DE10052786A1 - 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, wobei die Eingangs- und die Ausgangsseite gemeinsam drehbar und über Federspeicher (15) elastisch miteinander verbunden sind, einer Zusatzmasse (6), welche koaxial mit dem Torsionsdämpfermechanismus drehen kann und mit dem Torsionsdämpfermechanismus über einen Reibbereich reibend gekoppelt ist, wobei die reibende Kopplung zwischen Torsionsdämpfermechanismus und Zusatzmasse (6) ein vorgegebenes Reibmoment aufweist, bei dessen Überschreitung während des Auftretens von Momentenspitzen am Torsionsdämpfermechanismus die Zusatzmasse (6) durchrutschen kann oder durchrutscht.
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 zumindest einen Scheibe
ein Drehmoment ausgeübt wird, sowie aus einem Ausgangsbereich, der
zumeist ebenfalls scheibenförmig ausgebildet ist, welche im Falle eines
Kupplungsmechanismus an eine Nabe gekoppelt ist, die eine
Ausgangsantriebsachse antreiben kann. Die meist am Ausgang sitzende
Scheibe wird als Nabenscheibe bezeichnet und üblicherweise auf beiden
Seiten von Abdeckblechen umgeben, welche fest mit der
drehmomentübertragenden Scheibe der Eingangsseite verbunden sind. Es
gibt ebenfalls Torsionsdämpfungsmechanismen mit einem Abdeckblech.
Zweimassenschwungräder weisen anstelle der Abdeckbleche die
vergleichbar funktionierenden Elemente eines Primärschwungrads und
eines damit verbundenen Deckblechs auf. Die eigentliche
Drehmomentübertragung zwischen Ausgangsseite und Eingangsseite
findet zwischen dem oder den Abdeckblechen bzw. der
Schwungrad/Deckblech-Kombination eingangsseitig und der
Nabenscheibe ausgangsseitig statt. Die beiden Elemente sind über
Federelemente (Federspeicher) elastisch miteinander verbunden. Bei
Drehung der Abdeckbleche bzw. der Schwungrad/Deckblech-
Kombination üben spezielle Vorsprünge daran eine Kraft auf die
Federspeicher aus, welche diese an Bereiche der Nabenscheibe, die am
anderen Ende der Federspeicher angeordnet sind, übertragen. Somit
drehen Abdeckbleche bzw. die Schwungrad/Deckblech-Kombination und
Nabenscheibe um eine gemeinsame Drehachse.
Drehmomentschwankungen, welche vom eingangsseitigen Antrieb auf die
Abdeckbleche übertragen werden, werden von den Federspeichern mehr
oder weniger herausgefiltert, so dass der Drehmomentverlauf der
ausgangsseitigen Nabenscheibe gleichförmiger ist.
Ein Torsionsschwingungssystem in beispielsweise einem
Kupplungsmechanismus 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. 12 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 eines
Torsionsdämpfungsmechanismus 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.
Insbesondere bei Kupplungsmechanismen besitzen Torsionsdämpfer
scheiben in der Regel ein möglichst geringes Massenträgheitsmoment, da
dies beim Auskuppeln und einem Schaltvorgang von der
Synchronisiereinrichtung im Getriebe mitsynchronisiert werden muss.
Wird unter solchen Voraussetzungen die Masse der Eingangs- oder
Ausgangsseite einer Torsionsdämpferscheibe durch eine Zusatzmasse
weiter erhöht, ist dies schädlich für die Synchronisiereinrichtung im
Getriebe. Deshalb wird eine Trennvorrichtung an der Zusatzmasse
positioniert, die dafür sorgt, dass im ausgekuppelten Zustand die
Zusatzmasse von der Torsionsdämpferscheibe getrennt ist und somit nicht
synchronisiert werden muss.
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 eine
Ausgangsnabe an eine Ausgangsantriebswelle. In der Regel ist die
Nabenscheibe eines der Ausgangselemente, während die Abdeckbleche
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.
Zweimassenschwungräder bestehen zumeist aus zwei koaxial fluchtenden
Schwungrädern, welche über einen Torsionsdämpfer miteinander
verbunden sind.
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 und ein
Deckblech an deren Stelle, welche daher alle im Zusammenhang mit der
vorliegenden Erfindung als Seitenelemente bezeichnet werden sollen. Das
auf der anderen Seite der Nabenscheibe befindliche Seitenelement, das
Deckblech, hat eine dem zweiten Abdeckblech bei einem
Kupplungsmechanismus vergleichbare Funktion, indem es den gesamten
Mechanismus, insbesondere die Federspeicher, abschließt. Bei
Zweimassenschwungrädern kann für dieses zweite Seitenblech die weitere
Funktion hinzutreten, als ein Dichtelement bei sogenannten nasslaufenden
Zweimassenschwungrädern zu fungieren.
Die Nabenscheibe ist über entsprechende Befestigungselemente,
beispielsweise Bolzen, mit dem zweiten Schwungrad verbunden.
