DE19721926A1 - Geteiltes Schwungrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein geteiltes Schwungrad mit zwei koaxial zueinander angeordneten Schwungrädern, die entgegen der Wirkung von zwischen diesen wirksamen verschwenkbaren Fliehgewichten zueinander verdrehbar sind. Diese Fliehgewichte bilden einen Bestandteil eines fliehkraftabhängigen Torsions­ schwingungssdämpfers. Die Anlenkung der Fliehgewichte erfolgt dabei derart, daß sie an einem der Schwungräder verschwenkbar gelagert sind und mit dem anderen der Schwungräder eine Verbindung besitzen, mittels der bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern die Fliehgewichte zwangsweise um ihre Lagerung verschwenkt werden, und zwar entgegen des infolge der auf die Fliehgewichte einwirkenden Fliehkraft erzeugten Verdrehwiderstandes.

Derartige geteilte Schwungräder sind beispielsweise durch die WO 89 01097, die WO 92 140476, die WO 94 10477 und die WO 94 20769 vorgeschlagen worden. Aus diesem Stand der Technik geht eindeutig hervor, daß bei nach dem eingangs beschriebenen Prinzip arbeitenden geteilten Schwungrädern bezüglich der Dämpfungskapazität, der Funktion und der Lebensdauer noch erhebliche Probleme vorhanden sind.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß bei geteilten Schwungrädern mit einem Funktionsprinzip gemäß dem vorerwähnten Stand der Technik, über die Fliehgewichte nur ein sehr geringer Verdrehwiderstand zwischen den beiden Schwungrädern bei kleinen Drehzahlen erzeugt werden kann. Da über die Anlenkungen der Fliehgewichte mit den Schwungrädern ein verhältnismäßig großer Verdrehwinkel zwischen diesen ermöglicht ist, bevor durch zusätzliche Dämpfermittel ein erhöhter Verdrehwiderstand zwischen den Schwungrädern zur Wirkung kommt, können zumindest bei geringen Drehzahlen und gleichzeitigem Auftreten von hohen Drehmomentschwankungen bzw. Drehmomentstößen die Schwungräder relativ zueinander sehr hohe Beschleunigungen und somit Relativgeschwindigkeiten erfahren. Die dann zwischen den Schwungrädern ab­ zufangende bzw. zu vernichtende Energie kann dabei derart groß sein, daß eine Dämpfung über die vorerwähnten zusätzlichen Dämpfermittel nicht ausreichend bzw. nicht möglich ist und somit bereits nach kurzer Betriebszeit das gesamte Schwungrad zerstört wird bzw. zumindest in schwingungstechnischer Hinsicht für den entsprechenden Anwendungsfall nicht mehr funktionsfähig ist. Diese Problematik geht auch aus der aus dem erwähnten Stand der Technik entnehmbaren Entwicklung hervor. Diese Entwicklung zeigt daß die zusätzlich zu den Fliehgewichten vorgesehenen Dämpfungsmittel, welche gleichzeitig die Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern begrenzen, können im Laufe der Entwicklung immer aufwendiger wurden, ohne daß jedoch das grundle­ gende Problem, nämlich zumindest eine partielle Zerstörung des geteilten Schwungrades bei sehr hohen Drehmomentstößen beseitigt werden konnte.

