DE19729679A1 - Schwungradvorrichtung mit Drehmomentbegrenzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwungradvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Übertragung des von der Brennkraft­ maschine gelieferten Drehmomentes in den Antriebsstrang, mit einer Primärmasse und einer Sekundärmasse und einer im Drehmo­ mentübertragungsweg angeordneten Rutschkupplung, die bei Über­ last eine Relativverdrehung zwischen Primärmasse und Sekundär­ masse zuläßt.

Eine solche einer üblicherweise als Zweimassenschwungrad (ZMS) bezeichnete Schwungradvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 44 20 934 A1 bekannt. Diese bekannte Schwungradvorrichtung ist Bestandteil einer Reibungskupplung mit einem Kupplungsgehäuse und einer von einem sich am Kupplungsgehäuse abstützenden An­ preßelement belasteten Anpreßplatte, die eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe gegen die Sekundärmasse preßt. Die in den Drehmomentübertragungsweg integrierte Rutschkupplung soll verhindern, daß auf die Schwungradvorrichtung einwirkende Dreh­ momentspitzen in das nachgeschaltete Getriebe bzw. den Antriebs­ strang eingeleitet werden. Hierzu ist zwischen der Sekundärmasse und dem Kupplungsgehäuse eine reibschlüssige Verbindung vorgese­ hen, die bei Überlast von Haftreibung in Gleitreibung übergeht, so daß die Sekundärmasse zusammen mit der Kupplung gegenüber der Primärmasse verdrehbar ist.

Bei Drehmomentübertragungseinrichtungen treten aber nicht nur Drehmomentspitzen auf. Ein weiteres Problem ist bei Zweimassen­ schwungrädern, und insbesondere bei trocken laufenden Zweimas­ senschwungrädern, daß das System Eigenfrequenzen besitzt, die zum Teil weit unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors liegen. Dies hat zur Folge, daß bei Start-/Stop-Vorgängen die Eigenresonanz des Zweimassenschwungrades durchlaufen wird und es zu einer Zerstörung des Systems kommen kann. Als Auslösung zur Kupplungsöffnung wird entweder allein, wie in der eingangs er­ wähnten Druckschrift beschrieben, die Drehmomentenüberhöhung im System im Resonanzfall mittels Überschreiten der Übertragungsfä­ higkeit der Rutschkupplung benutzt oder es ist eine Fliehkraft­ auslösung denkbar, wenn die kritische Motordrehzahl erreicht wird.

Die bekannten Rutschkupplungen zeichnen sich durch erhebliche Streubereiche in ihrem Ansprechverhalten aus. Schwankungen der Reibwerte und der Anpreßkraft erschweren die Festlegung eines definierten Drehmomentbereichs, in dem die Rutschkupplung durch­ rutschen muß. Bei einer fliehkraftgeregelten Auslösung entsteht außerdem die Problematik der Abstimmung auf eine definierte Fre­ quenz bzw. die Eigenfrequenz. Ein sicheres und selbsttätiges Ansprechen der eingangs beschriebenen Rutschkupplung ist nur schwierig zu erreichen. Eine Dämpfungsvorrichtung kann die auf­ tretenden Drehmomentspitzen nur unzureichend reduzieren.

Die DE 43 03 303 C1 beschreibt den Antriebsstrang eines Kraft­ fahrzeuges, bei dem zur bedarfsweisen Unterdrückung der Kraft­ übertragung eine Trennkupplung vorgesehen ist. Außerdem ist auf der Getriebeeingangswelle des Getriebes ein Drehschwingungstil­ ger angeordnet, durch den bei ausgerückter Kupplung die Dreh­ zahlangleichung der Getriebeeingangswelle durch die verringerte Trägheitsmasse vereinfacht und die Synchronisation mechanisch weniger belastet werden soll.

Ein Tilger erzeugt eine weitere Systemeigenfrequenz und ver­ schlechtert das Schwingungsverhalten außerhalb der kritischen Systemeigenfrequenz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schwungradvorrichtung so fortzubilden, daß eine sichere und vor allem schnelle Unterbrechung der Drehmomentübertragung erfolgt, wenn das System eine bestimmte Frequenz durchläuft.

Zur Lösung zeichnet sich die eingangs beschriebene Schwungrad­ vorrichtung durch ein sich bei Anregung mit einer definierten Frequenz aufschwingendes Feder-Masse-System aus, das infolge seiner Schwingbewegung ein zusätzliches Drehmoment in die Rutschkupplung leitet und dadurch die Haftreibung in der Rutsch­ kupplung auflösbar ist.

