Beschreibung

Diese Erfindung betrifft eine nasslaufende Anfahrkupplung mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines Fluids. Die Anfahrkupplung umfasst eine mit dem Gehäuse zur Drehung um eine Drehachse gekoppelte erste Reibflächenanordnung, eine mit der ersten Reibflächenanordnung in Reibeingriff bringbare und über eine erste Dämpferanordnung mit einem Abtriebsorgan zur Dre- hung um die Drehachse gekoppelte zweite Reibflächenanordnung, wobei die erste Dämpferanordnung eine mit der zweiten Reibflächenanordnung gekoppelte Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementanordnung bezüglich der Primärseite um die Drehachse drehbare und mit dem Abtriebsorgan gekoppelte Sekundärseite aufweist.

Derartige Anfahrkupplungen werden als Komponenten des Antriebsstrangs von Kraftfahrzeugen verwendet und dort zur Kopplung des Motors mit dem Getriebe des Kraftfahrzeugs eingesetzt. Eine im Gehäuse der Anfahrkupplung angeordnete erste Dämpferanordnung dämpft mit Hilfe einer Dämpfer- elementanordnung - in der Regel Dämpferfedern - Drehschwingungen im Antriebsstrang, die durch den Motor, das Getriebe oder weitere Komponenten des Antriebsstrangs hervorgerufen werden. Eine derartige Dämpferanordnung dämpft einen bestimmten Drehschwingungsfrequenzbereich besonders gut, der in Abhängigkeit von den Federhärten der Dämpfungsele- menten eingestellt werden kann.

Zur Dämpfung von Drehschwingungen werden auch Dämpferanordnung verwendet, deren Wirkung auf wenigstens einer Auslenkungsmasse beruht, die ihre radiale Lage bezüglich der Drehachse verändern kann. Im Gegen- satz zu einer auf elastischen Dämpferelementen beruhenden Dämpferanordnung ist der von einem derartigen Dämpfer gedämpfte Drehschwingungsfrequenzbereich drehzahlabhängig, so dass dieser besonders geeignet ist, Drehschwingungen zu dämpfen, die auf einer bestimmten Anregungsord- nung des Motors beruhen, deren Drehschwingungsfrequenzen mit steigender Drehzahl ansteigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine nasslaufende Anfahrkupp- lung bereitzustellen, bei der eine verbesserte Funktionalität der zur Schwingungsdämpfung wirksamen Baugruppen in einfacher Weise erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine nasslaufende Anfahrkupplung mit ei- nem Gehäuse zur Aufnahme eines Fluids, umfassend eine mit dem Gehäuse zur Drehung um eine Drehachse gekoppelte erste Reibflächenanordnung, eine mit der ersten Reibflächenanordnung in Reibeingriff bringbare und über eine erste Dämpferanordnung mit einem Abtriebsorgan zur Drehung um die Drehachse gekoppelte zweite Reibflächenanordnung, wobei die erste Dämp- feranordnung eine mit der zweiten Reibflächenanordnung gekoppelte Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementanordnung bezüglich der Primärseite um die Drehachse drehbare und mit dem Abtriebsorgan gekoppelte Sekundärseite aufweist, ferner umfassend in dem Gehäuse eine zweite Dämpferanordnung mit einem um die Drehachse drehbaren Aus- lenkungsmassenträger, der wenigstens eine Auslenkungsmasse derart trägt, dass eine radiale Lage der wenigstens einen Auslenkungsmasse bezüglich der Drehachse veränderbar ist.

Die zweite Dämpferanordnung in Form eines drehzahladaptiven Tilgers ist im Inneren des Gehäuses der nasslaufenden Anfahrkupplung angeordnet, so dass das Fluid im Inneren des Gehäuses auch zur Schmierung der zweiten Dämpferanordnung verwendet werden kann.

