DE10052784A1 - Torsionsdämpfungsmechanismus mit Zusatzmasse - Google Patents
Torsionsdämpfungsmechanismus mit ZusatzmasseInfo
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Abstract
Die Erfindung ist gerichtet auf einen Torsionsdämpfermechanismus mit einem Torsionsdämpfer mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite, welche über Federspeicher (15) elastisch miteinander verbunden sind, einer Zusatzmasse (6), welche mit dem Torsionsdämpfer koaxial drehen kann, und einem Kombinationslager (10), welches zugleich einen ersten Lagerbereich für das Lagern von Eingangs- und Ausgangsseite aneinander und einen zweiten Lagerbereich für das Lagern der Zusatzmasse (6) aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsdämpfungsmechanismus
mit einer reibgekoppelten Zusatzmasse.
Torsionsdämpfungsmechanismen werden verwendet, um Drehmoment
schwankungen bzw. -spitzen eines Antriebs zu verringern und damit
einer hinter dem Torsionsdämpfungsmechanismus liegenden
Antriebswelle einen gleichmäßigeren Drehmomentverlauf zu vermitteln.
Verwendung finden solche Torsionsdämpfungsmechanismen
beispielsweise in Kupplungsmechanismen und bei
Zweimassenschwungrädern. Ein Torsionsdämpfungsmechanismus besteht
aus einem Eingangsbereich, der üblicherweise scheibenförmig ausgebildet
ist und auf den über die peripheren Bereiche der Scheibe ein Drehmoment
ausgeübt wird, sowie aus einem Ausgangsbereich, der zumeist ebenfalls
scheibenförmig ausgebildet ist. Bei Zweimassenschwungrädern ist die
Ausgangsseite, wie auch die Eingangsseite, mit einem Schwungrad
versehen, welches an den scheibenförmigen Bereich, beispielsweise eine
Nabenscheibe, gekoppelt ist. Das ausgangsseitige Schwungrad ist
üblicherweise mit einem nachgeschalteten Kupplungsmechanismus
verbunden. Bei reinen Kupplungsmechanismen ist der scheibenförmige
Ausgangsbereich an eine Nabe gekoppelt, die eine Ausgangsantriebsachse
antreiben kann. Die meist am Ausgang sitzende Scheibe wird als
Nabenscheibe bezeichnet und üblicherweise auf beiden Seiten von
Seitenelementen umgeben, bei Zweimassenschwungrädern beispielsweise
von einem Schwungrad auf der einen Seite der Nabenscheibe und von
einem damit verbundenen Deckblech auf der anderen Seite. Die
eigentliche Drehmomentübertragung zwischen Ausgangsseite und
Eingangsseite findet zwischen den Seitenelementen eingangsseitig und der
Nabenscheibe ausgangsseitig statt. Die beiden Elemente sind über
Federelemente (Federspeicher) elastisch miteinander verbunden. Bei
Drehung der Seitenelemente üben spezielle Vorsprünge der
Seitenelemente eine Kraft auf die Federspeicher aus, welche diese an
Bereiche der Nabenscheibe, die am anderen Ende der Federspeicher
angeordnet sind, übertragen. Somit drehen Seitenelemente und
Nabenscheibe um eine gemeinsame Drehachse.
Drehmomentschwankungen, welche vom eingangsseitigen Antrieb auf die
Seitenelemente übertragen werden, werden von den Federspeichern mehr
oder weniger herausgefiltert, so dass der Drehmomentverlauf der
ausgangsseitigen Nabenscheibe gleichförmiger ist.