In vielen Konstruktionen dient eines der beiden Schwungräder des
Zweimassenschwungrads zugleich als Schwungrad eines
Kupplungsmechanismus, der dem Zweimassenschwungrad nachgeschaltet
ist.
Vorbekannte Zusatzmassenschwungräder sind so ausgelegt, dass sie an
den Torsionsdämpfungsmechanismus angekoppelt werden, wenn dieser
unter Last steht, das heißt ein Antrieb an der Eingangsseite ein
Drehmoment auf den Torsionsdämpfungsmechanismus überträgt.
Momentenspitzen, die bei einer ungleichförmigen Antriebseinheit
auftreten, können auf diese Weise nicht wirksam abgefangen werden und
übertragen sich zur Ausgangsseite des Torsionsdämpfungsmechanismus.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Torsionsdämpfungsmechanismus mit Zusatzmasse bereitzustellen, der
Momentenspitzen dämpfen kann.
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 das Prinzip zugrunde, die Zusatzmasse dergestalt
reibend mit dem Torsionsdämpfungsmechanismus zu verbinden, dass
Momentenspitzen durch Reibung abgebaut werden.
Die Erfindung ist daher gerichtet auf einen Torsionsdämpfungs
mechanismus mit einem Torsionsdämpfer mit einer Eingangsseite und
einer Ausgangsseite, wobei die Eingangs- und die Ausgangsseite
gemeinsam drehbar und über Federspeicher (15) elastisch miteinander
verbunden sind; und der Torsionsdämpfungsmechanismus gemäß der
Erfindung durch eine Zusatzmasse gekennzeichnet ist, welche koaxial mit
dem Torsionsdämpfungsmechanismus drehen kann und welche mit dem
Torsionsdämpfungsmechanismus über einen Reibbereich reibend
gekoppelt ist, wobei die reibende Kopplung zwischen Torsions
dämpfungsmechanismus und Zusatzmasse ein vorgegebenes Reibmoment
aufweist, bei dessen Überschreitung, beispielsweise während des
Auftretens von Momentenspitzen am Torsionsdämpfungsmechanismus,
die Zusatzmasse durchrutschen kann oder durchrutscht.
Durch die per Reibung an den Torsionsdämpfungsmechanismus
angekoppelte Zusatzmasse wird das Massenträgheitsmoment entweder an
einer Eingangs- oder Ausgangsseite erhöht (in Abhängigkeit von der
Ankopplung der Zusatzmasse an die Eingangs- oder Ausgangsseite), so
dass sich zumindest eine Eigenfrequenz des Systems reduziert und sich so
der überkritische Drehzahlbereich deutlich erweitert.
Im "Normalbetrieb", das heißt ohne das Auftreten von Momentenspitzen,
läuft die Zusatzmasse mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit wie der
Torsionsdämpfungsmechanismus, da die Zusatzmasse am Reibbereich
haftet. Beim Auftreten von Momentenspitzen, die ein vorgegebenes Maß
überschreiten, reicht das Reibmoment des Reibbereichs nicht mehr aus,
um die Zusatzmasse zu halten, so dass diese anfängt durchzurutschen,
womit es zu einer Relativbewegung zwischen Reibbereich des
Torsionsdämpfungsmechanismus und der Zusatzmasse kommt. Auf diese
Weise wird Energie dissipiert, wodurch die Momentenspitzen in einem
Antriebsstrang, in den der erfindungsgemäße Torsionsdämpfungs
mechanismus eingebaut ist, gekappt werden, so dass die
Drehungleichförmigkeit reduziert wird.
Der Einfluss einer 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 angeordnete Elastizität (Elastikelement) wird weitestgehend
ausgeschlossen.
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.
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.
Die koaxiale Drehbarkeit von Torsionsdämpfer und Zusatzmasse kann
beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Zusatzmasse an einem
Teil des Torsionsdämpfers radial gelagert ist, beispielsweise an einer
Nabe oder an einem Schwungrad.
Je nach Anordnung von Zusatzmasse und Torsionsdämpfer kann zwischen
dem Torsionsdämpfungsmechanismus und der Zusatzmasse ein Elastik
element angeordnet sein, welches die Zusatzmasse gegen den Reibbereich
presst.
Der Torsionsdämpfungsmechanismus kann weiterhin eine Schwung
radanordnung aufweisen und die Zusatzmasse an diese
Schwungradanordnung reibend angekoppelt sein. Hierbei kann die
Schwungradanordnung vorzugsweise zur Eingangs- oder zur
Ausgangsseite des Torsionsdämpfers gehören.
Die Schwungradanordnung kann beispielsweise aufweisen ein
Schwungrad, ein am Schwungrad angeordnetes Deckblech, und ein sich
vom Deckblech in radialer Richtung erstreckendes Reibblech, wobei die
Zusatzmasse radial am Umfang des Deckblechs oder des Schwungrads
gelagert ist, axial mit dem Reibblech reibend gekoppelt ist und axial ein
Elastikelement vorgesehen ist, welches die Zusatzmasse zwischen
Reibblech und Schwungrad einspannt.