Vorzugsweise sind die erste Dämpferanordnung und die zweite Dämpferan- Ordnung einander axial überlappend angeordnet. Damit ist es möglich, die axiale Ausdehnung der Anfahrkupplung minimal zu gestalten. Der von der Anfahrkupplung eingenommene Bauraum in axialer Richtung wird optimiert. Zur Optimierung des von der Anfahrkupplung eingenommenen Bauraums in radialer Richtung kann die zweite Dämpferanordnung die Reibflächenanordnungen auch vorzugsweise radial überlappen.

Zusätzlich kann die wenigstens eine Auslenkungsmasse radial weiter außen als die Dämpferelementanordnung liegen. Auf diese Weise kann ausreichend Bauraum zur Aufnahme der Auslenkungsmassen bereitgestellt werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Dämpferanordnung an der Primärseite der ersten Dämpferanordnung angekoppelt. Antriebsseitig entstehende Schwingungen werden von der Anfahrkupplung damit zuerst von der zweiten Dämpferanordnung und anschließend von der ersten Dämpferanordnung gedämpft. Die Dämpfungswirkung der zweiten Dämpferanord- nung kann so eingestellt werden, dass eine bestimmte kritische Schwingungsordnung gedämpft wird, so dass besonders starke Drehmomentschwingungen nicht mehr zur ersten Dämpferanordnung übertragen werden. Damit kann die erste Dämpferanordnung mit weicheren Dämpferelementen ausgestattet werden, was das Dämpfungsverhalten der ersten Dämpferan- Ordnung erheblich verbessert.

Alternativ dazu kann bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung die zweite Dämpferanordnung an die Sekundärseite der ersten Dämpferanordnung angekoppelt sein. Damit werden von der Antriebsseite kommende Dreh- Schwingungen zuerst von der ersten Dämpferanordnung und anschließend von der zweiten Dämpferanordnung gedämpft. Die erste Dämpferanordnung dient als Vorfilter für die zweite Dämpferanordnung, deren Auslenkungsmassen kleiner konzipiert werden können. Bei der Anfahrkupplung kann eine Gewichtsersparnis realisiert werden.

Weiter kann die Primärseite der ersten Dämpferanordnung zwei miteinander drehfest verbundene Deckscheiben umfassen, die eine Zentralscheibe der Sekundärseite zwischen sich aufnehmen. - A -

In diesem Fall kann der Auslenkungsmassenträger an der Zentralscheibe der ersten Dämpferanordnung befestigt sein. Auf den Abschnitt des Auslen- kungsmassenträgers zwischen den Befestigungspunkten an der Zentral- scheibe und der Achse kann verzichtet werden, da dessen Aufgabe durch die Zentralscheibe übernommen wird. Eine weitere Gewichtsersparnis bei der Anfahrkupplung ist möglich.

Alternativ dazu kann der Auslenkungsmassenträger mit der Zentralscheibe integral ausgebildet sein und vorzugsweise eine radiale Verlängerung der Zentralscheibe darstellen. Das Gewicht der Anfahrkupplung wird weiter optimiert, da auch auf die Befestigungsmittel des Auslenkungsmassenträgers an der Zentralscheibe verzichtet werden kann. Zusätzlich sinkt die Anzahl der für die Anfahrkupplung benötigten Teile.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende Figur 1 beschrieben, welche einen Teillängsschnitt einer erfindungsgemäßen nasslaufenden Anfahrkupplung zeigt.

In Fig. 1 ist eine nasslaufende Anfahrkupplung 10 mit einer Kopplungseinrichtung 12, einer ersten Dämpferanordnung 14 und einer zweiten Dämpferanordnung 16 dargestellt, die beide in einem Gehäuse 18 aufgenommen sind. Im vom Gehäuse 18 gebildeten Innenraum 70 der Anfahrkupplung 10 ist ein Kühl- oder Schmierfluid vorhanden, das einerseits zum Schmieren der ersten Dämpferanordnung 14 und der zweiten Dämpferanordnung 16 oder auch zum Kühlen der Kopplungsrichtung 12 dient.