Ein Torsionsschwingungssystem in beispielsweise einem Kupplungs
mechanismus oder einem Zweimassenschwungrad kann bezüglich seiner
kritischen Resonanzdrehzahl nk durch folgende Formel grob beschrieben
werden:
nk = SQRT((1/J1 + 1/J2).c.K).30(π.Z)
wobei J1 und J2 die Trägheiten der Primär- bzw. Sekundärseite;
c die Federsteifigkeit(en);
K ein Korrekturfaktor mit K = 1, falls c in Nm/rad angegeben wird, und mit K = 180/π, falls c in Nm/Grad angegeben wird; und
Z die Zahl der Unrundereignisse (wie beispielsweise Zündvorgänge in einem Verbrennungsmotor) pro Umdrehung einer Antriebswelle auf der Eingangsseite sind.
c die Federsteifigkeit(en);
K ein Korrekturfaktor mit K = 1, falls c in Nm/rad angegeben wird, und mit K = 180/π, falls c in Nm/Grad angegeben wird; und
Z die Zahl der Unrundereignisse (wie beispielsweise Zündvorgänge in einem Verbrennungsmotor) pro Umdrehung einer Antriebswelle auf der Eingangsseite sind.
Eine Entkopplung kann nur oberhalb dieser Drehzahl erreicht werden (als
Richtwert ab SQRT(2) × nk). Beim Zweimassenschwungrad sind beide
Trägheiten etwa gleich groß. Damit erreicht der Term in Klammern ein
Minimum. Bei der Kupplungsscheibe ist J1 bis zu 100 × J2. Damit stellt
die Trägheit J2 einen wesentlichen "Hebel" zur Absenkung der
Eigenfrequenz eines Torsionsdämpfungssystems mit Kupplungsscheibe
dar. Die Fig. 7 zeigt die Variation der kritischen Drehzahl durch
Verschiebung der Trägheitsmomente des Terms in Klammern
einschließlich der Wurzel von Primär- zu Sekundärseite. Punkt A
kennzeichnet hierbei das typische Verhältnis bei einem
Zweimassenschwungrad, welches beispielsweise bei etwa 60 : 40 liegen
kann, während Punkt B eine typische Kupplungsscheibe wiedergibt. Wie
ersichtlich, können sich beim Zweimassenschwungrad Veränderungen
kaum auswirken, da ein sehr breites Minimum vorliegt. Bei einer
Kupplungsscheibe kann die Resonanzstelle des Systems dagegen
wesentlich beeinflusst werden.
Eine weitere Verbesserung des Drehmomentverhaltens kann erreicht
werden, indem eine Zusatzmasse (zumeist über ein Dämpfungselement)
an die Eingangs- oder die Ausgangsseite eines Torsionsdämpfers
gekoppelt wird.
Dadurch wird das Massenträgheitsmoment (MTM) der Ausgangs- oder
der Eingangsseite stark erhöht, so dass sich zumindest eine Eigenfrequenz
des Gesamtsystems reduziert und sich so der sogenannte überkritische
Drehzahlbereich des Antriebs deutlich erhöht. Die Erhöhung des
Massenträgheitsmoments der Ausgangsseite einer Torsionsdämpfer
scheibe ist besonders geeignet, da dort das Massenträgheitsmoment im
Vergleich zum Massenträgheitsmoment der Eingangsseite sehr klein ist,
so dass bereits eine kleine Zusatzmasse das Massenträgheitsmoment der
Ausgangsseite im Verhältnis sehr stark erhöht. Die Anbindung der
Zusatzmasse erfolgt vorzugsweise über ein Dämpfungselement.
Bevorzugt wird ein Dämpfungselement verwendet, das mittels trockener
Reibung ausgebildet ist, wobei jedoch ebenfalls eine viskose
Flüssigkeitsdämpfung oder andere Dämpfungsprinzipien wie
Magnetfelddämpfung oder Piezoelementdämpfung vorstellbar sind. Das
wirksame Reibmoment zwischen der Zusatzmasse und der Ausgangs-
oder Eingangsseite kann somit innerhalb großer Grenzen beliebig
eingestellt werden.
Treten nun von der Eingangsseite, beispielsweise einem Antrieb wie
einem Motor, bzw. von der Ausgangsseite, beispielsweise einem Getriebe
herkommend Momentenspitzen auf, die das eingestellte Reibmoment
überschreiten, so rutscht die Zusatzmasse durch, wodurch Energie
dissipiert wird. Auf diese Weise werden die Momentenspitzen in einem
Antriebsstrang gekappt und dadurch die Drehungleichförmigkeit
reduziert.
