgebildet, wobei ihr Volumen durch einen Verschlussdeckel 59 verschlossen
ist, der mittig dicht und fest mit einer Muffe 60 verbunden ist,
die hier zum Antrieb einer Ölpumpe
verwendet wird. Die Nase 14 der Scheibe 15 kann,
wie in 1, zur Zentrierung
der getriebenen Welle 21 verwendet werden. Der Drehmomentbegrenzer 33 ist
in der Art des im Zusammenhang mit 12 beschriebenen Drehmomentbegrenzers
ausgeführt.
Die Gehäuse 38 sind
zwar wie in den vorangehenden Varianten dargestellt worden; sie
können
aber natürlich
auch vereinfacht werden, da sie kein Schmierfett enthalten und nicht
dicht verschweißt
sind. Sie können
im übrigen
auch nicht zylindrisch ausgeführt
sein, insoweit eine seitliche Führung
der Federn ausreichend ist. In diesem Fall kann der Werkstoff entlang
der axialen Richtung entfallen, wobei sich der axiale Bauraumbedarf
der Baueinheit entsprechend verringert. Um den axialen Bauraumbedarf
noch weiter zu verkleinern, könnten
außerdem
die Sockel, mit denen die Befestigungsschrauben 17 zur
Befestigung an der Zwischenscheibe 18 zusammenwirken, umfangsmäßig zwischen
den Federn 34 angebracht sein. Die Schrauben 17 können umgekehrt
werden, das heißt von
links nach rechts mit Blick auf die Figur eingesetzt werden, wobei
der Filter am Motor von vorn eingebaut wird. In diesem Fall werden
die entsprechenden Muttern an der Zwischenscheibe 18 angeschweißt, und
die Schrauben gehen durch Bohrungen hindurch, die dicht im Filter
vorgesehen sind. Eine solche Anordnung verringert den axialen Bauraumbedarf.
Ein axialer Kanal 61 in der getriebenen Welle 21 ermöglicht die Ölzuleitung
zum Filter, wobei die Rückleitung
die Welle im Innern der Muffe 60 umgibt. Ein radialer Kanal 62 ermöglicht die
Entleerung des Filters, um die Bildung von Schaum zu verhindern.
-
Die Achsen 31 und 32 werden
hier einerseits durch den Primärdeckel 45 und
andererseits durch einen Gegendeckel 63 positioniert und
gehalten, die sich beide in axialem Anschlag an der Trommelscheibe 15 und
dem Verschlussdeckel 59 befinden, während axiale Ansätze 64 des
Gegendeckels 63 am Primärdeckel 45 zur
Anlage kommen. Die Ölpumpe
wird durch die Kurbelwelle 11 über eine mittige Achse 69 angetrieben,
die durch die getriebene Welle 21 hindurchgeht.
-
Der Filter kann auch in einer nicht
in Öl arbeitenden
Bauart vorgesehen sein und zum Antrieb einer Ölpumpe verwendet werden, die
insbesondere die Schmierung des Getriebes, die Betätigung der Bremsen
und der Kupplungen ermöglicht.
Nach der Variante von 15 wird
die Ölpumpe
durch eine Antriebsmuffe mit einem Flansch 66 angetrieben,
der fest mit den Ausgangsachsen 32 gleichzeitig und in gleicher
Weise, durch Vernieten, wie der Nabenflansch 29 verbunden
ist. Nach 16 ist die
Antriebsmuffe 65, hier durch Schweißen, fest mit radialen Armen 67 des
Primärdeckels 45 verbunden.
-
In den 15 und 16 wird daher die Pumpe nach
dem Filtern der Schwingungen angetrieben, und dank der Pumpe kann
die Nabe 26 gebremst werden, insbesondere um die Resonanz
des Sekundärschwungrads
beim Anlassen des Motors zu dämpfen.
Diese Bremsung wird dadurch herbeigeführt, dass die Pumpe dabei maximal
belastet wird, indem ihr beispielsweise eine große Förderleistung abverlangt wird,
wenn es sich um eine Bauart mit veränderlicher Geometrie handelt.