Das Feder-Masse-System ist auf eine kritische Eigenfrequenz des Systems (beispielsweise eines Zweimassen-Schwungrades) abge­ stimmt und liegt nicht im Drehmomentenfluß, so daß die System­ eigenfrequenz nur unbedeutend verschoben wird. Beim Durchlaufen der kritischen (definierten) Frequenz schwingt sich das Feder-Masse-System zur Resonanz auf. Die Masse steht dabei so mit der Rutschkupplung in Verbindung, daß sie im aufgeschwungenen Zu­ stand ein Drehmoment in die Kupplung einleitet, das dann sofort die Haftreibung, die in der Rutschkupplung vorherrscht, aufhebt und in Gleitreibung überführt, wodurch die Relativverdrehung zwischen der sekundärseitigen Nabenscheibe und Sekundärmasse und somit der Primärmasse und der Sekundärmasse eintritt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung legt die Masse beim Aufschwingen weitere Wege in Umfangsrichtung zurück und überträgt beim Aufschlagen auf ein Bauteil der Rutschkupp­ lung ihren Impuls, der im weiteren Kraftfluß zur Reduzierung oder gar Unterbrechung des Drehmomentenflusses in der Reibungs­ kupplung benutzt wird, da die Haftreibung in Gleitreibung über­ geht.

Vorzugsweise ist zur Ausbildung der Rutschkupplung die Naben­ scheibe über eine von einer Tellerfeder belasteten mit mindestens einem in axialer Richtung weisenden Ansatz versehenen Anpreßscheibe gegen die Sekundärmasse verspannbar und das Feder-Masse-System wird von einer Massenscheibe mit wenigstens einer in Umfangsrichtung weisenden Ausnehmung und wenigstens einer sich in einer axialen Vertiefung in der Sekundärmasse abstützen­ den Schraubenfeder gebildet, wobei die Massenscheibe in ihrem radial äußeren Bereich abgekröpft ist und im Bereich der Kröp­ fung wenigstens eine Aussparung aufweist, in die der mindestens eine Ansatz der Anpreßscheibe hineinragt.

Durch diese Ausbildung ist die Rutschkupplung zur Drehmomenten­ begrenzung zwischen Nabenscheibe und Sekundärmasse eingebaut. Über den Torsionsdämpfer wird das Drehmoment auf die Nabenschei­ be geleitet. Treten starke Schwingungen im Zweimassenschwungrad auf, wird das aus der Massenscheibe und den Federn bestehende Schwingsystem zu Schwingungen angeregt, schwingt sich auf und trifft bei ausreichender Anregung mit den in axialer Richtung weisenden Kanten der Abkröpfung auf die Ansätze der Anpreßschei­ be, überträgt dabei den Impuls und schlägt die Reibschlußverbin­ dung zwischen Nabenscheibe und Anpreßscheibe auf, so daß hier gleitende Reibung eintritt.

Vorzugsweise sind je zwei diametral angeordnete Ausnehmungen und Aussparungen sowie Ansätze vorgesehen. Die Impulseinleitung wird damit vergleichmäßigt. Um das Feder-Masse-System besser auf die Eigenfrequenz abstimmen zu können, sind vorzugsweise mehrere jeweils ineinander verschachtelte Schraubenfedern vorgesehen, die sich an der Sekundärmasse abstützen.

Eine weitere vorzugsweise Ausführungsform wird erreicht, indem das Feder-Masse-System in der Sekundärmasse in einer in Umfangs­ richtung weisenden Ausnehmung angeordnet ist, zur Ausbildung der Rutschkupplung die Nabenscheibe über eine von einer Tellerfeder belasteten Anpreßscheibe gegen die Sekundärmasse verspannbar ist, und die Anpreßscheibe radial außen mit einem axialen Ansatz versehen ist, der in die Ausnehmung hineinragt.

Auch dieses Feder-Masse-System schwingt sich bei Durchlaufen der Eigenfrequenz auf und die Masse schlägt auf den Ansatz der An­ preßscheibe auf, überträgt den Impuls und löst die Reibschluß­ verbindung zwischen der Anpreßscheibe und der Nabenscheibe.

