DE102009033864A1

DE102009033864A1 - Zweimassenschwungrad

Info

Publication number: DE102009033864A1
Application number: DE102009033864A
Authority: DE
Inventors: Thierry Thiele; Hartmut Mende
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: DE102009033864B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einem Eingangsteil mit einer primären Schwungmasse und einem zu diesem entgegen der Wirkung zumindest eines Energiespeichers begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil mit einer sekundären Schwungmasse. Zur Begrenzung des über das Zweimassenschwungrad übertragbaren Moments ist eine Rutschkupplung vorgesehen, die aus zwei radial gegeneinander verspannten Bauteilen des Zweimassenschwungrads gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit gegeneinander entgegen der Wirkung zumindest eines Energiespeichers begrenzt verdrehbarem Eingangsteil und Ausgangsteil sowie einer Rutschkupplung.
Zweimassenschwungräder mit Rutschkupplungen sind beispielsweise aus der DE 10 2007 059 409 A1 bekannt. Derartige Rutschkupplungen begrenzen ein über das Zweimassenschwungrad übertragbares Drehmoment, indem ein zwischen den gegeneinander axial verspannten Bauteilen aufgebautes Reibmoment überwunden wird und die beiden die Rutschkupplung bildenden Bauteile zum Abbau von über einen eingestellten Maximalmoment liegende Drehmomentspitzen zumindest kurzzeitig gegeneinander verdreht werden. Auf diese Weise können sogenannte Impacts bei Lastwechseln vermieden oder zumindest minimiert werden. Diese Impacts können neben Komforteinbußen zu Beschädigungen im Antriebsstrang und insbesondere im Zweimassenschwungrad zu Brüchen in dem Energiespeicher, beispielsweise Bogenfedern, und deren Beaufschlagungseinrichtungen führen. Die axiale Beaufschlagung der Reibflächen mittels eines Energiespeichers, beispielsweise mittels einer Tellerfeder, zur Einstellung des Rutschmoments, bei dem die Rutschkupplung durchzurutschen beginnt, benötigt axialen Bauraum und ist bei vertretbarem axialem Bauraum bezüglich des einstellbaren Rutschmoments begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Zweimassenschwungrad mit einer verbesserten Rutschkupplung vorzuschlagen. Insbesondere soll eine derartige Rutschkupplung axial schmal bauen und auf hohe Rutschmomente ausgelegt werden können.
Die Aufgabe wird durch ein Zweimassenschwungrad mit einem auf einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommenen Eingangsteil mit einer primären Schwungmasse und einem gegenüber diesem begrenzt entgegen der Wirkung zumindest eines Energiespeichers verdrehbaren Ausgangsteil mit einer sekundären Schwungmasse gelöst, wobei im Zweimassenschwungrad eine Rutschkupplung zur Begrenzung des über diese übertragenen Drehmoments wirksam ist und die Rutschkupplung aus zwei gegeneinander radial verspannten Bauteilen gebildet ist. Dabei können die beiden Bauteile Bestandteil des Eingangs- oder Ausgangsteils mit den jeweils zugehörigen Schwungmassen sein. Die Bauteile bilden dabei ringförmige, einander zugewandte Reibflächen auf, die gegeneinander verspannt sind. Im einfachsten Fall können die beiden Teile unter vorgegebenen Bedingungen aufeinander ver spannt werden, indem sie aufeinander geschrumpft sind. Dabei können die Reibflächen eine Oberfläche aufweisen, die abhängig vom einzustellenden Rutschmoment entsprechende Strukturen zur Einstellung des nötigen Reibmoments aufweisen können. Abhängig von der eingestellten Verspannung können Beschichtungen vorgesehen sein, die den Reibungskoeffizienten eines Stahl-auf-Stahl-Reibkontakts der beiden Bauteile erhöht oder vermindert.
Es hat sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die beiden Bauteile radial elastisch gegeneinander verspannt sind. Hierzu können die Reibeingriffsbereiche zumindest eines Bauteils radial entgegen der Wirkung eines Energiespeichers nachgiebig sein. Insbesondere hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen den Bauteilen ein radial elastisches Element verspannt wird. Erfindungsgemäß wird zwischen den Reibflächen der beiden Bauteile ein Wellring verspannt. Ein derartiger Wellring kann als Toleranzring ausgestaltet sein und weist zwei elastisch gegeneinander radial verlagerbare Umfänge auf, wobei der Außenumfang an der radial äußeren Reibfläche des einen und der Innenumfang an der radial inneren Reibfläche des anderen Bauteils anliegt und die beiden Umfänge eine Verspannkraft in radiale Richtung gegen die Reibflächen ausüben. Es versteht sich, dass während einer Verdrehung der beiden Teile infolge einer Überwindung des Rutschmoments lediglich eine Reibfläche, insbesondere die mit der kleineren Reibfläche, gegenüber dem Wellring rutschen kann, während die andere Reibfläche des anderen Bauteils lediglich infolge der höheren Reibung eine Anlagefläche für den Wellring bildet.