Derart hohe Drehmomentstöße können beispielsweise beim Anlassen und Abstellen des mit einem solchen geteilten Schwungrad zusammenwirkenden Motors auftreten, da dann in den meisten Fällen ein Resonanzbereich durchfahren werden muß. Aber auch bei geringen Drehzahlen der Brenn­ kraftmaschine können, wie bereits erwähnt, aufgrund der dann vorhandenen nur sehr geringen Dämpfungskapazität der Fliehgewichte große Schwingungs­ amplituden auftreten, insbesondere beim plötzlichen Gasgeben oder plötzlichem Übergang von Zug- in Schubbetrieb durch schlagartiges Durchtreten und Loslassen des Gaspedals. Solche Fahrzustände müssen von einem geteilten Schwungrad ohne Beschädigung schwingungsmäßig absorbiert werden.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile der bekannten geteilten Schwungräder der eingangs genannten Art zu beseitigen, ohne dabei auf das Prinzip der Schwingungsdämpfung mittels Fliehgewichten zu verzichten. Durch die Erfindung soll weiterhin eine Vereinfachung des die Fliehgewichte umfassenden Torsionsschwingungs­ dämpfers gewährleistet werden, so daß eine einfache und kostengünstige Konstruktion von geteilten Schwungrädern gewährleistet ist. Weiterhin sollen geteilte Schwungräder der eingangs genannten Art bezüglich ihrer Ver­ schleißfestigkeit optimiert werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß wirkungsmäßig zwischen den beiden Schwungrädern eine Drehmomentbegrenzungsvorrichtung bzw. Rutschkupplung vorgesehen wird, welche in Reihe angeordnet ist zu dem die Fliehgewichte umfassenden Torsionsschwingungsdämpfer. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird gewährleistet, daß die unzulässig hohen Drehmomentspitzen gekappt werden, und zwar durch die Drehmo­ mentbegrenzungsvorrichtung, welche als Rutschkupplung ausgebildet sein kann. Der Aufbau im Antriebsstrang von extrem hohen Drehmomenten wird also durch die Drehmomentbegrenzungsvorrichtung unterdrückt, so daß auch eine Beschädigung des geteilten Schwungrades, insbesondere des Torsions­ schwingungsdämpfers nicht auftreten kann. Die Drehmomentübertragungs­ kapazität der Vorrichtung ist dabei derart bemessen, daß diese zumindest das nominale Motormoment übertragen kann, vorzugsweise das 1,4- bis 3fache. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn über die Drehmomentbegren­ zungsvorrichtung Drehmomente übertragbar sind, die über dem Dreifachen des nominalen Motordrehmomentes liegen.

In vorteilhafter Weise kann eines der Schwungräder mit der Abtriebswelle eines Motors und das zweite Schwungrad über eine Reibungskupplung mit dem Eingangsteil eines Getriebes verbindbar sein, wobei es weiterhin zweckmäßig sein kann, wenn die Fliehgewichte am zweiten Schwungrad verdrehbar bzw. verschwenkbar gelagert sind. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Fliehgewichte an dem mit dem Motor verbindbaren Schwungrad verdrehbar gelagert sind.

Gemäß einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung können die Fliehgewichte über in Umfangsrichtung federnd nachgiebige Elemente mit ihrer jeweiligen Schwenklagerung verbunden sein. Die nachgiebigen Elemente können dabei blattfederartig ausgebildet sein, wobei es weiterhin vorteilhaft sein kann, wenn sie unmittelbar die Anlenkungsbereiche zur schwenkbaren Lagerung bilden. Unter Fliehkrafteinwirkung entsteht in der Schwenklagerung eine Reibung, die sich einer Verdrehung der Fliehgewichte widersetzt. Die nachgiebigen Elemente sind derart ausgelegt, daß bei kleinen Schwingungen zwischen den Schwungrädern, diese über die nachgiebigen Elemente elastisch abgefangen und gedämpft werden, so daß in der Lagerung selbst keine Bewegung entsteht. Dadurch kann der Verschleiß im Bereich der Schwenklagerungen erheblich reduziert werden. Um zu gewährleisten, daß bei Drehschwingungen kleiner Amplitude zwischen den Schwungrädern eine Absorption dieser Drehschwingungen über die in Umfangsrichtung federnd nachgiebigen Elemente stets erfolgt, können zusätzliche Mittel, wie insbesondere eine Reibungshysterese erzeugende Mittel, im Bereich der Schwenklagerungen oder angrenzend an die Schwenklagerungen vor­ gesehen werden. Diese eine zusätzliche Reibungshysterese erzeugenden Mittel können gleichzeitig zur Dämpfung von Drehschwingungen, die über diejenigen hinausgehen, welche über die elastischen Mittel abgefangen werden können, verwendet werden. Weiterhin kann durch entsprechende Bemessung der durch die zusätzlichen Mittel erzeugten Reibung die Größenordnung der Schwingungsamplituden bestimmt werden, welche über die in Umfangsrichtung federnd nachgiebigen Elemente absorbiert werden können, ohne daß eine Bewegung im Bereich der Schwenklagerungen erfolgt.

In vorteilhafter Weise können die Schwenklagerungen an einem Bauteil vorgesehen sein, das als Eingangsteil oder Ausgangsteil der Drehmomentbe­ grenzungsvorrichtung dient.

Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken kann anstatt der über pleuelartige Elemente erfolgenden Anlenkung bzw. Verbindung der Fliehgewichte mit einem der Schwungräder, diese Anlenkung über eine kulissenartige Führung erfolgen. Die zwischen den Fliehgewichten und einem der Schwungräder vorhandenen Kulissenführungen können durch entsprechende Ausgestaltung schwingungstechnisch an den jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden. Die Kulissenführung der jeweiligen Fliehgewichte kann dabei ausgehend von der - in Umfangsrichtung betrachtet - theoretischen Mittellage zwischen den beiden Schwungrädern in beide Drehsinne symmetrisch ausgebildet sein. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn eine solche Kulissenführung gegenüber der theoretischen Mittellage unsymmetrisch ausgebildet ist, so daß im Zug- und Schubbetrieb eine unterschiedliche Dämpfungscharakteristik über die Fliehgewichte erzielbar ist. Obwohl alle Fliehgewichte mit einer gleich ausgebildeten Kulissenführung zusammenwirken können, kann es auch zweckmäßig sein, wenn bezüglich der Ausgestaltung verschiedenartige Kulissenführungen zur Anwendung kommen. Die verschiedenen Typen von Kulissenführungen sind über den Umfang des geteilten Schwungrades betrachtet vorzugsweise symmetrisch verteilt angeordnet.

Für die Herstellung und die Funktion des geteilten Schwungrades kann es zweckmäßig sein, wenn die Fliehgewichte durch im wesentlichen flach ausgebildete Bauteile gebildet sind, welche axial zwischen zwei ringförmigen Bauteilen aufnehmbar sind. Zur Bildung von kulissenartigen Führungen können die ringförmigen Bauteile in Umfangsrichtung und in radialer Richtung sich er­ streckende Schlitze besitzen, in welche seitlich von den Fliehgewichten hervor­ stehende zapfenförmige Führungsansätze eingreifen können. In vorteilhafter Weise können die beiden ringförmigen Bauteile relativ zueinander in einem axialen Abstand positioniert sein, der derart bemessen ist, daß eine freie Ver­ schwenkung der Fliehgewichte gewährleistet wird. Ein besonders einfacher Aufbau des geteilten Schwungrades kann dadurch gewährleistet werden, daß die ringförmigen Bauteile zur Bildung der Drehmomentbegrenzungsvorrichtung herangezogen werden.

Anhand der Fig. 1 bis 6 sei die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes geteiltes Schwungrad,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II/II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines geteilten Schwungrades,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV/IV der Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein anderes gemäß der Erfindung ausge­ bildetes geteiltes Schwungrad und

Fig. 6 eine teilweise Darstellung eines Schnittes gemäß der Linie VI/VI der Fig. 5.

Das geteilte Schwungrad 1 entsprechend den Fig. 1 und 2 besitzt ein im wesentlichen durch ein Blechformteil 2 gebildetes Primärschwungrad 3, welches radial innen über Schrauben 4 mit der Abtriebswelle eines Motors verbindbar ist. Das Primärschwungrad 3 hat einen um die Drehachse 5 verlaufenden ringförmigen radialen Bereich 6, der an seinem Außenumfang einen axialen Ansatz 7 trägt, auf dem ein Anlasserzahnkranz 8 befestigt ist.

Das Primärschwungrad 3 trägt innen einen axialen Ansatz 9, auf dem ein Wälzlager 10 aufgenommen ist, über das das Sekundärschwungrad 11 konzentrisch zum Primärschwungrad 2 gelagert ist. Das Sekundärschwungrad 11 trägt eine Reibungskupplung 12, wobei zwischen der Druckplatte 13 und dem als Gegendruckplatte 14 ausgebildeten Sekundärschwungrad 11 die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe 15 einspannbar sind.

Zwischen den beiden Schwungrädern 2 und 11 ist ein Torsionsschwin­ gungsdämpfer 16 vorgesehen, dessen Dämpfungscharakteristik bzw. Verdrehsteifigkeit drehzahl- bzw. fliehkraftabhängig ist.