Vorzugsweise können radial außen beidseitig zur Nabenscheibe Reibbeläge vorgesehen sein. Über beide Reibbeläge steht die Na­ benscheibe in Verbindung mit der Sekundärmasse. Wird die Haftreibung zwischen der Anpreßscheibe und der Nabenscheibe durch Aufschlagen der Masse schlagartig gelöst, muß das Drehmo­ ment über die andere Seite der Nabenscheibe auf die Schwungmasse übertragen werden. Da hierzu die Reibkoeffizienten nicht ausrei­ chen, wird eine Vergleichmäßigung der Drehbewegung und ein lang­ sames Durchrutschen der Nabenscheibe bewirkt.

Zur Verbindung der Sekundärmasse mit der Nabenscheibe auf der der Anpreßscheibe gegenüberliegenden Seite ist vorzugsweise ra­ dial außen an der Sekundärmasse eine topfförmige, die Naben­ scheibe und das Feder-Masse-System axial und radial überdeckende Scheibe befestigt. Die Nabenscheibe wird von der Anpreßscheibe gegen den Boden der topfförmigen Scheibe gepreßt.

Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Feder des Feder-Masse-Systems mit ihrem der Masse abgewandten Ende mit der Sekundär­ masse verbunden ist. Diese wirkt dann sowohl als Druck- als auch als Zugfeder.

Die erfindungsgemäße Schwungradvorrichtung kann Teil einer Rei­ bungskupplung sein, sie kann aber auch in einen mit einem stu­ fenlosen Getriebe (CVT) oder einem Automatikgetriebe versehenen Antriebsstrang zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle integriert sein, wobei durchaus eine Trennkupplung als Anfahr­ element hinter dem Umschlingungsgetriebe (CVT) liegen kann.

Der prinzipielle Gedanke, ein sich bei Anregung mit einer defi­ nierten Frequenz aufschwingendes Feder-Masse-System einzusetzen, das infolge seiner Schwingbewegung ein zusätzliches Drehmoment in die Rutschkupplung leitet und dadurch die Haftreibung in der Rutschkupplung auflösbar ist, kann auch bei einer Reibungskupp­ lung verwendet werden, die nicht mit einem Zweimassenschwungrad als Schwungradvorrichtung zusammenwirkt, sondern mit einem her­ kömmlichen, einzelnen Schwungrad. Die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen können dann sowohl in Verbindung mit einem ZMS als auch mit einem Schwungrad realisiert werden, wobei das Schwungrad dann an die Stelle der Sekundärmasse tritt.

Zur Ausbildung der Rutschkupplung ist das Kupplungsgehäuse über eine Tellerfeder gegen die Sekundärmasse verspannbar und das Feder-Masse-System (radial) zwischen der Anpreßplatte und dem Kupplungsgehäuse vorgesehen, wobei die angeregte Masse über die Schraubenfeder des Feder-Masse-Systems, die sich im Kupplungs­ gehäuse abstützt, das zusätzliche Drehmoment in das Kupplungsge­ häuse einleitet, wodurch dann die Haftreibung zwischen Sekun­ därmasse und Kupplungsgehäuse aufgehoben wird. Das Drehmoment wird hierbei nicht schlagartig in die Rutschkupplung eingelei­ tet, sondern kontinuierlich. Außerdem ist bei dieser Ausbildung vorteilhaft, daß das Feder-Masse-System in dem radialen Zwischenraum zwischen Kupplungsgehäuse und der Anpreßplatte un­ tergebracht werden kann, so daß keine axiale Verlängerung der Reibungskupplung gegenüber herkömmlichen Ausführungsformen nötig ist.

Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn sich bei diesem Aus­ führungsbeispiel die Tellerfeder an mindestens einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Klammer abstützt, die die Sekun­ därmasse und das Kupplungsgehäuse partiell axial umgreift. Vor­ zugsweise sind mindestens zwei sich diametral gegenüberliegende Klammern vorgesehen.

Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn zwischen der Sekundärmasse und dem Kupplungsgehäuse ein Reibbelag angeordnet ist, wodurch der Übergang zwischen Haftreibung zu Gleitreibung genauer ein­ stellbar wird.