Ein Torsionsdämpfungsmechanismus kann in eine Eingangsseite
(Primärseite) und eine Ausgangsseite (Sekundärseite) unterteilt werden.
Die Eingangsseite umfasst alle Elemente des Torsionsdämpfungs
mechanismus bis zu den Federspeichern, an denen eine externe
Antriebskraft angreift. Demgegenüber umfasst die Ausgangsseite alle
Elemente, welche auf der anderen Kraftkopplungsseite der Federspeicher
liegen und welche die Antriebskraft weitergeben, beispielsweise über ein
Schwungrad an einen Kupplungsmechanismus. In der Regel ist die
Nabenscheibe eines der Ausgangselemente, während die Seitenelemente
zur Eingangsseite gehören. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich und
soll von der Erfindung miterfasst werden, die Anordnung dieser Elemente
zu invertieren, so dass die Nabenscheibe zur Eingangsseite gehört.
Ein Anwendungsgebiet von Torsionsdämpfungsmechanismen sind
Zweimassenschwungräder. Bei diesen handelt es sich um Schwungräder,
welche zur Verbesserung des Gleichlaufs an ungleichförmig laufende
Antriebe, beispielsweise Verbrennungsmotoren, angekoppelt werden und
im allgemeinen einer Kupplung vorgeschaltet sind. Zweimassen
schwungräder bestehen zumeist aus zwei koaxial fluchtenden
Schwungrädern, welche über einen Torsionsdämpfer miteinander
verbunden sind. Die Eingangsseite und die Ausgangsseite von
Zweimassenschwungrädern sind zumeist über ein Lager verbunden, so
daß sich die eine Seite relativ zur anderen Seite drehen kann. Das Lager
ist in der Regel radial orientiert und mittels Vorsprüngen, Kröpfungen
oder nabenförmigen Ausformungen der Eingangs- bzw. der
Ausgangsseite mit den beiden Seiten verbunden.
Im Unterschied zu einem Kupplungsmechanismus, bei dem eine
Kupplungsscheibe mit den seitlich des Torsionsdämpfers angeordneten
Abdeckblechen (oder mit der Nabenscheibe) verbunden ist, tritt bei
üblichen Zweimassenschwungrädern eines der Schwungräder an die Stelle
eines der Abdeckbleche. Das auf der anderen Seite der Nabenscheibe
befindliche Deckblech hat eine dem zweiten Abdeckblech bei einem
Kupplungsmechanismus vergleichbare Funktion, indem es den gesamten
Mechanismus, insbesondere die Torsionsfedern, abschließt. Bei
Zweimassenschwungrädern kann für dieses Deckblech die weitere
Funktion hinzutreten, als ein Dichtelement bei sogenannten nasslaufenden
Zweimassenschwungrädern zu fungieren.
Die Nabenscheibe ist bei Zweimassenschwungrädern über entsprechende
Befestigungselemente, beispielsweise Bolzen, mit dem zweiten
Schwungrad verbunden.
In vielen Konstruktionen dient eines der beiden Schwungräder des
Zweimassenschwungrads zugleich als Schwungrad eines Kupplungs
mechanismus, der dem Zweimassenschwungrad nachgeschaltet ist.
Einen wesentlichen Kostenfaktor bei Torsionsdämpfungsmechanismen mit
Zusatzmasse stellen die Kosten für das Lager der Zusatzmasse dar.