Unter einer "radialen" Richtung ist in der vorliegenden Erfindung eine
Richtung zu verstehen, die sich von der Rotationsachse entfernt oder auf
diese zukommt. Unter "axial" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist zu
verstehen, dass die Elemente längs einer Parallelen der Rotationsachse
angeordnet sind.
Eine Schwungradanordnung kann auch an einer Nabenscheibe angeordnet
sein, welche beispielsweise den zentralen Bereich eines Torsionsdämpfers
(typischerweise umgeben von Seitenteilen) bilden kann. Hierbei kann
beispielsweise die Schwungradanordnung ein Schwungrad aufweisen,
welches an der Nabenscheibe angeordnet ist, die Zusatzmasse radial am
Schwungrad gelagert sein und sich zwischen Schwungrad und
Nabenscheibe erstrecken, die Zusatzmasse axial mit dem Schwungrad
reibend gekoppelt sein und axial zwischen Zusatzmasse und Nabenscheibe
ein Elastikelement angeordnet sein, welches die Zusatzmasse gegen das
Schwungrad presst. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform reibt also
im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform die Zusatzmasse
unmittelbar am Schwungrad und nicht an einem speziell dafür
vorgesehenen Reibblech. Auch die Anordnung des Elastikelements weicht
hierbei von der zuvor beschriebenen ab.
In diesem Fall können die Seitenelemente ein weiteres Schwungrad
aufweisen, welches auf der Eingangs- oder Ausgangsseite des
Torsionsdämpfers angeordnet ist, zu der die Nabenscheibe (11) nicht
gehört. Liegt also die Nabenscheibe auf der Eingangsseite, so wird das
weitere Schwungrad auf der Ausgangsseite angeordnet und umgekehrt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwungradanordnung ein erstes Schwungrad aufweist, welches
an einer Nabenscheibe angeordnet ist, die Zusatzmasse radial am ersten
Schwungrad gelagert ist und sich zwischen Schwungrad und
Nabenscheibe erstreckt, die Zusatzmasse axial mit dem Schwungrad
reibend gekoppelt ist und axial zwischen Zusatzmasse und der Eingangs-
oder Ausgangsseite des Torsionsdämpfers, zu der die Nabenscheibe nicht
gehört, ein Elastikelement angeordnet ist, welches die Zusatzmasse gegen
das Schwungrad presst. Bei dieser Ausführungsform stützt sich also die
Zusatzmasse vermittels des Elastikelements an einer anderen Seite des
Torsionsdämpfers ab als der Seite, mit dem sie reibend gekoppelt ist. Ist
beispielsweise die Zusatzmasse an einem Schwungrad gelagert, das zur
Eingangsseite gehört, so wird das Elastikelement zwischen Zusatzmasse
und Ausgangsseite angeordnet.
Darüber hinaus können die Seitenelemente ein zweites Schwungrad an der
Seite aufweisen, zu der die Nabenscheibe nicht gehört und welches sich
weiter radial nach außen erstreckt als die Nabenscheibe, wobei das
Elastikelement axial zwischen der Zusatzmasse und diesem zweiten
Schwungrad angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform stützt sich also
das Elastikelement und damit die Zusatzmasse an dem weiteren
Schwungrad ab. Da dieses weiter nach außen reicht als die Nabenscheibe,
ist das Schwungrad bei Aufsicht an seinem Umfangsbereich zugänglich,
da die Nabenscheibe bei dieser Ausführungsform nicht im Wege ist.
Gegen diesen Umfangsbereich des Schwungrads kann sich damit das
Elastikelement und indirekt die Zusatzmasse abstützen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Schwungradanordnung
aufweisen ein erstes Schwungrad, welches an einer Nabenscheibe
angeordnet ist, ein zweites Schwungrad, welches an der anderen Seite des
Torsionsdämpfers angeordnet ist, 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.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen
in der Lagerung der Zusatzmasse. Während diese bei den bisher
beschriebenen Ausführungsformen stets an der Seite, Eingangs- oder
Ausgangsseite, des Torsionsdämpfungsmechanismus erfolgte, an dem die
Zusatzmasse auch rieb, so ist sie bei dieser Ausführungsform an der
anderen Seite gelagert, also nicht an dem Bereich, mit dem sie reibend
gekoppelt ist.
Bei den bisher beschriebenen Aspekten der vorliegenden Erfindung wurde
nicht darauf eingegangen, wie die Zusatzmasse sich um ihr Lager 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 ihr radiales Lager 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 Nuten
umrandung beweglich ist.