Der Torsionsschwingungsdämpfer 16 besitzt Fliehgewichte 17, die jeweils ähnlich wie ein Pendel um ein Gelenk bzw. eine Lagerstelle 18 verdrehbar sind. Die Lagerstellen 18 sind von der Rotationsachse 5 radial entfernt und bilden eine Rotationsachse, die zumindest im wesentlichen parallel verläuft zur Drehachse 5 des geteilten Schwungrades 1.

Die verschwenkbare Lagerung der Fliehgewichte 17 an den Lagerstellen 18 erfolgt über Verbindungsglieder 19, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Federstahl bestehen. Die Verbindungsglieder 19 sind aus einem Blechband hergestellt, das durch Biegen den aus Fig. 2 ersichtlichen Querschnitt bekommt. Die zumindest im wesentlichen radial verlaufenden Schenkel 20 eines Verbindungsgliedes 19 liegen aufeinander und sind an ihrem radial außen liegenden freien Ende mit einem Fliehgewicht 17 durch Vernietung fest verbunden. Radial innen bilden die Verbindungsglieder 19 jeweils eine Öse 21, die um eine Gelenkachse 22 gelegt ist.

Die Gelenkachsen 22 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Nietelemente gebildet, die zwei ringförmige Bauteile 23, 24 fest miteinander verbinden. Die ringförmigen Bauteile 23, 24 sind radial innerhalb der Nietelemente 22 aufeinander zu getopft, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich das linke ringförmige Bauteil 23 axial in Richtung des rechten ringförmigen Bauteils 24 getopft ist, so daß deren innere Bereiche 25, 26 axial aneinander liegen. Die radial äußeren ringförmigen Bereiche 27, 28 sind mittels der Nietelemente 22 axial beabstandet gehaltert. Zwischen den ringförmigen Bereichen 27, 28 sind die Verbindungsglieder 19 verschwenkbar aufgenommen. Die radial inneren Bereiche 25, 26 sind auf einem axialen Ansatz 29 des Sekundärschwungrades 11 zentriert verdrehbar gelagert. Auf dem sich axial in Richtung des Primärschwungrades 3 erstreckenden axialen Ansatz ist weiterhin ein in axialer Richtung verspannter Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder 30 aufgenommen, die sich radial innen an einem Sicherungselement 31 abstützt und radial außen den ringförmigen Bereich 25 beaufschlagt. Das ringförmige Bauteil 24 stützt sich axial an einer von dem Sekundärschwungrad 11 getragenen Fläche 32 ab. Durch die axiale Vorspannung der Tellerfeder 30 sind die ringförmigen Bereiche 25, 26 axial zwischen der Fläche 32 und der Tellerfeder 30 eingespannt, wodurch ein Reibungseingriff zwischen den ringförmigen Bauteilen 23, 24 und dem Sekundärschwungrad 11 vorhanden ist. Dieser Reibungseingriff ist derart bemessen, daß zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 zumindest das Nominaldrehmoment, vorzugsweise das 1,5- bis 3fache des Nominal­ drehmoments, der das Primärschwungrad 3 antreibenden Brennkraftmaschine schlupffrei übertragen werden kann.

Der Kraftspeicher 30 sowie die ringförmigen Bauteile 23, 24 sind also Bestandteil einer Drehmomentbegrenzungsvorrichtung bzw. einer Rutschkupplung 33, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von der Sekundärschwungmasse 11 getragen und wirkungsmäßig in Reihe mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 16 angeordnet ist. Die Bauteile 23, 24 bilden also praktisch das Eingangsteil der Drehmomentbegrenzungsvorrichtung 33.

Die flach ausgebildeten Fliehgewichte 17 sind jeweils über pleuelähnliche Elemente bzw. Hebel 34 am Primärschwungrad 3 angelenkt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind pro Fliehgewicht 17 zwei Hebel 34 vorgesehen, die einerseits über eine Lagerstelle 35 gelenkig mit einem Fliehgewicht 17 und andererseits über eine Lagerstelle 36 gelenkig mit dem Primärschwungrad 3 fest verbunden sind. Die Lagerstellen 35 liegen radial außerhalb der Lagerstellen 18, und zwar, wie aus Fig. 2 entnehmbar, in der theoretischen neutralen Winkelstellung zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 auf einer gleichen von der Drehachse 5 ausgehenden radialen Linie. Weiterhin ist aus Fig. 2 zu entnehmen, daß die Lagerstellen 35, 36 zumindest annähernd auf gleichem Durchmesser angeordnet sind. Die Lagerstelle 36 umfaßt ein Nietelement, das sich axial erstreckt, mit dem Primärschwungrad 3 fest vernietet ist und eine Gelenkachse 37 bildet, auf der ein Hebel 34 verschwenkbar bzw. verdrehbar gelagert ist. Axial zwischen den beiden Hebeln 34 ist eine Abstandsbuchse 38 vorgesehen, die zumindest im wesentlichen die gleiche Dicke aufweist wie die zwischen den Hebeln 34 aufgenommenen Bereiche eines Fliehgewichtes 17.