Vorbekannte Zusatzmassenschwungräder sind so ausgelegt, dass sie ein
Radiallager aufweisen, welches an einer jeweils geeignete Stelle des
Torsionsdämpfungsmechanismus angebracht wird, beispielsweise an
einem der Schwungräder, wofür diese speziell ausgeformt werden
müssen, außen am Deckblech oder auch an einer ggfs. vorhandenen
Ausgangsnabe. Die Ausformung der jeweiligen Elemente kann
kompliziert sein und die Herstellung und Montage eines zusätzlichen
Lagers verteuert den gesamten Torsionsdämpfungsmechanismus.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Torsionsdämpfungsmechanismus mit Zusatzmasse bereitzustellen, der die
zusätzlichen Kosten für das Radiallager der Zusatzmasse minimiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bereitstellung
eines Torsionsdämpfungsmechanismus gemäß dem unabhängigen
Patentanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Details und
Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Patentansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, Zusatzmassenlager und
Torsionsdämpferlager, also das Lager, das die Eingangs- und
Ausgangsseite radial zueinander lagert, in einem Lager zu kombinieren.
Die Erfindung ist dementsprechend gerichtet auf einen
Torsionsdämpfungsmechanismus mit einem Torsionsdämpfer mit einer
Eingangseite und einer Ausgangsseite, welche über Federspeicher
elastisch miteinander verbunden sind; einer Zusatzmasse, welche mit dem
Torsionsdämpfer koaxial drehen kann, und ein Kombinationslager,
welches zugleich einen ersten Lagerbereich für das Lagern von Eingangs-
und Ausgangsseite aneinander und einen zweiten Lagerbereich für das
Lagern der Zusatzmasse aufweist.
Die Zusatzmasse kann dabei mit dem Torsionsdämpfer über einen
Dämpfbereich dämpfend gekoppelt sein, so kann beispielsweise der
Dämpfbereich ein Reibbereich sein und die Zusatzmasse reibend
gekoppelt sein.
Bevorzugt wird das Dämpfungselement mittels trockener Reibung
ausgebildet. Es ist jedoch ebenfalls eine viskose Dämpfung mit Fluiden
oder eine andere Dämpfung realisierbar. Das wirksame Reibmoment
zwischen Zusatzmasse und Torsionsdämpfungsmechanismus kann somit
innerhalb großer Grenzen beliebig eingestellt werden.
Der Einfluss einer zwischen Zusatzmasse und Torsionsdämpfer in Reihe
zur Coulomb'schen Reibung angeordneten Elastizität wird hierbei
vorzugsweise gering gehalten, indem die Elastizität vorzugsweise
zumindest einen Wert von 100 Nm pro Grad aufweist. Darüber hinaus
entspricht das in die Zusatzmasse eingeleitete Moment im wesentlichen
dem am Reibbereich wirkenden Reibmoment, das heißt eine parallel zur
Reibung zwischen Torsionsdämpfer und der Zusatzmasse angeordneten
Elastizität wird weitestgehend ausgeschlossen.
Zwischen Torsionsdämpfungsmechanismus und Zusatzmasse kann
weiterhin ein Elastikelement angeordnet sein, welches die Zusatzmasse
gegen den Reibbereich presst. Durch dieses Elastikelement kann die
Reibwirkung besser eingestellt werden und auch bei Verschleiß oder
wechselnden Betriebsbedingungen konstant gehalten werden.
In einer konkreteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann
der Torsionsdämpfer eine Anordnung von Seitenelementen und eine
dazwischen angeordneten Nabenscheibe aufweisen; wobei das
Kombinationslager an einem Bereich der Seitenelemente radial angeordnet
ist und der erste Lagerbereich zum Lagern der Nabenscheibe und der
zweite Lagerbereich zum Lagern der Zusatzmasse dient, so dass
Zusatzmasse und Nabenscheibe gemeinsam in dem Kombinationslager
gelagert sind.
Zur konkreten Ausgestaltung des Kombinationslagers stehen
verschiedene, dem Fachmann geläufige Typen von Lagern zur
Verfügung. So kann das Kombinationslager beispielsweise ein Gleitlager
sein.
Der Torsionsdämpfungsmechanismus umfasst ggfs. neben dem
eigentlichen Torsionsdämpfer weitere Elemente wie ein Schwungrad oder
einen Zahnkranz. Bei Zweimassenschwungrädern ist eines der
Schwungräder Bestandteil der Seitenteile, kann in diesem Fall also auch
zum Torsionsdämpfer gerechnet werden.