Der erste Bereich des zumindest einen Anschlags kann an einem
Schwungrad des Torsionsdämpfers angeordnet sein. Befinden sich die
Kopplung der Zusatzmasse und die Befestigung der Anschläge auf
derselben Seite des Torsionsdämpfungsmechanismus, ist die Zusatzmasse
in ihrer Bewegung begrenzt. Dadurch kann die Zusatzmasse keine großen
Differenzdrehzahlen zu der angekoppelten Seite erreichen, so dass die
durch Relativbewegung dissipierte Energie reduziert und der Verschleiß
minimiert wird. Befinden sich hingegen 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 Zweimassen
schwungrads eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform, welche sich insbesondere für
Kupplungsmechanismen anbietet, weist der Torsionsdämpfungs
mechanismus weiterhin eine Ausgangsnabe auf, also eine Nabe, die in
Kraftflussrichtung hinter dem Torsionsdämpfer liegt und der Übertragung
des Drehmoments auf beispielsweise ein Getriebe dient, wobei an dieser
Ausgangsnabe die Zusatzmasse radial gelagert ist, und die Zusatzmasse
an die Nabenscheibe axial reibend angekoppelt ist.
Bei dieser Ausführungsform kann ein Elastikelement radial an der
Ausgangsnabe angeordnet sein, welches die Zusatzmasse axial gegen die
Nabenscheibe presst. Wie bereits erwähnt, kann der
Torsionsdämpfungsmechanismus in diesem Fall bevorzugterweise Teil
eines Kupplungsmechanismus sein.
Um Kosten sparen zu können, wird ein ggfs. verwendetes Radiallager der
Zusatzmasse vorzugsweise möglichst weit radial innen angeordnet,
insbesondere radial innerhalb der Kurbelwellenschrauben. Hierzu kann an
den Seitenelementen oder der Nabenscheibe eine Antriebswelle mit einer
Mehrzahl von radial angeordneten Befestigungselementen befestigt sein,
und die Zusatzmasse radial innerhalb des Radius der
Befestigungselemente gelagert sein.
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
Ausführungsbeispiele 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, bei der die
Zusatzmasse radial außen am Torsionsdämpfungsmechanismus
angeordnet ist;
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die
Zusatzmasse zwischen Schwungrad und Torsionsdämpfer
angeordnet ist;
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der das
Elastikelement sich an einem zweiten Schwungrad abstützt;
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die
Zusatzmasse weiter radial innen gelagert und durch Anschläge
in ihrer Drehfreiheit begrenzt ist;
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem das
Radiallager der Zusatzmasse gegenüber der vierten
Ausführungsform verändert ist;
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zur
Verwendung in einem Kupplungsmechanismus anstelle eines in
den bislang gezeigten Ausführungsformen dargestellten
Zweimassenschwungrads;
Fig. 7 zeigt ein allgemeines Kopplungsschaltbild mit Kopplung der
Zusatzmasse an die Eingangsseite;
Fig. 8 zeigt ein allgemeines Kopplungsschaltbild mit Kopplung der
Zusatzmasse an die Ausgangsseite des Torsionsdämpfungs
mechanismus;
Fig. 9 zeigt ein allgemeines Kopplungschaltbild eines Torsions
dämpfungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung,
bei der die Zusatzmasse sowohl an die Eingangs- als auch an
die Ausgangsseite gekoppelt ist;
Fig. 10 zeigt ein allgemeines Kopplungschaltbild einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit Kopplung
der Zusatzmasse an die Ausgangsseite und einer
Anschlagsbegrenzung der Zusatzmasse an der Eingangsseite;
Fig. 11 zeigt ein allgemeines Kopplungsschaltbild eines
Kupplungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung,
bei der die Zusatzmasse an die Ausgangsseite gekoppelt ist;
und
Fig. 12 zeigt in einem Graphen die Beziehung zwischen den
Trägheiten eines Torsionsdämpfungssystems und der
kritischen Resonanzdrehzahl.
Die Erfindung stellt einen Torsionsdämpfungsmechanismus mit einer
angekoppelten Zusatzmasse zur Verfügung. Hierbei ist für die Erfindung
ausschlaggebend, dass die Zusatzmasse reibend an den
Torsionsdämpfungsmechanismus angekoppelt wird, und das Reibmoment
so voreingestellt ist, dass beim Auftreten von Momentenspitzen die
Reibungskupplung durchrutscht und Energie dissipiert wird.
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
Seitenelementen und Deckblechen der Eingangs- oder Ausgangsseite
sowie an einer Nabenscheibe.
Wird 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 oder eine eingangsseitige Nabe, welche die
Anbringung eines Radiallagers erlauben. Die Zusatzmasse kann zwischen
Torsionsdämpfer und Schwungrad (insbesondere Ausgangsschwungrad)
oder radial innerhalb eines solchen Ausgangsschwungrads angeordnet
sein.