-
Es lassen sich wirtschaftliche und
kostengünstige
Lösungen,
wie etwa bei den Varianten der 17 bis 19, ausführen. In 17 existiert die eigentliche Nabe 17 nicht;
sie reduziert sich auf ihren mit radialen Armen 29 versehenen
Flansch. In 17 ist das
Primärschwungrad 10 eine
starre Scheibe. In 18 handelt
es sich um eine biegsame Scheibe. In 19 weist
das Primärschwungrad 10 einen
axialen Rücksprung 12 auf,
der die Anordnung eines Lagers 13, hier eines Kugellagers,
zwischen diesem axialen Rücksprung 12 und
einem axialen Rücksprung
ermöglicht,
den außerdem
eine Scheibe 68 aufweist, die durch Vernieten der Enden der
Ausgangsachsen 32 an den besagten Achsen ebenso wie die
radialen Arme 29 des Flansches befestigt ist. Außerdem sind
Hysteresemittel vorgesehen: Sie umfassen eine Reibscheibe 44,
die in relativer Drehung durch axiale Zungen 69 angetrieben wird,
welche der axiale Rücksprung
der Scheibe 68 aufweist.
-
20 zeigt
eine Variante zu 19.
Nach dieser Variante sind die Befestigungsschrauben zur Befestigung
des Primärschwungrads 10 an
der Zwischenscheibe 18, die ihrerseits an der treibenden Welle 11 befestigt
ist, umgekehrt worden, wie dies zuvor im Zusammenhang mit 14 vorgesehen war. Die Muttern
sind hier an der Zwischenscheibe 18 auf der Seite der treibenden
Welle 11 angeschweißt, und
die Schrauben, die den als Primärdeckel
bezeichneten Deckel 45 parallel befestigen, werden bezogen
auf die Figur von links nach rechts eingesetzt. Zunächst wird
daher die Zwischenscheibe 18 an der treibenden Welle 11 angebracht,
woraufhin der Filter an der besagten Zwischenscheibe 18 angebracht wird.
Diese Befestigungsschrauben sind zwischen den Gehäusen 38 angeordnet
und können
mit Hilfe eines Schraubkopfes alle gleichzeitig eingeschraubt werden.
-
Der gleiche Filter kann daher entweder
von hinten (19) oder
von vorn (20), bezogen
auf das Ende der treibenden Welle 11, eingebaut werden,
so dass er sich an die verschiedenen Verfahren anpassen lässt, die
bei den Fahrzeugherstellern zum Einsatz kommen.
-
Nach einer nicht dargestellten Variante
handelt es sich bei den radialen Federn um auf Zug arbeitende Federn.
-
Nach einer anderen nicht dargestellten
Variante ist der Filter mit einer elektrischen Maschine in der Art
eines Anlassergenerators verbunden, die mit dem Primärschwungrad
verbunden ist, wobei ihre Trägheit
gewissermaßen
die Drehzahl der Kurbelwelle regelt, oder mit dem Sekundärschwungrad,
wobei ihre Trägheit
dann die Sekundärträgheit bildet.
-
Wie festzustellen ist, schlägt die Erfindung einen
Filter für
eine automatische Kraftübertragung mit
automatisiertem Gangwechsel stufenlos, wie bei einem Riemengetriebe,
oder abgestuft, mit einer sehr progressiven, parabelförmig ansteigender
Steifigkeit vor, was bekanntlich zu einer hochwertigen Filterung führt: Bei
niedrigen Drehmomenten, im Leerlauf oder beim Fahren mit niedrigem
Drehmoment, fällt
die Steifigkeit gering aus, während
sie allmählich,
parabelförmig
ansteigt, um bei hohen Drehmomenten hohe Steifigkeiten zu erreichen,
wobei die Federn niemals zum Anschlag kommen.
-
Die Anordnung der Federn verhindert
im übrigen
jedes durch die Fliehkraft bedingte Blockieren des Filters. Denn
die einer solchen Fliehkraft ausgesetzten Federn liegen auf radialen
Auflagen.
-
Das Vorhandensein eines Drehmomentbegrenzers
ermöglicht
eine Ausrichtungsabweichung der Eingangs- und Ausgangswellen: Wenn
eine Feder zum Anschlag kommt, entsteht ein relativer Versatz der
beiden Teilen der Nabe, wobei der Stoß außerdem auf drei Federn anstelle
einer einzigen Feder verteilt wird.
-
Die Varianten mit einem flexiblen
Schwungrad bewirken eine Verschiebung der Eigenfrequenzen der Kurbelwelle
nach oben und dank einer verringerten Masse jenseits der Erregungsfrequenzen zweiter
Ordnung, die durch den mit hoher Drehzahl laufenden Motor erzeugt
werden.
-
Die in Öl arbeitende dichte Variante
bildet eine Untergruppe, die in der Art eines hydraulischen Drehmomentwandlers
eingebaut werden kann, was eine zeitlich konstante Schmierung zur
Folge hat, bei der das Öl
unaufhörlich
erneuert wird, was im übrigen zu
einer guten Kühlung
der Lager führt.