Die Lagerstelle 35 umfaßt ebenfalls ein Verbindungselement in Form eines Nietes 39, der die beidseits eines Fliehgewichtes 17 angeordneten Hebel 34 relativ zueinander axial sichert und eine Gelenkachse 40 bildet, die ein Fliehgewicht 17 verschwenkbar bzw. drehbar gegenüber den Hebeln 34 lagert.

Zur Reduzierung des Verschleißes im Bereich der Lagerstellen 18, 35, 36 können zwischen den relativ zueinander bewegbaren Bauteilen Lagermittel, wie Gleitlager oder Nadellager vorgesehen werden.

Der Torsionsschwingungsdämpfer 16 hat folgende prinzipielle Arbeitsweise. Bei drehendem geteiltem Schwungrad 1 tendieren die Fliehgewichte 17 aufgrund der auf sie einwirkenden Fliehkraft radial nach außen, und zwar in eine stabile Position bzw. in die in Fig. 2 dargestellte Grundposition bzw. Nullagenposition zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11, welche von diesen eingenommen wird, sofern über das geteilte Schwungrad 1 kein Drehmoment übertragen wird, welches ausreichend groß ist, um die Fliehgewichte aus dieser Position zu verdrängen. Sobald über das geteilte Schwungrad 1 ein Drehmoment geleitet wird, das ausreichend groß ist, um die beiden Schwungräder 3, 11 relativ zueinander zu verdrehen, werden die Fliehgewichte 17 gegenüber der Lagerstelle 18 in eine andere Winkelposition gedrängt, wobei die dann eingenommene Winkelposition abhängig ist von dem, sich einstellenden Gleichgewicht zwischen dem infolge der vorhandenen Drehzahl und der dadurch auf die Fliehgewichte einwirkenden Fliehkraft erzeugten Verdrehwiderstand der Fliehgewichte 17 um die Lagerstellen 18 und dem anstehenden Drehmoment. Bei diesem Gleichgewicht sind auch die anteilig anfallenden Fliehkräfte, welche z. B. auf die Hebel wirken und sich an den Fliehgewichten 17 radial abstützen, zu berücksichtigen. Der wesentliche Anteil der Fliehkräfte wird jedoch durch die Fliehgewichte erzeugt. Der Verdrehwiderstand zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 wird also im wesentlichen durch die auf die Fliehgewichte 17 einwirkende Fliehkraft erzeugt welche sich einem Verdrehen der Fliehgewichte 17 um ihre jeweilige Lagerstelle 18 widersetzt, da durch eine derartige Verdrehung der Schwerpunkt der Fliehgewichte 17 radial nach innen, also auf einen kleineren Radius gedrängt wird. Bezüglich einer ausführlichen Funktionsbeschreibung des Torsionsschwingungsdämpfers 16 wird auf den eingangs erwähnten Stand der Technik verwiesen.

Die in Reihe mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 16 wirksame Drehmo­ mentbegrenzungsvorrichtung 33 bewirkt, daß die normalerweise auftretenden extrem hohen Drehmomentstöße bzw. Drehmomentschwankungen zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 bezüglich ihrer Amplitude abgekappt werden, so daß eine Zerstörung des geteilten Schwungrades 1 bzw. der mit diesen verbundenen Aggregaten vermieden werden kann.