Der Reibbelag kann mit der Sekundärmasse fest verbunden sein, wodurch der Zusammenbau der Kupplung und die Lagerhaltung ver­ einfacht wird. Ebenso ist aber auch eine Verbindung des Reibbe­ lages mit dem Kupplungsgehäuse denkbar.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung an zwei Aus­ führungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen ersten Axial-Halbschnitt einer Schwungrad­ vorrichtung einer Reibungskupplung;

Fig. 1a einen zweiten Axial-Halbschnitt der Schwungrad­ vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 2 die Ansicht der Massenscheibe;

Fig. 3 den Schnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 2;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schwung­ radvorrichtung unter Weglassung diverser Bautei­ le;

Fig. 5 den Schnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 4;

Fig. 6 den Axialschnitt durch eine Reibungskupplung ge­ mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in teil­ weise vereinfachter Darstellung;

Fig. 7 die Teilansicht gemäß Sichtpfeil VII nach Fig. 6;

Fig. 8 die Teilansicht gemäß Sichtpfeil VIII nach Fig. 6.

Der Aufbau einer Reibungskupplung ist am deutlichsten Fig. 6 entnehmbar, wobei hier der Einfachheit halber die Primärmasse der Schwungradvorrichtung weggelassen ist. Die Reibungskupplung besteht im wesentlichen aus dem Kupplungsgehäuse 23, das mit der Sekundärmasse 2 des Zweimassenschwungrades verbunden ist, sowie der im Kupplungsgehäuse 23 untergebrachten Anpreßplatte 34, die über eine Membranfeder 30 belastet auf eine mit Reibbelägen 32, 33 versehene Kupplungsscheibe 31 gepreßt wird. Die Membranfeder 30 stützt sich radial außen an der Anpreßplatte 34 und radial innen am Kupplungsgehäuse 23 ab. Über drei regelmäßig über den Umfang verteilte Blattfedern 29, die mit ihrem einen Ende über Niete 28 mit der Anpreßplatte 34 und - hier nicht dargestellt - mit ihrem anderen Ende mit dem Kupplungsgehäuse 23 vernietet sind, ist die Anpreßplatte 34 mit dem Kupplungsgehäuse 23 dreh­ fest verbunden.

Die Fig. 1 und 1a verdeutlichen ein Zweimassenschwungrad nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Schnittverlauf zwischen beiden Figuren um einen Winkel in Dreh­ richtung versetzt ist. Die Schwungradvorrichtung besteht aus der mit dem Anlasserkranz 18 versehenen Primärmasse 1 und der über ein Wälzlager 14 relativ zur Primärmasse 1 verdrehbaren Sekun­ därmasse 2. Über die in Fenstern der drehfest miteinander ver­ bundenen Deckbleche 16, 17 und der zwischen den Deckblechen 16, 17 angeordneten Nabenscheibe 4 werden Drehmomentspitzen, die durch nicht vermeidbaren Motorunrundlauf über die hier nicht näher dargestellte Kurbelwelle auf die Primärmasse 1 übertragen werden, gedämpft. Radial außen ist die Sekundärmasse 2 mit einer topfförmigen Scheibe 3 verbunden, beispielsweise verschraubt, wie bei 21 angedeutet. Über die topfförmige Scheibe und eine Ausnehmung 20 im Zweimassenschwungrad wird ein geschlossener Raum zur Aufnahme einer Massenscheibe 15 und der mit dieser zu­ sammenwirkenden Feder 19 sowie der Anpreßscheibe 6 geschaffen. Die Nabenscheibe 4 ist radial außen auf beiden Seiten mit axial wirkenden Reibbelägen 7, 8 versehen. Über eine Tellerfeder 11, die sich mit ihrem radial inneren Bereich an der Sekundärmasse 2 abstützt, wird die Anpreßscheibe 6 gegen den Reibbelag 7 der Na­ benscheibe 4 und diese mit dem Reibbelag 8 gegen den Boden 3' der topfförmigen Scheibe 3 gepreßt. Zwischen der Nabenscheibe 4 und der Sekundärmasse 2 ist folglich eine reibschlüssige Verbin­ dung hergestellt, so daß das von der Primärmasse 1 kommende Drehmoment je zur Hälfte über den Reibbelag 8 und die topfförmi­ ge Scheibe 3 sowie den Reibbelag 7, die Anpreßscheibe 6 und die Tellerfeder 11 in die Sekundärmasse 2 geleitet wird.