Das Gehäuse 18 umfasst eine antriebsseitige Gehäuseschale 20 und eine abthebsseitige Gehäuseschale 22, die über eine Schweißnaht 24 am radial äußeren Ende des Gehäuses 18 verbunden sind. Die antriebsseitige Gehäuseschale 20 ist an ihrem radial inneren Ende auf einer Gehäusenabe 24 aufgesetzt und mit dieser verbunden. Das Gehäuse 18 und die Gehäusenabe 24 sind um die gemeinsame Achse A drehbar. Die Kopplungseinrichtung 12 umfasst ferner eine erste Reibflächenanordnung 26 und eine zweite Reibflächenanordnung 28. Die erste Reibflächenanordnung 26 ist über einen Kolben 30 mit der abtriebsseitigen Gehäuse- schale 20 drehfest über eine Mehrzahl von Bolzen 32 verbunden. Über den Kanal 31 können im Raum zwischen dem Gehäuse 18 und dem Kolben 30 unterschiedliche Drücke aufgebaut werden, um den Kolben 30 axial zu verlagern. In dem Fall, bei dem sich der Kolben 30 axial in Richtung Antriebsseite bewegt, werden die erste Reibflächenanordnung 26 und die zweite Reib- flächenanordnung 28 in Eingriff gebracht, indem die erste Reibflächenanordnung 26 die zweite Reibflächenanordnung 28 an den Innenoberflächenbe- reich 34 der anthebsseitigen Gehäuseschale 20 anpresst.

Über eine Verbindungsscheibe 36 ist die zweite Reibflächenanordnung bei ihrem radialen Außenumfang mit einer Deckscheibe 38 der ersten Dämpferanordnung 14 drehfest verbunden.

Die erste Dämpferanordnung 14 umfasst neben der einen Deckscheibe 38 eine weitere Deckscheibe 40, die über eine radial innen liegende Bolzenan- Ordnung 42 und eine radial außen liegende Bolzenanordnung 44 mit der Deckscheibe 38 verbunden ist. Die Bolzenanordnung 44 verbindet auch die Verbindungsscheibe 36 mit der Deckscheibe 38. Die Deckscheiben 38 und 40 bilden bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen die Primärseite 39 der ersten Dämpferanordnung 14. Die Deckscheibe 40 ist auf einer um die Achse A drehbaren Abtriebsnabe 46 abgestützt, die gleichzeitig mit dem In- nenumfangsbereich einer Zentralscheibe 48 der ersten Dämpferanordnung 14 verbunden ist. Die die Deckscheiben 38 und 40 verbindenden Bolzenanordnungen 42 und 44 sind durch in der Zentralscheibe 48 gebildete Langlöcher 50 bzw. 52 geführt, so dass die Primärseite 39 der ersten Dämpferan- Ordnung 14 mit den Deckscheiben 38 und 40 gegenüber der Sekundärseite der ersten Dämpferanordnung 14 mit der Zentralscheibe 48 um die Achse A verdreht werden kann. In axialer Richtung zwischen den beiden Deckscheiben 38 und 40 und in radialer Richtung zwischen den beiden Bolzenanordnungen 42 und 44 ist eine Dämpferelementanordnung 54 aufgenommen, beispielsweise in der Form mehrerer elastischer Dämpferfedern die in Aufnahmen der Zentralscheibe 48 angeordnet sind. Werden die Deckscheiben 38 und 40 und die Zentralscheibe 48 der Dämpferanordnung 14 gegenüber einander um die Achse A verdreht, so wirkt die Dämpferfederanordnung 54 dieser Drehung entgegen.

