DE3645367C2

DE3645367C2 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE3645367C2
Application number: DE3645367A
Authority: DE
Inventors: Erich Scheer
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1986-07-05
Filing date: 1986-07-05
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2006-07-06
Also published as: DE3622630A1; DE3622630C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung zwischen der Kurbel welle einer Brennkraftmaschine und der Eingangswelle eines nachgeschalteten Getrie bes, wobei zwei in Richtung der Drehmomentübertragung aufeinanderfolgende Teile der Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich ein kurbelwellennaher Drehteil und ein getriebenaher Drehteil vorgesehen sind, die über ein Lager winkelbeweglich zuein ander gelagert sind und gegen die Kraft einer Druckfedereinrichtung verdrehbar sind, wobei die Druckfedereinrichtung ein Verbindungselement umfaßt, welches im Drehteil und im Drehteil über je ein Gelenk mit zur Drehachse der Kurbelwelle paralleler Gelenk achse gelagert ist.

Der ungleichförmige Lauf von Verbrennungsmotoren kann bei bestimmten Drehzahlen und Betriebszuständen Getriebegeräusche auslösen, die im Fahrgastraum als unange nehm empfunden werden. Es handelt sich hierbei um ein Schwingungsproblem, dessen Ursache die ungleichförmige Bewegung des Schwungrades ist.

Aus der DE-PS 599 341 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung der obengenann ten Bauart entnehmbar. Bei dieser Konstruktion ist ein Satz Schraubenfedern auf einem gleichen mittleren Durchmesser angeordnet, wobei sich die Schraubenfedern über Fe derteller und Schwenkbolzen am Antrieb bzw. Abtrieb abstützen. Zwar ist so eine ge wisse Winkelbeweglichkeit der Federn ermöglicht, jedoch werden weiterhin Beschleuni gungen in Umfangsrichtung über die Gelenkpunkte übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Drehmomentübertragungseinrich tung der eingangs bezeichneten Art die Übertragung von Schwingungen von der Kur belwelle auf das Getriebe möglichst weitgehend zu unterdrücken.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Gelenke in unterschiedlichem Abstand von der Drehachse der Kurbelwelle angeordnet sind. Jedoch können die Abstände der Gelenkpunkte von der Kurbelwellenachse unter Berücksichti gung der Trägheitsmomente der Ausgleichsschwungmasse einerseits und der mit der Antriebsscheibe verbundenen Schwungmasse andererseits so gewählt werden, daß ausgehend von einer zunächst radialen Anordnung der Druckfedereinrichtung bei einer Drehbeschleunigung des kurbelwellennahen Drehteils in zum getriebenahen Drehteil gehörenden Gelenk keine Beschleunigung in Umfangsrichtung auftritt. Vorteil dieser Lösung ist, daß die Drehbewegung des getriebenahen Drehteils wesentlich gleichmäßi ger ist und daß somit Getriebegeräusche unterdrückt werden.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Druckfedereinrichtung eine im Ruhezustand im wesentlichen radial verlaufende Schraubendruckfeder umfaßt. Eine solche Anord nung bringt den Vorteil mit sich, daß bei höheren Drehzahlen die Federdurchbiegung geringer ausfällt, so daß im gesamten System eine kleinere Systemreibung auftritt. Es ist somit mögliche, eine einfachere Führung der Feder vorzusehen.

Nach einem Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Druckfedereinrichtung ein Schiebegelenk umfaßt zur Abstandsänderung der Gelenke außerhalb der Ruhestel lung. Durch die Anordnung eines Schiebegelenkes ergibt sich auf einfache Weise die Möglichkeit, bei Drehmomentbeaufschlagung die Längenänderung innerhalb der Druck federeinrichtung vorzunehmen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein Stab vorgesehen ist, der im einen Gelenk drehbar gelagert ist, im anderen Gelenk verschiebbar und drehbar ge lagert ist und der, ausgehend vom einen Gelenk über das andere Gelenk hinaus verlän gert ist und in diesem Bereich mit einem Federangriffselement versehen ist zur Einspan nung einer Druckfeder zwischen Federangriffselement und Gelenk. Durch die Verwen dung eines Stabes in Verbindung mit einem Federangriffselement ist eine besonders einfache und reibungsarme Beaufschlagung der Druckfedereinrichtung möglich.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß vorzugsweise direkt zwischen beiden Drehteilen eine Einrichtung zur Reibungsdämpfung angeordnet ist. Dadurch ist die Möglichkeit gege ben, die zwischen den beiden Drehteilen auftretenden Schwingungen durch Reibkraft zu dämpfen.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Drehmomentüber tragungseinrichtung, und

Fig. 2 eine Ansicht eines Teils der Drehmomentübertragungseinrichtung in Richtung der Achse gesehen.