Wie Fig. 2 und 3 zeigen, ist die Massenscheibe 15 an ihrem ra­ dial äußeren Ende mit einer Abkröpfung 15' versehen, die in Richtung der Nabenscheibe 4 weist. Zwei diametral angeordnete Ausnehmungen 15a dienen zur Aufnahme der Federn 19, die sich mit ihrem einen Ende an dem in radialer Richtung weisenden Rand der Ausnehmung 20 in der Sekundärmasse 2 abstützen. Um 90° versetzt zu den Ausnehmungen 15a sind in der Kröpfung 15' Aussparungen 15'' vorgesehen. In diese Aussparungen 15'' greifen die an der Anpreßscheibe 6 vorgesehenen in axialer Richtung weisenden An­ sätze 6' mit ausreichend Luft in Umfangsrichtung ein. Die Mas­ senscheibe 15 und die Federn 19 sind so abgestimmt, daß sich das durch sie gebildete Feder-Masse-System aufschwingt, wenn die Schwungradvorrichtung ihre Eigenfrequenz durchläuft. Bei einer ausreichend großen Auslenkbewegung der Massenscheibe 15 schlägt diese mit der Kante 15''' auf die Ansätze 6' der Anpreßscheibe 6 auf. Durch das hohe Massenträgheitsmoment der Massenscheibe 15 im Vergleich zum möglichst geringen Massenträgheitsmoment der Anpreßscheibe 6 findet ein Impuls mit hoher Kraftübertragung auf die Anpreßscheibe 6 statt, so daß diese sich gegenüber der Na­ benscheibe 4 verdreht. Zwar ist das Drehmoment in der Rutsch­ kupplung bereits durch das eingestellte Grenzmoment begrenzt, dieses ist jedoch durch die Streubreite der Reib-Beiwerte der Reibpartner Schwankungen unterworfen. Dadurch, daß die Anpreß­ scheibe 6 sich nun verdreht, sinkt der Haftreib-Beiwert zwischen der Anpreßscheibe 6 und der Nabenscheibe 4, so daß das mit der Rutschkupplung 12 übertragbare Grenzmoment stark absinkt und die Rutschkupplung 12 durchrutscht, so daß sich Primärmasse 1 und Sekundärmasse 2 zueinander relativ drehen, unabhängig von der Relativbewegung, die aus den Torsionsdämpferfedern 13 herrührt. Eine Rückstellung der Anpreßscheibe 6 erfolgt durch die beider­ seitige Ansteuerung in den Ausnehmungen 15a der Massenscheibe 15 ebenso wie durch die paarweise vorgesehenen Ausnehmungen 15a. Vorzugsweise sind - wie hier nicht dargestellt - vier Ausnehmun­ gen 15a vorgesehen.

Zur besseren Einstellung des Masse-Feder-Systems auf die Eigen­ frequenz des Zweimassenschwungrades sind vorzugsweise mehrere Schraubenfedern 19 vorgesehen, die ineinander verschachtelt sind. Die Reibbeläge 7, 8 dienen zur besseren Beeinflussung des übertragbaren Drehmoments. Abhängig von den verwendeten Materia­ lien beträgt der Gleitbeiwert etwa 50% bis 80% des Haftbeiwer­ tes, so daß eine sichere Auslösung der Rutschkupplung 12 gewähr­ leistet ist. Denkbar ist aber auch eine Paarung Stahl/Stahl. Anstatt die Reibbeläge 7, 8 auf der Nabenscheibe 4 anzubringen, können diese auch im Boden 3' der topfförmigen Scheibe 3 bzw. auf der Anpreßscheibe 6 vorgesehen sein.

Die Funktionsweise des in den Fig. 4 und 5 dargestellten Aus­ führungsbeispiels ist sehr ähnlich zu dem zuvor beschriebenen. Zur Ausbildung einer Ausnehmung 10 in der Sekundärmasse 2 ist diese mit einer axialen Einfräsung oder dergleichen versehen, die von der topfförmigen Scheibe 3, die fest mit der Sekundär­ masse 2 verbunden ist, überdeckt wird. In der in Umfangsrichtung verlaufenden Ausnehmung 10 ist eine Masse 5 geführt, die sich über Ansätze 5', 5'' radial an der topfförmigen Scheibe 3 und axial an der Sekundärmasse 2 abstützt. Über eine Tellerfeder 11, die sich mit ihrem radial inneren Ende an der Schwungmasse 2 ab­ stützt, wird die Anpreßscheibe 6 auf die Nabenscheibe 4 gepreßt, die sich gegen den Boden 3' der topfförmigen Scheibe 3 abstützt. Beidseitig zur Nabenscheibe 4 sind radial außen Reibbeläge 7, 8 vorgesehen. Mit der Masse 5 verbunden ist eine Feder 9, die sich mit ihrem der Masse 5 abgewandten Ende 9' an der Schwungmasse 2 in Umfangsrichtung abstützt. Die Anpreßscheibe 6 ist mit einem in axialer Richtung ragenden Ansatz 6' versehen, der in die Aus­ nehmung 10 hineinragt und vor der Masse 5 liegt. Die Masse 5 und die Federsteifigkeit der Feder 9 sind so abgestimmt, daß sich das Feder-Masse-System beim Durchlaufen einer Eigenfrequenz des Systems aufschwingt. Dabei schlägt die Masse 5 auf den Ansatz 6' der Anpreßscheibe 6 auf, überträgt wie bereits zuvor erläutert den Impuls und löst die Haftreibverbindung zwischen der Anpreß­ scheibe 6 und der Nabenscheibe 4. Die Verbindung Nabenscheibe 4, Reibbelag 8, topfförmige Scheibe 3 kann das Drehmoment nicht mehr übertragen und geht ebenfalls von der Haftreibung in die Gleitreibung über, so daß sich die Sekundärmasse 2 relativ zur Primärmasse 1 drehen kann.