Der Torsionsdämpfungsmechanismus kann weiterhin eine
Schwungradanordnung aufweisen und die Zusatzmasse an diese
Schwungradanordnung reibend angekoppelt sein..
Die Schwungradanordnung kann hierbei an der Nabenscheibe angeordnet
sein. Auch kann der Torsionsdämpfungsmechanismus Seitenelemente mit
einem weiteren Schwungrad aufweisen, beispielsweise bei einer
Verwendung des erfindungsgemäßen Torsionsdämpfungsmechanisums in
einem Zweimassenschwungrad.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwungradanordnung aufweist ein erstes
Schwungrad, welches an einer Nabenscheibe angeordnet ist, und ein
zweites Schwungrad, welches zumindest einen Teil von Seitenelementen
bildet, wobei die Zusatzmasse radial am zweiten Schwungrad gelagert ist
und sich im wesentlichen radial innerhalb vom ersten Schwungrad
erstreckt; die Zusatzmasse axial mit dem ersten Schwungrad reibend
gekoppelt ist und weiterhin ein Elastikelement vorgesehen ist, welches die
Zusatzmasse (6) axial reibend zwischen erstem Schwungrad (12) und
einem am ersten Schwungrad angeordneten Stützelement (27) einspannt..
Bei den bisher beschriebenen Aspekten der vorliegenden Erfindung wurde
nicht darauf eingegangen, wie die Zusatzmasse sich um das
Kombinationslager und bezüglich ihres Reibbereichs drehen kann. Es ist
möglich, dass die Zusatzmasse sich frei drehen kann, also eine volle
Umdrehung um 360 Grad grundsätzlich möglich ist. Es kann jedoch für
bestimmte Ausführungsformen auch bevorzugt sein, dass die Drehung der
Zusatzmasse um das Kombinationslager durch Anschläge tangential
begrenzt ist, sich diese also nicht um 360 Grad frei drehen kann. Unter
"tangential" ist hierbei zu verstehen, dass tangential benachbarte Punkte
einer Rotationsebene durch Rotation ineinander überführt werden können.
Eine tangentiale Bewegung ist also eine Bewegung eines Punkts in einer
Drehrichtung, ohne dass sich sein radialer Abstand verändern würde.
Die Anschläge können hierbei zumindest ein Anschlagelement aufweisen,
welches mit einem ersten Bereich am Torsionsdämpfungsmechanismus
angeordnet ist und mit einem zweiten Bereich in Eingriff mit
Aussparungen der Zusatzmasse ist, welche die relative Bewegung des
Anschlags in der Aussparung durch deren tangentiale Enden begrenzen.
Es handelt sich hier also im Grundsatz um ein Nutsystem, in das ein
Vorsprung eingreifen kann, der jedoch nur innerhalb der
Nutenumrandung beweglich ist.
Der erste Bereich des zumindest einen Anschlags kann an einem
Schwungrad angeordnet sein. Dabei kann die Zusatzmasse mit der
Eingangs- oder der Ausgangsseite reibend gekoppelt sein und der erste
Bereich des zumindest einen Anschlags an derjenigen Seite angeordnet
sein, mit der die Zusatzmasse (6) reibend gekoppelt ist. Befinden sich die
Kopplung der Zusatzmasse und die Befestigung der Anschläge auf der
gleichen Seite des Torsionsdämpfungsmechanismus, ist die Zusatzmasse
in ihrer Bewegung begrenzt. Dadurch kann die Zusatzmasse keine großen
Differenzwinkel zu der angekoppelten Seite erreichen, so dass die durch
Relativbewegung dissipierte Energie reduziert und der Verschleiß
minimiert wird.
Die Zusatzmasse kann auch mit der Eingangs- oder der Ausgangsseite
reibend gekoppelt sein und der erste Bereich des zumindest einen
Anschlags an derjenigen Seite angeordnet sein, mit der die Zusatzmasse
(6) nicht reibend gekoppelt ist. Befinden sich die Kopplung der
Zusatzmasse und die Befestigung der Anschläge auf verschiedenen Seiten
des Torsionsdämpfungsmechanismus, so wirkt die Zusatzmasse wie ein
verschleppter Massenträgheitsmoment-behafteter Reibring.