Wird die Zusatzmasse, gegebenenfalls über ein Dämpfungselement, an
die Ausgangsseite einer Torsionsdämpferscheibe gekoppelt, wird das
Massenträgheitsmoment der Ausgangsseite stark erhöht, so dass sich die
Eigenfrequenzen des Systems reduzieren und sich so der überkritische
Drehzahlbereich deutlich erhöht. Die Erhöhung des Massenträg
heitsmoments der Ausgangsseite einer Torsionsdämpferscheibe ist
besonders geeignet für die Ausführung der vorliegenden Erfindung, da
dort das Massenträgheitsmoment im Vergleich zum Massenträg
heitsmoment der Eingangsseite sehr gering ist, so dass bereits eine kleine
Zusatzmasse das Massenträgheitsmoment der Ausgangsseite im
Verhältnis zur Eingangsseite sehr stark erhöht.
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
Torsionsdämpfungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zur
Verwendung in einem Zweimassenschwungrad. Dargestellt ist in Fig. 1
ein Zweimassenschwungrad, das auf der Eingangsseite ein
Primärschwungrad 1, einen Zahnkranz 2 (zum Antrieb des Schwungrads
über einen Startermotor während des Anlassens eines daran gekoppelten
Motors), ein Deckblech 3 und ein Unterlegblech 4 umfasst, auf der
Ausgangsseite ein Sekundärschwungrad 12 und eine Nabenscheibe 11.
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 elastisch
weiterreichen. Die Ausgangsseite ist an der Eingangsseite gelagert, wozu
ein Axiallager 13 und ein am Unterlegblech 4 angeordnetes Radiallager
14 dienen. Die Axiallagerung mit dem Axiallager 13 übernimmt
beispielsweise eine Anlaufscheibe zwischen Primärschwungrad und
Nabenscheibe.
Wird das Zweimassenschwungrad in einem Kupplungsmechanismus
verwendet, kann das Sekundärschwungrad zugleich das
Eingangsschwungrad 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 Eingangsseite
angebunden ist.
Die erfindungsgemäße Zusatzmasse 6 wird außen am Umfang des
Deckblechs 3 mittels eines Radiallagers 10 gelagert. Am Deckblech 3 ist
weiterhin ein axial befestigtes, zunächst axial vom Deckblech weg
reichendes und dann radial nach außen umgebogenes, insgesamt S-
förmiges Reibblech 7 befestigt, gegen das der an der Zusatzmasse 6
angeordnete Reibring 8 reibt. Gegenüber der Oberfläche der Zusatzmasse
6, an der der Reibring 8 angeordnet ist und somit die Reibung erfolgt, ist
ein Elastikelement 9, beispielsweise eine Tellerfeder, angeordnet, das
eingespannt ist zwischen der Zusatzmasse 6 und dem Zahnkranz 2. Es ist
jedoch genau so vorstellbar, dass eine Ausbuchtung des Deckblechs als
Gegenlager der Tellerfeder 9 dient oder eine nach außen radial
hinausweisende Verlängerung des eigentlichen Schwungrads 1.
In diesem Ausführungsbeispiel sind also Radiallager 10 der Zusatzmasse
6, der Reibbereich in Form des Reibblechs 7 der Zusatzmasse 6 und das
Elastikelement 9 allesamt auf einer Seite, in der Regel der Eingangsseite
bei der gezeigten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads
angeordnet. Bei einer Relativbewegung zwischen Zusatzmasse 6 und der
Eingangsseite entsteht Coulomb'sche Reibung zwischen dem mit dem
Deckblech 3 fest verbundenem Reibblech 7 mit Reibring 8 und der
Zusatzmasse 6. Das Elastikelement 9 in Form der an dem
Primärschwungrad beziehungsweise Zahnkranz 2 abgestützten Tellerfeder
9 übernimmt die axiale Anpresskraft in Richtung auf das Reibblech. Auch
am Elastikelement 9 entsteht im übrigen auf beiden Seiten Reibung, wie
auch bei der Tellerfeder. Man kann somit sagen, dass der Kraftschluss
bei dieser Anordnung primärseitig geschlossen ist.
über die Tellerfeder 9 und den Reibring 8 wird zwischen der
Zusatzmasse 6 und der Eingangsseite des erfindungsgemäßen
Torsionsdämpfungsmechanismus eine definierte Reibkraft aufgebracht.
Dadurch wird das Massenträgheitsmoment der Zusatzmasse 6 an die
Eingangsseite angekoppelt. Wenn nun im Betrieb Drehmomentspitzen
auftreten, die größer sind als das zwischen Eingangsseite und
Zusatzmasse 6 wirkende Reibmoment, wird die Zusatzmasse 6 auf Grund
ihrer Trägheit versuchen, stehen zu bleiben. Dadurch entsteht
Relativbewegung und gleichzeitig Reibung zwischen der Zusatzmasse 6
und der eingangsseitigen Anordnung, so dass die Momentenspitzen
gedämpft und nicht weitergeleitet werden.
Die Art der Ankopplung ist nochmals schematisch in Fig. 7 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 eingangsseitigen Massenträgheitsmoment Θ1
gekoppelt.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung bei Anwendung in einem
weiteren Zweimassenschwungrad.