Die erfindungsgemäße Konstruktion hat weiterhin den Vorteil, daß über die in Umfangsrichtung federnd nachgiebigen Verbindungsglieder 19 kleine winkelmäßige Schwingungsamplituden zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 absorbiert bzw. ausgeglichen werden können, so daß bei derartigen kleinen Schwingungen im Bereich der Lagerstellen 18 keine Bewegung stattfindet und somit der über die Lebensdauer auftretende Verschleiß im Bereich dieser Lagerstellen 18 zumindest erheblich reduziert werden kann. Die elastische Nachgiebigkeit bzw. Federrate der radialen Schenkel 20 der Verbindungsglieder 19 ist dabei derart bemessen, daß zumindest bei höheren Drehzahlen, in denen hochfrequente Drehschwingungen mit kleiner Amplitude zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 entstehen, die Reibung im Bereich der Lagerstellen 18 ausreichend groß ist, um eine Verschwenkung der Fliehgewichte 17 in den Lagerstellen 18 zu verhindern, wodurch der erforderliche winkelmäßige Ausgleich über die federnden Schenkel 20 erfolgt. Die vorerwähnten Drehschwingungen geringer Amplitude können im Bereich zwischen 0,5 und 5° liegen. In den meisten Fällen liegen diese Winkelausschläge zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 in der Größenordnung von 0,5 bis 2°. Es können jedoch auch kleinere oder größere winkelmäßige Schwingungsamplituden auftreten. Die vorbeschriebene elastische Verformung der Verbindungsglieder 19 ist insbesondere bei Drehzah­ len oberhalb von 1000 Umdrehungen pro Minute vorteilhaft.

Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, einen zusätzlichen Verdrehwiderstand zwischen den Verbindungsgliedern 19 und deren Lagerstellen 18 vorzusehen, so daß auch bei geringeren Drehzahlen, gegebenenfalls bereits bei Leerlaufdrehzahl, gewährleistet ist, daß für kleine winkelmäßige Schwingungsamplituden zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 die elastische Dämpfung über die Verbindungsfeder 19 erfolgt. In Fig. 1 ist hierfür ein Kraftspeicher in Form einer Tellerfeder 41 vorgesehen, der im Bereich der Lagerstellen 18 angeordnet und axial verspannt ist zwischen den Verbindungsgliedern 19 und dem ringförmigen Bauteil 23. Dadurch wird ein zusätzlicher, durch Reibung erzeugter Verdrehwiderstand erzeugt der sich dem in den Lagerstellen 18 vorhandenen Verdrehwiderstand überlagert. Die Schenkel 20 der Verbindungsglieder 19 sind blattfederartig ausgebildet, so daß sie in Umfangsrichtung elastisch verbiegbar sind.

Die Konstruktion gemäß den Fig. 3 und 4 besitzt ebenfalls ein Primär­ schwungrad 3 und ein Sekundärschwungrad 11, die über eine Lagerung 10 konzentrisch um die Drehachse 5 relativ zueinander verdrehbar sind.

Zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 ist eine Drehmomentbegren­ zungsvorrichtung 133 und ein mit dieser in Reihe geschalteter Torsions­ schwingungsdämpfer 116 vorgesehen. Der Torsionsschwingungsdämpfer 116 besitzt Fliehgewichte 117, die jeweils um ein Gelenk bzw. um eine Lagerstelle 118 Pendelschwingungen ausführen können.

Eine Lagerstelle 118 besitzt eine Gelenkachse 122, auf der ein Fliehgewicht 117 verschwenkbar gelagert ist. Die Gelenkachse 122 ist ähnlich wie die Gelenkachse 22 gemäß den Fig. 1 und 2 mit zwei ringförmigen Bauteilen 123, 124 verbunden. Die ringförmigen Bauteile 123, 124 sind jedoch drehstarr mit dem Sekundärschwungrad 11 über Verbindungsmittel in Form von Nieten 132 verbunden. Im Drehmomentfluß vom Primärschwungrad 3 zum Sekundärschwungrad 11 betrachtet ist die Drehmomentbegrenzungsvorrichtung in Form einer Rutschkupplung 133 dem Torsionsschwingungsdämpfer 116 vorgeschaltet.