Zu dem oben beschriebenen Vorteil wird besonders das
Resonanzverhalten durch die zusätzliche verschleppte Reibung zwischen
Eingangs- und Ausgangsseite verbessert. Entsprechend kann der erste
Bereich des zumindest einen Anschlags an demjenigen Schwungrad
angeordnet sein, mit dem die Zusatzmasse nicht reibend gekoppelt ist,
oder der erste Bereich des zumindest einen Anschlags kann am selben
Schwungrad angeordnet sein wie die Zusatzmasse.
Die bislang vorgestellten erfindungsgemäßen Torsionsdämpfungs
mechanismen können insbesondere als Teil eines Zweimassenschwung
rads eingesetzt werden.
Um Kosten sparen zu können, wird das Radiallager der Zusatzmasse
möglichst weit radial innen angeordnet, insbesondere radial innerhalb der
Kurbelwellenschrauben. An der Eingangsseite des erfindungsgemäßen
Torsionsdämpfungsmechanismus kann eine Antriebswelle mit einer
Mehrzahl von radial angeordneten Befestigungselementen befestigt sein.
Hierbei wird es bevorzugt, dass sich das Kombinationslager radial
innerhalb des Radius der Befestigungselemente befindet.
Die Wirkung der Zusatzmasse ist abhängig vom Verhältnis der
Massenträgheitsmomente zwischen Zusatzmasse und derjenigen Seite des
Torsionsdämpfungsmechanismus, an welche die Zusatzmasse über
Reibung angekoppelt ist. Insbesondere wird bevorzugt, dass das
Verhältnis der Massenträgheitsmomente zwischen der Zusatzmasse und
dem Teil des Torsionsdämpfungsmechanismus, an den die Zusatzmasse
gekoppelt ist, mindestens 0,1 beträgt.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand konkreterer
Ausführungs eis fiele erläutert wobei auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen wird, in denen folgendes dargestellt ist:
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein allgemeines Kopplungsschaltbild mit Kopplung der
Zusatzmasse an die Ausgangsseite des Torsionsdämpfungs
mechanismus; und
Fig. 3 zeigt in einem Graphen die Beziehung zwischen den Trägheiten
eines Torsionsdämpfungssystems und der kritischen Resonanz
drehzahl.
Für die konkrete Realisierung der Anordnung der verschiedenen
Elemente steht eine breite Auswahl zur Verfügung. Die Zusatzmasse kann
ihre Reibung sowohl auf der Eingangs- als auch auf der Ausgangsseite
eines Torsionsdämpfungsmechanismus ausüben, beispielsweise an einem
Eingangsschwungrad oder an einem Ausgangsschwungrad, an Seiten
elementen und Deckblechen der Eingangs- oder Ausgangsseite sowie an
einer Nabenscheibe.
Wird eine Elastizität, das heißt ein Elastikelement wie eine Tellerfeder
verwendet, um einen definierten Druck auf die Reibfläche zu erzeugen,
so kann auch dieses Elastikelement an den unterschiedlichen Teilen des
erfindungsgemäßen Torsionsdämpfungsmechanismus angeordnet sein,
solange es in Kombination mit der reibenden Kopplung der Zusatzmasse
einen Druck auf die Reibfläche ausüben kann.
Schließlich ist auch die radiale Lagerung und die konkrete Bauform der
Zusatzmasse in weiten Bereichen variierbar. So kann die Zusatzmasse am
Deckblech eines Zweimassenschwungrads gelagert sein, wie auch am
Ausgangsschwungrad eines Zweimassenschwungrads oder am
Eingangsschwungrad eines Zweimassenschwungrads, wobei dieses
Eingangsschwungrad auch speziell ausgeformt sein kann, beispielsweise
durch Vorsprünge, Flansche, Kröpfungen, nabenartige Einwölbungen
etc., welche die Anbringung eines Radiallagers erlauben. Die Masse kann
zwischen Torsionsdämpfer und Schwungrad (insbesondere
Ausgangsschwungrad) oder radial innerhalb eines solchen
Ausgangsschwungrads angeordnet sein.