Der grundsätzliche Aufbau des hier dargestellten Zweimassen
schwungrads entspricht dem der Fig. 1. Gleiche Bezugszeichen sollen
gleiche Elemente kennzeichnen, so dass für den allgemeinen Aufbau des
Torsionsdämpfungsmechanismus bei dieser Ausführungsform auf die
Beschreibung der Fig. 1 Bezug genommen wird. Das Radiallager 14,
welches die Nabenscheibe 11 lagert, ist in diesem Fall nicht auf einem
Unterlegblech angeordnet, sondern auf einer Kröpfung bzw. einer Nabe
des Primärschwungrads 1. Die Kurbelwellenschraube 5 ist hier mittels
einer Unterlegscheibe 24 am Primärschwungrad 1 fixiert. Die
erfindungsgemäße Zusatzmasse 6 wird abweichend vom Ausführungs
beispiel der Fig. 1 über trockene Reibung an die Ausgangsseite
angekoppelt. Hierzu wird sie zwischen eingangsseitigem
Primärschwungrad 1 beziehungsweise Deckblech 3 einerseits und einem
entsprechend ausgeformten Sekundärschwungrad 12 andererseits
angeordnet und am Sekundärschwungrad 12 mittels eines Radiallagers 10
gelagert.
Hier reicht die Zusatzmasse 6 sehr weit in den Torsionsdämpfungs
mechanismus hinein, weist also eine große radiale Ausdehnung auf. Axial
wird die Zusatzmasse 6 zwischen dem Sekundärschwungrad 12 und der
Eingangsseite über einen Reibring 8 eingespannt. Die Vorspannkraft wird
durch eine zwischen der Eingangsseite, im vorliegenden Fall der
Nabenscheibe 11, und der Zusatzmasse 6 angeordnete Tellerfeder 9
aufgebracht.
Bei dieser Anordnung des erfindungsgemäßen Torsionsdämpfungs
mechanismus ist der Kraftschluss ausgangsseitig geschlossen. Die Art der
Ankupplung ist nochmals schematisch in Fig. 8 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.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Torsionsdämpfungs
mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in ihrem Aufbau
im wesentlichen mit dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
übereinstimmt, so dass bezüglich der allgemeinen Beschreibung wieder
auf dieses Bezug genommen wird.
Im Unterschied zur Ausführungsform der Fig. 2 ist hier die Tellerfeder
9 radial außen zwischen dem Primärschwungrad 1 und der Zusatzmasse 6
angeordnet, so dass die Zusatzmasse 6 also zwischen Eingangs- und
Ausgangsseite des Torsionsdämpfungsmechanismus eingespannt ist.
Wie beispielsweise aus Fig. 9 ersichtlich ist, übt auch die Tellerfeder
eine Reibung aus, so dass das Massenträgheitsmoment der Eingangsseite
Θ1 sich auch über Reibung auf das Massenträgheitsmoment ΘZ der
Zusatzmasse 6 einkoppelt, und dieses wiederum in reibendem Kontakt mit
dem ausgangsseitigen Massenträgheitsmoment Θ2 des Sekundär
schwungrads gekoppelt ist.
Fig. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des
Torsionsdämpfungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, der
wie die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform Zweimassenschwungrad
darstellt.
Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 kennzeichnen auch hier gleiche
Elemente des dargestellten Torsionsdämpfungsmechanismus. Die
Zusatzmasse 6 ist in dieser Ausführungsform radial innen mittels eines
Radiallagers 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 eine Tellerfeder 9
eingespannt.
Die Tellerfeder 9 bringt die notwendige Vorspannkraft auf. Bei dieser
Ausführungsform ist der Kraftschluss ausgangsseitig geschlossen. Um die
Drehbewegung der Zusatzmasse 6 begrenzen zu können, zeigt diese
Ausführungsform des weiteren Anschläge in Farm von Steuernasen 20,
welche an einem Anschlagelement 22 angeordnet sind.
In der vorliegenden Ausführungsform hat das Anschlagelement 22
zugleich die Funktion des Unterlegblechs 4 aus Fig. 1; dient also
gleichzeitig auch als Auflagebereich für das Radiallager 14, welches
Nabenscheibe 11 und Sekundärschwungrad 12 lagert, und ist
beispielsweise durch die Schraube 5 zugleich mit dem Primärschwungrad
an der Kurbelwelle 1 befestigt.
Die Steuernasen 20 tauchen in Aussparungen in der Zusatzmasse 6 ein,
welche um einen definierten Freiwinkel größer sind als die Steuernasen.
Die räumlichen Verhältnisse sind am besten der Fig. 4b zu entnehmen.
Das Kopplungsschema ist nochmals in Fig. 10 dargestellt. Hier ist durch
das entsprechende Element gekennzeichnet, dass nach einer
Relativverdrehung der Zusatzmasse das Massenträgheitsmoment ΘZ in
festen Eingriff mit dem Massenträgheitsmoment Θ1 der Eingangsseite
kommt, und es damit zu einer unmittelbaren Kraftübertragung kommt.