In der Fig. 1 ist eine Kurbelwelle mit 10 bezeichnet. An dem von der Brennkraftma schine (nicht eingezeichnet) abgelegenen Ende der Kurbelwelle 19 ist eine Antriebs scheibe 12 drehfest angebracht. Auf der Antriebsscheibe 12 ist die Kupplungsgrund platte 14 einer Schaltkupplung 16 mittels eines Kugellagers 18 oder elastischen Verbin dungselements winkelbeweglich gelagert.

Die Schaltkupplung 16 ist dazu ausgebildet, eine Kupplungsscheibe 20 mit der Kupp lungsgrundplatte 14 durch Reibschluß zu kuppeln oder von dieser zu trennen. Die Kupplungsscheibe 20 ist mittels einer Kupplungsscheibennabe 22 drehfest, aber axial verschiebbar auf einer Getriebeeingangswelle 24 angeordnet. Die Getriebeeingangswel le 24 führt zu einem nicht eingezeichneten Schaltgetriebe.

Die Antriebsscheibe 12 ist mit der Kupplungsgrundplatte 14 durch einen Verbindungs stab 26 verbunden. Der Verbindungsstab 26 ist in einem Gelenk 28 mit zur Kurbelwel lenachse X-X paralleler Gelenkachse mit der Antriebsscheibe 12 gelenkig verbunden. Weiterhin ist der Verbindungsstab 26 in einer Schiebehülse 30 verschiebbar geführt. Die Schiebehülse 30 ist mittels eines Gelenkes 32 an der Kurbelgrundplatte 14 angelenkt, wobei auch dieses Gelenk 32 eine zur Achse X-X parallele Gelenkachse besitzt. An dem Verbindungsstab 26 ist ein Federteller 34 starr angebracht, welcher eine Schrauben druckfeder 36 abstützt. Diese Schraubendruckfeder 36 ist mit ihrem anderen Ende an der Schiebehülse 30 abgestützt. Die Teile 30, 32 bilden zusammen ein Schiebegelenk. An dem radial äußeren Ende des Verbindungsstabs 26 ist eine Ausgleichsschwungmasse 38 angebracht.

Man stelle sich nun vor, daß man als mitrotierender Betrachter die Drehmomentüber tragungseinrichtung beobachtet. Wenn in der Kurbelwelle 10 eine Drehschwingung auftritt, welche eine Beschleunigung in der Pfeilrichtung B₁ an der Antriebsscheibe 12 bewirkt, so tritt eine Winkelbewegung der Antriebsscheibe 12 gegenüber der Kupp lungsgrundplatte 14 in Richtung des Pfeiles B₁ ein. Der in den Gelenken 28 und 32 mit der Antriebsscheibe 12 bzw. der Kupplungsgrundplatte 14 gelenkig verbundenen Ver bindungsstab 26 erzwingt dann eine Beschleunigung der Ausgleichsmasse 38 in der Pfeilrichtung B₂ der Fig. 2. Der Verbindungsstab 26 gleitet dabei in der Schiebehülse 30 gegen die Wirkung der Schraubendruckfeder 36, die dabei komprimiert wird und mit wachsender Auslenkung des Verbindungsstabes 26 aus der in Fig. 2 dargestellten Grundstellung eine wachsende Federkraft liefert.