Die Ansteuerung bzw. die Verdrehung der Fliehgewichte 117 erfolgt über eine Kulissenführung 134. Die Kulissenführung 134 umfaßt Kulissen 135, welche in die beidseits der Fliehgewichte 117 angeordneten ringförmigen Bauteile 136 eingebracht sind. Die ringförmigen Bauteile 136 sind über Abstandsniete 137 axial in einem definierten Abstand gehalten. Der Abstand ist dabei derart bemessen, daß sich die Fliehgewichte 117 zwischen den Bauteilen 136 bewegen können. Die Fliehgewichte 117 besitzen jeweils axial hervorstehende Zapfen 138, welche in den ihnen zugeordneten Kulissen 135 geführt sind. Die Kulissen 135 sind derart ausgebildet, daß bei einer Relativverdrehung zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 aus der in Fig. 4 dargestellten theoretischen Nullage, der Körperschwerpunkt der Fliehgewichte 117 entgegen der bei Rotation auf die Fliehgewichte 117 einwirkenden Fliehkraft radial nach innen gedrängt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kulissen 135 ausgehend von der in Fig. 4 dargestellten Position in beide Relativverdrehrichtungen zwischen den Schwungrädern 3, 11 symmetrisch ausgebildet. Diese Kulissen können jedoch auch zur Erzielung einer unsymmetrischen Dämpfung unsymmetrisch ausgebildet sein. Auch kann durch entsprechende Formgebung der Kulissen 135 die durch die Fliehgewichte 117 bewirkte Dämpfung an den jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden. So können z. B. die Kulissen auch bogenförmig zumindest über Teilbereiche ihrer Erstreckung verlaufen. Die Dämpfungswirkung des Torsionsschwingungsdämpfers 116 kann also über den Relativverdrehwinkel zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 durch entsprechende Ausgestaltung der Kulissen 135 veränderbar gestaltet werden.

Die in die Kulissen 135 eingreifenden Zapfen 138 eines Fliehgewichtes 117 können durch ein im Fliehgewicht 117 verdrehbar gelagertes Bauteil 139 gebildet sein. Dadurch kann gewährleistet werden, daß die Zapfen 138 sich an den die Kulissen 135 begrenzenden Konturen abwälzen können, wodurch zumindest der Verschleiß an den Zapfen 138 erheblich reduziert werden kann.

Die ringförmigen Bauteile 136 sind Bestandteil der Rutschkupplung 133. Die Bauteile 136 sind axial zwischen einerseits einem am freien Ende des ringförmigen Bereiches 107 des Primärschwungrades 3 vorgesehenen radialen Abstützbereich 140 und andererseits der Tellerfeder 141 eingespannt. Die Tellerfeder 141 ist vorgesehen zwischen dem radialen Bereich 106 des Primärschwungrades 3 und dem diesem benachbarten ringförmigen Bauteil 136. Durch die Vorspannung der Tellerfeder 141 werden die ringförmigen Bauteile 136 axial in Richtung der radialen Abstützung 140 beaufschlagt. Die Tellerfeder 141 ist derart bemessen, daß das durch diese hervorgerufene Reibmoment größer ist als das von dem das Primärschwungrad 3 antreibenden Motor abgegebene Nominaldrehmoment. Vorzugsweise beträgt das über die Drehmomentbegren­ zungsvorrichtung 133 übertragbare Drehmoment das 1,5 bis 3fache des nominalen Motormoments. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, die Drehmomentkapazität der Rutschkupplung 133 größer auszulegen.

Die Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Konstruktion gemäß den Fig. 1 und 2. Es ist also wiederum ein Pri­ märschwungrad 3 und ein zu diesem relativ verdrehbares Sekundärschwungrad 11 vorgesehen, wobei zwischen diesen ein Torsionsschwingungsdämpfer 16 und eine mit diesem in Reihe geschaltete Drehmomentbegrenzungsvorrichtung 33 angeordnet sind. Die Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 eine zusätzliche Dämpferstufe 242 vorgesehen ist, deren Wirkung über Teilbereiche des relativen Verdrehwinkels zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 parallel geschaltet ist zu der Dämpfungswirkung der Fliehgewichte 17. Die in Reihe mit der Drehmomentbegrenzungsvorrichtung 33 geschaltete Dämpferstufe 242 besitzt Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 243, die in Aufnahmen bzw. in Fenstern 244, 245, welche am Primärschwungrad 3 vorgesehen sind, sowie in Aufnahmen 246, welche von den das Eingangsteil der Rutschkupplung 33 bildenden ringförmigen Bauteile 223, 224 gebildet sind, vorgesehen sind. Die relative Verdrehung zwischen den ringförmigen Bauteilen 223, 224 und dem Primärschwungrad 3 kann zumindest bei Zugbetrieb durch auf Block gehen der Windungen der Federn 243 erfolgen. In vorteilhafter Weise kann die Dämpferstufe 242 derart ausgebildet sein, daß diese über einen Winkelbereich wirksam ist, welcher in der Größenordnung von 20 bis 90% des über die Anlenkung der Flieh­ gewichte 117 ermöglichten Relativverdrehwinkels zwischen den beiden Schwungrädern 3, 11 liegt. In vorteilhafter Weise kann die Dämpferstufe 242 auch bei Schubbetrieb wirksam werden oder es kann für den Schubbetrieb zumindest eine zusätzliche Dämpferstufe 247 Verwendung finden, welche ebenfalls Energiespeicher 248, z. B. aus Gummi, aufweist. Die in Zugbetrieb und/oder Schubbetrieb wirksame zusätzliche Dämpfungsvorrichtung mit Energie- bzw. Kraftspeicher kann auch mehrstufig ausgebildet sein.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück­ bezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter­ ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom­ binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrens­ schritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (11)