In Fig. 5 ist das Prinzip der radialen Verlegung der Zusatzmasse nach
innen, d. h. zur Rotationsachse weiter verfeinert. Vom grundsätzlichen
Aufbau her identisch mit dem in Fig. 4 gezeigten, ist hier die Lagerung
der Zusatzmasse jedoch radial innerhalb der Nabe des
Primärschwungrads ausgebildet. Das Lager 10 kann damit auf die radial
innere Seite der Nabe des Primärschwungrads 1 gebracht werden. In
diesem Fall sind keine Steuernasen oder andere Anschlagelemente
vorgesehen, so dass die Zusatzmasse sich in diesem Fall frei drehen kann.
Fig. 6 zeigt schließlich eine Anwendung eines erfindungsgemäßen
Torsionsdämpfungsmechanismus in einer konventionellen Kupplung.
Diese weist ein Schwungrad 1 mit einem Zahnkranz 2 auf, welches über
ein Druckplattengehäuse 28 und einen Andruckmechanismus 29 eine
Anpressplatte 30 gegen eine Kupplungsscheibe 31 mit Belägen 32 und
einer Belagfeder 33 drückt. Deckbleche 3 sind über Federn 15 mit der
Nabenscheibe 11 verbunden. Als dämpfendes Element dient eine
Reibeinrichtung 26.
Die erfindungsgemäße Zusatzmasse 6 ist radial mittels eines Radiallagers
18 auf einer Ausgangsnabe 34, welche in Verbindung mit der
Nabenscheibe 11 steht, gelagert und steht über einen Reibring 8 in
reibender Verbindung mit der Nabenscheibe 11. Eine Tellerfeder 9,
welche mit Hilfe eines Feststellerelements 35 radial außen an der
Ausgangsnabe 34 angeordnet ist, drückt die Zusatzmasse 6 gegen die
Nabenscheibe 11. Die Zusatzmasse wird über eine trockene Reibung an
die Ausgangsseite gekoppelt. Die Lagerung auf der Ausgangsnabe 34
erfolgt radial und reibungsarm. Die Zusatzmasse kann entweder auf der
Eingangs- oder auf der Ausgangsseite, beispielsweise an der
Nabenscheibe 11, an der Kupplungsscheibe 31 oder den Abdeckblechen 3
angeordnet sein. Eine Coulomb'sche Reibung entsteht zwischen der
Ausgangsseite und der Zusatzmasse 6 über den Reibring 8, welcher mit
der Nabenscheibe 11 drehfest verbunden ist. Parallel findet auch eine
Coulomb'sche Reibung zwischen der Zusatzmasse 6 und der Tellerfeder 9
statt.
Das in Fig. 11 dargestellte allgemeine Schaltbild gibt die
Momentenübertragungsverhältnisse dieser Ausführungsform der
Erfindung wieder.
Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien auf einen
Torsionsdämpfungsmechanismus wird bewirkt, dass vom Motor
beziehungsweise vom Getriebe her kommende Momentenspitzen, die das
eingestellte Reibmoment zwischen Zusatzmasse und Torsionsdämpfer
überschreiten, dazu führen, dass die Zusatzmasse durchrutscht, woraufhin
Energie dissipiert wird. Auf diese Weise werden die Momentenspitzen in
einem Antriebsstrang gekappt und dadurch die Drehungleichförmigkeit
reduziert.
Vorteile der Erfindung sind in einer Reduzierung der Eigenfrequenz zu
sehen, im gerade erwähnten Kappen der Momentenspitzen, sowie in einer
Kostenreduzierung durch kleinere, verwendbare Lager.
Claims (22)
1. Torsionsdämpfungsmechanismus mit einem Torsionsdämpfer mit
einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite, wobei die Eingangs-
und die Ausgangsseite gemeinsam drehbar und über Federspeicher
(15) elastisch miteinander verbunden sind; gekennzeichnet durch
eine Zusatzmasse (6), welche koaxial mit dem
Torsionsdämpfungsmechanismus drehen kann und mit dem
Torsionsdämpfungsmechanismus über einen Reibbereich reibend
gekoppelt ist, wobei die reibende Kopplung zwischen
Torsionsdämpfungsmechanismus und Zusatzmasse (6) ein
vorgegebenes Reibmoment aufweist, bei dessen Überschreitung
während des Auftretens von Momentenspitzen am
Torsionsdämpfungsmechanismus die Zusatzmasse (6) durch
rutschen kann oder durchrutscht.
2. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen Torsionsdämpfungsmechanismus
und Zusatzmasse (6) weiterhin ein Elastikelement (9) angeordnet
ist, welches die Zusatzmasse (6) gegen den Reibbereich presst.
3. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfungsmechanismus
weiterhin zumindest eine Schwungradanordnung aufweist und die
Zusatzmasse (6) an die Schwungradanordnung reibend angekoppelt
ist.
4. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schwungradanordnung zur
Eingangsseite des Torsionsdämpfers gehört.
5. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schwungradanordnung zur
Ausgangsseite des Torsionsdämpfers gehört.
6. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungradanordnung
aufweist ein Schwungrad (1), ein am Schwungrad angeordnetes
Deckblech (3), und ein sich vom Deckblech (3) in radialer Richtung
erstreckendes Reibblech (7), wobei die Zusatzmasse (6) radial am
Umfang des Deckblechs (3) oder des Schwungrads (1) gelagert ist,
axial mit dem Reibblech (7) reibend gekoppelt ist und axial ein
Elastikelement (9) vorgesehen ist, welches die Zusatzmasse (6)
zwischen Reibblech (7) und Schwungrad (1) einspannt..
7. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungradanordnung ein
Schwungrad (12) aufweist, welches an einer Nabenscheibe (11)
angeordnet ist, die Zusatzmasse (6) radial am Schwungrad (12)
gelagert ist und sich zwischen Schwungrad (12) und Nabenscheibe
(11) erstreckt; die Zusatzmasse (6) axial mit dem Schwungrad (12)
reibend gekoppelt ist und axial zwischen Zusatzmasse (6) und
Nabenscheibe (11) ein Elastikelement (9) angeordnet ist, welches
die Zusatzmasse (6) gegen das Schwungrad (12) presst.
8. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass er ein weiteres Schwungrad (1) aufweist,
welches auf der Eingangs- oder Ausgangsseite des
Torsionsdämpfers angeordnet ist, zu der die Nabenscheibe (11)
nicht gehört.
9. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwungradanordnung ein Schwungrad
(12) aufweist, welches an einer Nabenscheibe (11) angeordnet ist,
die Zusatzmasse (6) radial am Schwungrad (12) gelagert ist und
sich zwischen Schwungrad (12) und Nabenscheibe (11) erstreckt;
die Zusatzmasse (6) axial mit dem Schwungrad (12) reibend
gekoppelt ist und axial zwischen Zusatzmasse (6) und der Eingangs-
oder Ausgangsseite des Torsionsdämpfers, zu der die Nabenscheibe
nicht gehört, ein Elastikelement (9) angeordnet ist, welches die
Zusatzmasse (6) gegen das Schwungrad (12) presst.
10. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfer ein zweites Schwungrad
(1) an der Seite aufweist, zu der die Nabenscheibe nicht gehört und
welches sich weiter radial nach außen erstreckt als die
Nabenscheibe (11), wobei das Elastikelement (9) axial zwischen der
Zusatzmasse (6) und diesem zweiten Schwungrad (1) angeordnet
ist.
11. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwungradanordnung aufweist ein erstes
Schwungrad (12), welches an einer Nabenscheibe (11) angeordnet
ist, ein zweites Schwungrad (1), welches an der anderen Seite des
Torsionsdämpfers angeordnet ist, wobei die Zusatzmasse 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.
12. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der Zusatzmasse
(6) um ihr radiales Lager (10) durch Anschläge tangential begrenzt
ist.
13. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anschläge zumindest ein
Anschlagelement (22) aufweisen, welches mit einem ersten Bereich
am Torsionsdämpfungsmechanismus angeordnet ist und mit einem
zweiten Bereich (20) in Eingriff mit Aussparungen (21) der
Zusatzmasse (6) ist, welche die relative Bewegung des Anschlags in
der Aussparung (21) durch deren tangentiale Enden begrenzen.
14. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Bereich des zumindest einen
Anschlagelements (22) an einem Schwungrad (1, 12) des
Torsionsdämpfers angeordnet ist.
15. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Bereich des zumindest einen
Anschlagelements (22) an demjenigen Schwungrad (1, 12)
angeordnet ist, mit dem die Zusatzmasse (6) nicht reibend
gekoppelt ist.
16. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Bereich des zumindest einen
Anschlagelements (22) am selben Schwungrad (1, 12) angeordnet
ist wie die Zusatzmasse.
17. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis
16, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfungs
mechanismus Teil eines Zweimassenschwungrads ist.
18. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfungsmechanismus
weiterhin eine Ausgangsnabe (34) aufweist, an der die Zusatzmasse
(6) radial gelagert ist und die Zusatzmasse (6) an einer mit der
Ausgangsnabe (34) verbundenen Nabenscheibe (11) axial reibend
angekoppelt ist.
19. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Elastikelement (9) radial an der
Ausgangsnabe (34) angeordnet ist, welches die Zusatzmasse (6)
axial gegen die Nabenscheibe (11) presst.
20. Torsionsdämpfungsmechanismus nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfungsmechanismus
Teil eines Kupplungsmechanismus ist.
21. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis
20, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eingangsseite des
Torsionsdämpfers eine Antriebswelle mit einer Mehrzahl von radial
angeordneten Befestigungselementen (5) befestigt ist und die
Zusatzmasse (6) radial innerhalb des Radius der
Befestigungselemente (5) gelagert ist.
22. Torsionsdämpfungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis
21, 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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