Zurückkommend auf Fig. 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Anstelle einer an sich üblichen festen Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse 23 und der Sekundärmas­ se 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Rutschkupplung 12 zwischen den beiden Bauteilen vorgesehen. Über mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Klammern 22, die radiale Flansche 2', 23' der Sekundärmasse 2 bzw. des Kupplungsgehäuses 23 axial übergreifen und einer sich radial innen an der Sekun­ därmasse 2 und radial außen an der Innenseite der Klammer 22 ab­ stützenden Tellerfeder 24 werden das Kupplungsgehäuse 23 und die Sekundärmasse 2 zueinander fixiert. Die Tellerfeder 24 ist drehfest sowohl mit der Klammer 22 als auch der Sekundärmasse 2 verbunden. Die Zentrierung der Tellerfeder 22 erfolgt über die Sekundärmasse 2. Die Anpreßkraft ist so gewählt, daß bei maxima­ lem Motormoment ein gegenseitiges Verdrehen der Sekundärmasse 2 und des Gehäuses 23 ausgeschlossen ist. Zur Ausbildung der Rutschkupplung 12 kann, wie hier gezeigt, zwischen dem Kupplungsgehäuse 23 und der Sekundärmasse 2 ein Reibbelag 26 vorgesehen sein. Aber auch hier wäre die Verbindung Stahl/Stahl denkbar. Über den Reibbelag 26 erfolgt die exakte Dosierung des Grenzdrehmoments. Diese Ausbildung kann auch in Verbindung mit einem konventionellen Schwungrad (eine Masse) eingesetzt werden, wobei für das Verständnis der hierzu erfolgten Erläuterung das Schwungrad an Stelle der Sekundärmasse tritt.

Innerhalb des Kupplungsgehäuses 23 befindet sich radial außer­ halb der Anpreßplatte 34 eine Massenscheibe 25. In den Zwischen­ räumen, die durch die Anbindung der Blattfedern 29 von Anpreß­ platte 34 zu Kupplungsgehäuse 23 gebildet wird, sind vorzugswei­ se drei Schraubenfedern 27 angeordnet, die in im Kupplungsgehäu­ se 23 vorgesehenen Schlitzen 23d angeordnet sind, wobei die Schlitze 23d sich nach radial innen durch vorgesehene Abschrä­ gungen 23a verbreitern, so daß eine Führung der Schraubenfedern 27 möglich ist und sich diese durch die Fliehkraft am Kupp­ lungsgehäuse 23 anlegen können. Zusammen mit der Massenscheibe 25 bilden die Schraubenfedern 27 das schwingfähige System. Die­ ses System ist über das Massenträgheitsmoment der Massenscheibe 25 und die Federsteifigkeit der Schraubenfedern 27 auf die defi­ nierte Frequenz, vorzugsweise die Eigenfrequenz des Zweimassen­ schwungrades eingestellt. Treten im Zweimassenschwungrad und damit auch in dem mit dem Zweimassenschwungrad über die Sekun­ därmasse 2 reibschlüssig verbundenen Gehäuse 23 starke Schwin­ gungen auf, wird das aus Massenscheibe 25 und Schraubenfedern 27 bestehende Schwingsystem angeregt.

Die Massenscheibe 25 ist als Ring ausgebildet, der zur Aufnahme der Schraubenfedern 25, und um eine Führung der Schraubenfedern 25 zu ermöglichen, entsprechend verdickt ist. Über zwei sich radial nach außen erstreckende Stege 25a an der Massenscheibe 25 erfolgt die Ansteuerung der Schraubenfedern 27. Neben der Füh­ rung der Schraubenfedern 27 infolge der Fliehkraft ist zur wei­ teren Führung das Kupplungsgehäuse 23 am Ende der Schlitze 23d nach radial innen umgebördelt, wie mit 23c bezeichnet.