1. Geteiltes Schwungrad mit zwei koaxial zueinander angeordneten Schwungrädern, die entgegen der Wirkung von zwischen diesen wirksamen verschwenkbaren Fliehgewichten zueinander verdrehbar sind, wobei die Fliehgewichte Bestandteil eines Torsionsschwingungsdämpfers sind und sowohl an einem der Schwungräder verschwenkbar gelagert sind als auch mit dem anderen der Schwungräder eine Verbindung besitzen, mittels dem bei einer Verdrehung zwischen den beiden Schwungrädern die Fliehge­ wichte zwangsweise um ihre Lagerung verschwenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß wirkungsmäßig zwischen den beiden Schwungrädern eine Drehmomentbegrenzungsvorrichtung vorgesehen ist, welche in Reihe angeordnet ist zu dem die Fliehgewichte umfassenden Torsions­ schwingungsdämpfer.

2. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Schwungräder mit der Abtriebswelle eines Motors und das zweite Schwungrad über eine Reibungskupplung mit der Eingangswelle eines Getriebes verbindbar ist und die Schwenklagerungen der Fliehgewichte vom zweiten Schwungrad getragen sind.

3. Geteiltes Schwungrad, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 5 gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte über in Umfangsrichtung federnd nachgiebige Elemente mit ihrer jeweiligen Schwenklagerung verbunden sind.

4. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der in Umfangsrichtung federnd nachgiebigen Elemente in bezug auf den im Bereich der Schwenklagerungen vorhandenen oder durch Reibung erzeugbaren Verdrehwiderstand durch Reibung derart bemessen ist, daß Drehschwingungen kleiner Amplitude zwischen den Schwungrädern über die Elastizität der in Umfangsrichtung federnd nachgiebigen Elemente absorbiert werden.

5. Geteiltes Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenklagerungen an einem Bauteil vorgesehen sind, das als Eingangsteil oder Ausgangsteil der Drehmoment­ begrenzungsvorrichtung dient.

6. Geteiltes Schwungrad, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eines Fliehgewichtes mit einem der Schwungräder über eine Kulissenführung erfolgt.

7. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung ausgehend von der - in Umfangsrichtung betrachtet - theoretischen Mittellage zwischen den beiden Schwungrädern in beide Drehsinne symmetrisch ausgebildet ist.

8. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung ausgehend von der - in Umfangsrichtung betrachtet - theoretischen Mittellage zwischen den beiden Schwungrädern in beide Drehsinne unsymmetrisch ausgebildet ist.

9. Geteiltes Schwungrad nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die im wesentlichen als flaches Bauteil ausgebildeten Fliehgewichte axial zwischen zwei ringförmigen Bauteilen aufgenommen sind, welche zur Bildung von kulissenartigen Führungen in Umfangsrichtung und in radialer Richtung sich erstreckende Schlitze besitzen, in welche seitlich von den flachen Fliehgewichten hervorstehende zapfenförmige Ansätze eingreifen.

10. Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ringförmigen Bauteile relativ zueinander in einem axialen Abstand positioniert sind, der eine freie Verschwenkung der Fliehgewichte gewährleistet.

11. Geteiltes Schwungrad nach einem der Ansprüche 9, 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ringförmigen Bauteile Bestandteil der Drehmomentbe­ grenzungsvorrichtung sind.