Die Gelenkpunkte 28 und 30 sind in ihrem Abstand von der Achse X-X unter Berück sichtigung der Trägheitsmomente der Ausgleichsschwungmasse 38 einerseits und der mit der Antriebsscheibe 12 verbundenen Schwungmasse andererseits so gewählt, daß bei einer im Ausgangszustand gemäß Fig. 2 auftretenden Beschleunigung B₁ der An triebsscheibe 12 im Gelenk 32 keine Beschleunigung in Umfangsrichtung auftritt, d. h. die Beschleunigung dort ist Null. Man kann deshalb den Gelenkpunkt 32 als einen "Beschleunigungspol" ansehen. Der Widerstand zwischen der Antriebsscheibe 12 und der Kupplungsgrundplatte 14 wächst mit zunehmender Kompression der Schrauben druckfeder 36. Die Winkelbeweglichkeit der Kupplungsgrundplatte 14 gegenüber der Antriebsscheibe 12 ist durch die Schraubendruckfeder 36 begrenzt. Wenn die Schrau bendruckfeder 36 auf Block zusammengedrückt ist, so ist eine weitere Winkelbeweg lichkeit der Kupplungsgrundplatte 14 gegenüber der Antriebsscheibe 12 nicht mehr möglich. Mit zunehmender Kompression der Schraubendruckfeder 36 wird natürlich eine entsprechende verringerte Beschleunigung auf die Kupplungsgrundplatte 14 über tragen. Diese Verringerung der Beschleunigung bedeutet, daß die Schwingungen in der Kurbelwelle 10 gedämpft auf die Getriebeeingangswelle 24 übertragen werden. Eine Reibungsdämpfung ist in den Fig. 1 und 2 nicht eingezeichnet. Es ist aber ohne weiteres einzusehen, daß eine Reibungsdämpfung an beliebiger Stelle des aus den Teilen 12, 26, 36, 38 und 14 bestehenden getrieblichen Systems vorhanden sein kann. Beispielswei se ist es möglich, eine Reibungsdämpfung an der Lagerstelle 18 zwischen der Antriebs scheibe 12 und der Kupplungsgrundplatte 14 vorzusehen; beispielsweise ist es auch möglich, eine Reibungsdämpfung zwischen der Schiebehülse und dem Verbindungs stab 26 vorzusehen.

Man kann das Prinzip der Erfindung auch dahingehend formulieren, daß durch Anbin dung der Kupplungsgrundplatte 14 im Beschleunigungspol 32 an die Verbindungsstan ge 26 und damit an die Antriebsscheibe 12 eine Trennung des ungleichförmigen Bewe gungsteils der Kurbelwelle 10 von der Grunddrehbewegung der Kurbelwelle 10 erreicht wird.

Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß die Getriebeeingangswelle 24 eine im wesentlichen gleichmäßige Drehbewegung ausführt, und daß keine Getriebege räusche mehr auftreten.

Auf den bisher üblichen Torsionsdämpfer in der Kupplungsscheibe 20 kann unter Um ständen verzichtet werden, ohne daß der Fahrkomfort zurückgeht. Ferner ist eine einfa che Abstimmung der Drehmomentübertragungseinrichtung an verschiedene Fahrzeuge möglich, da die Wahl der Gelenkpunkte 28 und 32 und des Massenträgheitsmoments der Ausgleichsschwungmasse 38 im wesentlichen nur vom Massenträgheitsmoment der Kurbelwelle 10 und der Antriebsscheibe 12 abhängig ist.

Claims

1. Drehmomentübertragungseinrichtung zwischen der Kurbelwelle einer Brennkraft maschine und der Eingangswelle eines nachgeschalteten Getriebes, wobei zwei in Richtung der Drehmomentübertragung aufeinanderfolgende Teile (12, 14) der Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich ein kurbelwellenaher Drehteil (12) und ein getriebenaher Drehteil (14), vorgesehen sind, die über ein Lager (18) win kelbeweglich zueinander gelagert sind und gegen die Kraft einer Druckfedereinrich tung (26, 28, 32, 36) verdrehbar sind, wobei die Druckfedereinrichtung ein Verbin dungselement (26) umfaßt, welches im Drehteil (12) und im Drehteil (14) über je ein Gelenk (28, 32) mit zur Drehachse (X-X) der Kurbelwelle (10) paralleler Gelenkachse gelagert ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (28, 32) in unterschiedlichem Abstand von der Drehachse (X-X) an geordnet sind.

2. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedereinrichtung (26, 28, 32, 36) eine im Ruhezustand im wesentlichen radial verlaufende Schraubendruckfeder (36) umfaßt.

3. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedereinrichtung (25, 28, 32, 36) weiterhin ein Schiebegelenk (30) um faßt zur Abstandsänderung der Gelenke (28, 32) außerhalb der Ruhestellung.

4. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stab (26) vorgesehen ist, der im einen Gelenk (28) drehbar gelagert ist, im anderen Gelenk (30, 32) verschiebbar und drehbar gelagert ist und der, ausgehend vom Gelenk (28), über das Gelenk (30, 32) hinaus verlängert ist und in diesem Be reich mit einem Federantriebselement (Federteller 34) versehen ist, zur Einspannung einer Druckfeder (36) zwischen Federeingriffselement und Gelenk (30, 32).

5. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Drehteilen (12, 14) eine Einrichtung zur Reibungsdämp fung angeordnet ist.