Bevorzugt wird das Dämpfungselement mittels trockener Reibung
ausgebildet. Das wirksame Reibmoment zwischen Zusatzmasse und
Eingangs- oder Ausgangsseite kann somit innerhalb großer Grenzen
beliebig eingestellt werden.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Torsions
dämpfungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zur
Verwendung in einem Zweimassenschwungrad. Dargestellt ist in Fig. 1
ein Zweimassenschwungrad, das auf beispielsweise der Eingangsseite ein
Primärschwungrad 1, einen Zahnkranz 2 (zum Antrieb des Schwungsrads
über einen Startermotor während des Anlassen eines daran gekoppelten
Motors), ein Deckblech 3 und ein Unterlegblech 4 umfasst, auf der
Ausgangsseite ein Sekundärschwungrad 12 und eine Nabenscheibe 11,
welche auch als Nabe bezeichnet wird. Nabenscheibe 11 und
Sekundärschwungrad 12 sind über radial angeordnete Bolzen 23
miteinander fest verbunden.
Die Kraftübertragung zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite
erfolgt über entsprechend ausgeformte Elemente, die sich auf den beiden
Seiten der Federn 15 abstützen und somit das Drehmoment dämpfend
weiterreichen. Die Ausgangsseite ist an der Eingangsseite gelagert, wozu
u. a. ein Axiallager 13 dient. Die Axiallagerung mit dem Axiallager 13
übernimmt beispielsweise eine Anlaufscheibe zwischen Primärschwung
rad und Nabenscheibe.
Wird das Zweimassenschwungrad in einem Kupplungsmechanismus
verwendet, kann das Sekundärschwungrad zugleich das Eingangs
schwungrad des Kupplungsmechanismus sein, so dass zur Ausgangsseite
dann auch die Kupplungsscheibe sowie die ebenfalls nicht dargestellte
Druckplatte gehören kann. Eine solche Kupplungsscheibe kann auch einen
Vordämpfer besitzen.
Erfindungsgemäß wird eine Zusatzmasse 6 vorgesehen, welche in diesem
Ausführungsbeispiel über trockene Reibung an die Ausgangsseite
angebunden ist.
Das radial angeordnete Kombinationslager 10 dient der Lagerung sowohl
der Nabenscheibe 11 als auch der Zusatzmasse 6. Die Zusatzmasse 6 ist
in dieser Ausführungsform radial innen mittels des Kombinationslagers 10
auf dem Primärschwungrad 1 gelagert. Axial wird die Zusatzmasse 6
zwischen dem Sekundärschwungrad 12 über einen Reibring 8 und einem
am Sekundärschwungrad 12 angeordneten Stützelement 27 über einen
zweiten Reibring 8 und einer Tellerfeder 9 eingespannt.
Die Art der Ankupplung ist nochmals schematisch in Fig. 2 gezeigt, aus
der hervorgeht, dass das Massenträgheitsmoment Θ1 der Eingangsseite
über eine Federung und eine Reibung, welche beispielsweise ein üblicher
Reibring sein kann, auf ein ausgangsseitiges Massenträgheitsmoment Θ2
übertragen wird. Das Massenträgheitsmoment ΘZ der Zusatzmasse ist
hier über Reibung mit dem ausgangsseitigen Massenträgheitsmoment Θ2
gekoppelt.
Claims (18)
1. Torsionsdämpfungsmechanismus mit einem Torsionsdämpfer mit einer
Eingangseite und einer Ausgangsseite, welche über Federspeicher (15) elastisch
miteinander verbunden sind; gekennzeichnet durch eine Zusatzmasse (6),
welche mit dem Torsionsdämpfer koaxial drehen kann, und ein
Kombinationslager (10), welches zugleich einen ersten Lagerbereich für das
Lagern von Eingangs- und Ausgangsseite aneinander und einen zweiten
Lagerbereich für das Lagern der Zusatzmasse (6) aufweist.
2. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zusatzmasse mit dem Torsionsdämpfer über einen Dämpfbereich
dämpfend gekoppelt ist.
3. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Dämpfbereich (8) ein Reibbereich ist und die Zusatzmasse reibend
gekoppelt ist.
4. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen Torsionsdämpfungsmechanismus und Zusatzmasse (6) weiterhin
ein Elastikelement (9) angeordnet ist, welches die Zusatzmasse (6) gegen den
Reibbereich (8) presst.
5. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfer eine Anordnung von
Seitenelementen und eine dazwischen angeordnete Nabenscheibe (11) aufweist;
und das Kombinationslager (10) an einem Bereich der Seitenelemente radial
angeordnet ist und der erste Lagerbereich zum Lagern der Nabenscheibe (11)
und der zweite Lagerbereich zum Lagern der Zusatzmasse (6) dient, so dass
Zusatzmasse (6) und Nabenscheibe (11) gemeinsam in dem Kombinationslager
(10) gelagert sind.
6. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet dass das Kombinationslager (10) ein Gleitlager ist.
7. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfungsmechanismus weiterhin eine
Schwungradanordnung aufweist und die Zusatzmasse (6) an die
Schwungradanordnung reibend angekoppelt ist.
8. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwungradanordnung an einer Nabenscheibe (11) angeordnet ist.
9. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass der Torsionsdämpfer Seitenelemente mit einem weiteren Schwungrad (1)
aufweisen.
10. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwungradanordnung aufweist ein erstes
Schwungrad (12), welches an einer Nabenscheibe (11) angeordnet ist, und ein
zweites Schwungrad (1), welches zumindest einen Teil von Seitenelementen
bildet, wobei die Zusatzmasse (6) radial am zweiten Schwungrad (1) gelagert ist
und sich im wesentlichen radial innerhalb vom ersten Schwungrad (12) erstreckt;
die Zusatzmasse (6) axial mit dem ersten Schwungrad (12) reibend gekoppelt ist,
und weiterhin ein Elastikelement vorgesehen ist, welches die Zusatzmasse (6)
axial reibend zwischen erstem Schwungrad (12) und einem am ersten
Schwungrad angeordneten Stützelement (27) einspannt.
11. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Drehung der Zusatzmasse (6) um das
Kombinationslager (10) durch Anschläge tangential begrenzt ist.
12. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Anschläge zumindest ein Anschlagelement aufweisen, welches mit
einem ersten Bereich am Torsionsdämpfungsmechanismus angeordnet ist und
mit einem zweiten Bereich in Eingriff mit Aussparungen der Zusatzmasse (6) ist,
welche die relative Bewegung des Anschlags in der Aussparung durch deren
tangentiale Enden begrenzen.
13. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Bereich des zumindest einen Anschlags an einem Schwungrad
angeordnet ist.
14. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse mit der Eingangs- oder der
Ausgangsseite reibend gekoppelt ist und der erste Bereich des zumindest einen
Anschlags an derjenigen Seite angeordnet ist, mit der die Zusatzmasse (6) nicht
reibend gekoppelt ist.
15. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse mit der Eingangs- oder der
Ausgangsseite reibend gekoppelt ist und der erste Bereich des zumindest einen
Anschlags an derjenigen Seite angeordnet ist, mit der die Zusatzmasse (6)
reibend gekoppelt ist.
16. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfungsmechanismus Teil eines
Zweimassenschwungrads ist.
17. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet dass an der Eingangsseite eine Antriebswelle mit einer
Mehrzahl von radial angeordneten Befestigungselementen (5) befestigt ist und
sich das Kombinationslager radial innerhalb des Radius der Befestigungselemente
(5) befindet.
18. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet dass das Verhältnis der Massenträgheitsmomente zwischen
der Zusatzmasse (6) und dem Teil des Torsionsdämpfungsmechanismus, an den
die Zusatzmasse (6) gekoppelt ist, mindestens 0,1 beträgt.
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