Das Schwingen zwischen Gehäuse 23 und Massenscheibe 25 wird da­ durch ermöglicht, daß die Stege 25a sich innerhalb der Schlitze 23d in der Federaufnahme 23b bewegen können, wodurch auch ein Blockschutz der Schraubenfedern 27 vorgegeben ist. Schwingt sich die Massenscheibe 25 nun auf, treten starke Tangentialkräfte über die Anbindung der Schraubenfedern 27 am Gehäuse 23 auf, so daß das Grenzmoment, das von der Tellerfeder 24 voreingestellt ist, überschritten wird. Als Folge davon rutschen Kupplungsge­ häuse 23 und Sekundärmasse 2 durch, wodurch auch die Anpreßplat­ te 34 an der Kupplungsscheibe 31 durchrutscht, da sie allein das Drehmoment nicht mehr übertragen kann.

Bezugszeichenliste

1

Primärmasse

2

Sekundärmasse

2

' Flansch

3

topfförmige Scheibe

3

' Boden

4

Nabenscheibe

5

Masse

5

' Ansatz

5

'' Ansatz

6

Anpreßscheibe

6

' axialer Ansatz

7

Reibbelag

8

Reibbelag

9

Feder

9

' Ende

10

Ausnehmung

11

Tellerfeder/Federelement

12

Rutschkupplung

13

Torsionsdämpferfeder

14

Lager

15

Massenscheibe

15

a Ausnehmung

15

' Kröpfung

15

'' Aussparung

15

''' Kante

16

Deckblech

17

Deckblech

18

Anlasserkranz

19

Feder

20

axiale Vertiefung

21

Verschraubung

22

Klammer

23

Kupplungsgehäuse

23

' Flansch

23

a Anschrägung

23

b Schlitz/Federaufnahme

23

c umgebogenes Gehäuseteil

23

d Schlitz

24

Tellerfeder/Federelement

25

Massenscheibe

25

a Steg

26

Reibbelag

27

Feder

28

Niet

29

Blattfeder

30

Membranfeder/Anpreßelement

31

Kupplungsscheibe

32

Reibbelag

33

Reibbelag

34

Anpreßplatte.

Claims (21)

1. Schwungradvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Primärmasse (1), einer Sekundärmasse (2) und einer im Drehmomentübertragungsweg angeordneten Rutschkupplung (12), die bei Überlast eine Relativdrehung zwischen Primärmasse (1) und Sekundärmasse (2) zuläßt, gekennzeichnet durch ein sich bei Anregung mit einer definierten Frequenz aufschwin­ gendes Feder-Masse-System (5, 9; 15, 19; 25, 27), das in­ folge seiner Schwingbewegung ein zusätzliches Drehmoment in die Rutschkupplung (12) leitet und dadurch die Haftreibung in der Rutschkupplung (12) auflösbar ist.

2. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die angeregte Masse (5, 15) bei Durchlaufen der definierten Frequenz auf ein Bauteil (6) der Rutsch­ kupplung (12) aufschlägt und dadurch ihre Haftreib-Verbin­ dung aufhebt.

3. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) eine Naben­ scheibe (4) über eine von einem Federelement (11) belastete mit mindestens einem in axialer Richtung weisenden Ansatz (6') versehenen Anpreßscheibe (6) gegen die Sekundärmasse (2) verspannbar ist und das Feder-Masse-System (15, 19) von einer Massenscheibe (15) mit wenigstens einer in Umfangs­ richtung weisenden Ausnehmung (15a) und wenigstens einer sich in einer axialen Vertiefung (20) in der Sekundärmasse (2) abstützenden Schraubenfeder (19) gebildet wird, wobei die Massenscheibe (15) in ihrem radial äußeren Bereich ab­ gekröpft ist und im Bereich der Kröpfung (15') wenigstens eine Aussparung (15'') aufweist, in die der mindestens eine Ansatz (6') der Anpreßscheibe (6) hineinragt.

4. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch je zwei diametral angeordnete Ausnehmungen (15a) und Aus­ sparungen (15'') sowie Ansätze (6').

5. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere jeweils ineinander verschachtelte Schrau­ benfedern (19) vorgesehen sind.

6. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Feder-Masse-System (5, 9) in der Sekundärmasse (2) in einer in Umfangsrichtung weisenden Ausnehmung (10) angeordnet ist, zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) eine Nabenscheibe (4) über eine von einem Federelement (11) be­ lasteten Anpreßscheibe (6) gegen die Sekundärmasse (2) ver­ spannbar ist, und die Anpreßscheibe (6) radial außen mit einem axialen Ansatz (6') versehen ist, der in die Ausneh­ mung (10) hineinragt.

7. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß radial außen beidseitig zur Nabenscheibe (4) Reibbeläge (7, 8) vorgesehen sind.

8. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß radial außen an der Sekundärmasse (2) eine topfförmige, die Nabenscheibe (4) und das Feder-Masse-System (5, 9; 15, 19) axial und radial überdeckende Scheibe (3) befestigt ist.

9. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Nabenscheibe (4) von der Anpreßscheibe (6) gegen den Boden (3') der topfförmigen Scheibe (3) gepreßt wird.

10. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feder (9) mit ihrem der Masse (5) abgewandten Ende (9') mit der Sekundärmasse (2) verbunden ist.

11. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die definierte Frequenz die Eigenfrequenz der Schwungradvorrichtung ist.

12. Reibungskupplung mit einem Kupplungsgehäuse (23), einer von einem sich am Kupplungsgehäuse (23) abstützenden Anpreßele­ ment (30) belasteten Anpreßplatte (34), die eine mit Reib­ belägen (32, 33) versehene Kupplungsscheibe (31) gegen die Sekundärmasse (2) einer Schwungradvorrichtung nach minde­ stens einem der vorstehenden Ansprüche preßt.

13. Reibungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) das Kupplungs­ gehäuse (23) über ein Federelement (24) gegen die Sekundär­ masse (2) verspannbar ist und das Feder-Masse-System (25, 27) zwischen der Anpreßplatte (34) und dem Kupplungsgehäuse (23) vorgesehen ist, wobei die angeregte Masse (25) das zusätzliche Drehmoment in das Kupplungsgehäuse (23) einlei­ tet, wodurch die Haftreibung zwischen der Sekundärmasse (2) und dem Kupplungsgehäuse (23) aufgehoben wird.

14. Reibungskupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tellerfeder (24) an mindestens einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Klammer (22) abstützt, die die Sekundärmasse (2) und das Kupplungsgehäuse (23) partiell axial umgreift.

15. Reibungskupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sekundärmasse (2) und Kupplungsgehäuse (2 : 3) ein Reibbelag (26) angeordnet ist.

16. Reibungskupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (26) mit der Sekundärmasse (2) fest ver­ bunden ist.

17. Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit ei­ nem Kupplungsgehäuse (23), einem Schwungrad, einem von ei­ ner sich am Kupplungsgehäuse (23) abstützenden Anpreßele­ ment (30) belasteten Anpreßplatte (34), die eine mit Reib­ belägen (32, 33) versehene Kupplungsscheibe (31) gegen das Schwungrad preßt, und einer im Drehmomentübertragungsweg angeordneten Rutschkupplung, gekennzeichnet durch ein sich bei Anregung mit einer definierten Frequenz aufschwingendes Feder-Masse-System (25, 27), das infolge seiner Schwingbe­ wegung ein zusätzliches Drehmoment in die Rutschkupplung (12) leitet und dadurch die Haftreibung in der Rutschkupp­ lung (12) auflösbar ist.

18. Reibungskupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Rutschkupplung (12) das Kupplungs­ gehäuse (23) über ein Federelement (24) gegen das Schwung­ rad verspannbar ist und das Feder-Masse-System (25, 27) zwischen der Anpreßplatte (34) und dem Kupplungsgehäuse (23) vorgesehen ist, wobei die angeregte Masse (25) das zusätzliche Drehmoment in das Kupplungsgehäuse (23) einlei­ tet, wodurch die Haftreibung zwischen dem Schwungrad und dem Kupplungsgehäuse (23) aufgehoben wird.

19. Reibungskupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tellerfeder (24) an mindestens einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Klammer (22) abstützt, die das Schwungrad und das Kupplungsgehäuse (23) partiell axial umgreift.

20. Reibungskupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schwungrad und Kupplungsgehäuse (23) ein Reib­ belag (26) angeordnet ist.

21. Reibungskupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (26) mit dem Schwungrad fest verbunden ist.