Die nasslaufende Anfahrkupplung 10 kann über die Gehäusenabe 24 mit ei- ner Antriebswelle eines Motors und über die Abtriebsnabe 46 mit der Getriebeeingangswelle eines Getriebes gekoppelt werden. Ein vom Antrieb erzeugtes Drehmoment wird auf das Gehäuse 18 übertragen, das sich mit der Antriebswelle und der Gehäusenabe 24 um die Achse A dreht. Mit in Eingriff stehenden Reibflächenanordnung 26 und 28 wird dieses Drehmoment weiter über die Verbindungsscheibe 36 auf die Primärseite 39 der Dämpferanordnung 14 mit den beiden Deckscheiben 38 und 40 übertragen. Von dort gelangt es über die Dämpferelementanordnung 54 auf die Sekundärseite der ersten Dämpferanordnung 14 mit der Zentralscheibe 48. Dabei werden Drehschwingungen durch die Dämpferelementanordnung 54 gedämpft. Über die drehfeste Verbindung der Zentralscheibe 54 mit der Abtriebsnabe 46 wird das Drehmoment dann zum Getriebe weiter übertragen.

Bei der nasslaufenden Anfahrkupplung 10 bildet eine radiale Verlängerung der Zentralscheibe 54 einen Auslenkungsmassenträger 56. Der Auslen- kungsmassenträger 56 trägt eine Mehrzahl von Auslenkungsmassen 58, die beispielsweise jeweils zwei Schwungmassen 60 und 62 umfassen, die in a- xialer Richtung gegenüberliegend einen Teil des Auslenkungsmassenträgers 56 zwischen sich aufnehmen und über Bolzen 64 starr verbunden sind. Die Auslenkungsmassen 58 sind in axialer Richtung neben den Reibflächenan- Ordnungen 26 und 28 auf dem gleichen Radialniveau wie diese angeordnet und liegen radial weiter außen als die Dämpferelementanordnung 54, wobei sie axial überlappend mit der Dämpferelementanordnung 54 angeordnet sind. Im Auslenkungsmassenträger 56 sind Langlöcher 66 für die Bolzen 64 vorgesehen. Durch die spezielle Form der Löcher 66 wird es den Auslenkungsmassen 58 ermöglicht, eine radiale Lage bezüglich der Achse A zu verändern. Beispielsweise können die Löcher 66 bei Draufsicht auf den Auslen- kungsmassenträger 56 in bekannter Weise nierenförmig geformt sein, mit einer äußeren nach innen gekrümmten Laufbahn für die Auslenkungsmassen 58. Bei einer konstanten Drehgeschwindigkeit befinden sich die Auslenkungsmassen 58 aufgrund der Fliehkraft an dem Punkt der Laufbahn, der radial am Weitesten von der Achse A entfernt ist. Treten Drehschwingungen auf, d. h. verändert sich die Drehgeschwindigkeit periodisch, werden die Auslenkungsmassen 58 durch ihre Trägheit bezüglich des Auslenkungsmas- senträgers 56 verzögert oder beschleunigt. Dabei wandern sie an der Laufbahn entlang radial nach innen und gewinnen potentielle Energie. Der so entstehende Oszillator ist in der Lage Drehschwingungen zu dämpfen.

Die zweite Dämpferanordnung 16 umfasst den Auslenkungsmassenträger 56 und die Auslenkungsmassen 58. Da der Auslenkungsmassenträger 56 mit der Zentralscheibe 48 integral in der Form einer einzigen Scheibe gebildet ist, ist die zweite Dämpferanordnung 16 mit der Sekundärseite der ersten Dämpferanordnung 14 verbunden. Sekundärseitig auftretende Drehschwingungen werden von der zweiten Dämpferanordnung 16 gedämpft.

Alternativ zu der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform könnte der Auslenkungsmassenträger auch als separate ringförmige Scheibe gestaltet sein, die mit der Zentralscheibe 54, beispielsweise über Bolzen, verbunden ist.

Bei einer weiteren Alternative ist es auch möglich, einen Auslenkungsmassenträger mit einer der Deckscheiben 38 oder 40 drehfest zu verbinden. Dabei ist es möglich, den Auslenkungsmassenträger integral mit einer der Deckscheiben 38 oder 40 auszubilden oder ihn als separates Bauteil zu gestalten, beispielsweise in analoger Weise wie die Verbindungsscheibe 36, die über die Bolzenanordnung 44 mit der Deckscheibe 38 verbunden ist.