Der Wellring kann aus flachem Blechmaterial gestanzt und gerollt sein und entsprechend den Anforderungen zumindest teilweise gehärtet sein. In den Wellring können radial erhabene Anprägungen eingeprägt sein, die radial beabstandet zu der verbleibenden Fläche des Wellrings einzelne, über den Umfang verteilte Anlage- beziehungsweise Reibflächen zur Ausbildung eines Reibkontakts mit einer der Reibflächen des zugeordneten Bauteils bilden. Je nach Anprägung von der verbleibenden Fläche nach radial innen oder radial außen treten die Anprägungen mit dem Innen- oder Außenumfang des entsprechenden Bauteils in Reibkontakt. Die Ausbildung der Anprägungen kann in axiale Richtung schräg erfolgen, so dass entlang der so gebildeten Einführschrägen das eine Bauteil auf das andere unter Ausbildung der gewünschten Vorspannung aufgezogen werden kann.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel können die radial erhabenen Anprägungen bezogen auf den Drehmomentfluss von der Brennkraftmaschine her der Brennkraftmaschine zugewandt sein. Dies bedeutet bei Unterbringung der Rutschkupplung im Ausgangsteil, dass die Anprägungen im Wellring nach radial außen ausgeformt sind, während bei einer Unterbringung der Rutschkupplung im Eingangsteil die Anprägungen nach radial innen ausgeformt sind. Der Wellring ist in vorteilhafter Weise axial beidseitig an zumindest einem Bauteil abgestützt, so dass dieser nicht ausweichen kann. Diese Abstützung kann aus Kunststoff, beispielsweise aus einem an einem Bauteil abgestützten Kunststoffring gebildet sein. Die Verwendung von Kunststoff für die Abstützung ist kostengünstig, geräuschisolierend und infolge der Verlagerung gegenüber dem Wellring nur bei Aktivierung der Rutschkupplung ausreichend stabil und verschleißbeständig.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird der Wellring zwischen einem Bauteil, das als Bestandteil des Ausgangsteils den zumindest einen Energiespeicher als Flanschteil beaufschlagt, und der sekundären Schwungmasse abgestützt. Hierzu kann an dem Flanschteil ein axialer Ansatz mit einer an dessen Innenumfang vorgesehen Reibfläche angeformt sein, die in Anlage- beziehungsweise Reibkontakt mit dem Wellring tritt. Bevorzugt ist hierzu der Wellring mit radial nach außen angeformten Anprägungen versehen, die im Falle der Aktivierung der Rutschkupplung auf der Reibfläche des Flanschteils rutschen. Die verbleibende Grundfläche des Wellrings ist dagegen mit dem anderen Bauteil kontaktiert, das durch die sekundäre Schwungmasse oder ein mit dieser verbundenem Bauteil gebildet werden kann. Beispielsweise kann an der sekundären Schwungmasse ein ringförmiges Winkelteil mit einer an dessen Außenumfang vorgesehenen, mit dem Wellring in Reibkontakt tretenden Reibfläche aufgenommen sein.
Zur axialen Stabilisierung des Flanschteils gegenüber der sekundären Schwungmasse ist das Flanschteil gegen die sekundäre Schwungmasse mittels eines ringförmigen, mit der sekundären Schwungmasse verbundenen Anschlagsrings axial fixiert. Dabei kann insbesondere zur Geräuschdämmung und zur Bildung einer Gleitfläche das Flanschteil gegenüber der sekundären Schwungmasse beziehungsweise gegenüber dem Anschlagring mittels Kunststoffteilen, beispielsweise Kunststoffringen isoliert sein. Durch diese Anordnung kann gleichzeitig der Wellring axial beidseits fixiert sein. Winkelring und Anschlagring sind jeweils an der sekundären Schwungmasse befestigt, wobei diese mittels Befestigungsmitteln wie Nieten gemeinsam an der sekundären Schwungmasse aufgenommen sein können.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines Zweimassenschwungrads enthält ein Ringteil, das eine Reibfläche für den Wellring enthält und auf der sekundären Schwungmasse zentriert ist. Dieses Ringteil kann beispielsweise mittels Nieten an der sekundären Schwung masse befestigt sein. Zur axialen Fixierung des Flanschteils zur Beaufschlagung des zumindest einen Energiespeichers auf dem Ringteil, wobei zwischen dem Flanschteil und dem Ringteil der Wellring zur Ausbildung der Rutschkupplung vorgesehen ist, kann das Flanschteil einen radial nach innen gerichteten Ringbord aufweisen, der axial zwischen dem Ringteil und der sekundären Schwungmasse aufgenommen wird und dadurch eine Stabilisierung des Flanschteils insbesondere gegen Taumelschwingungen gegenüber der sekundären Schwungmasse, die verdrehbar auf dem Eingangsteil gelagert sein kann, erzielt. Der Wellring kann axial auf dem Ringteil, beispielsweise durch beidseitig angeformte Ringbünde gesichert sein. Alternativ kann, beispielsweise bei umgekehrter Anordnung des Wellrings mit dessen Grundfläche an dem Flanschteil, das Flanschteil mit einer entsprechenden einseitigen Sicherung versehen werden, während die andere Seite bereits durch den Ringbord eine axiale Sicherung für den Wellring bildet. Das Ringteil kann zugleich beispielsweise radial innen eine Steuerung einer im Eingangsteil vorgesehen Reibeinrichtung bewirken.
Eine weitere Gruppe von Ausführungsbeispielen kann ein Zweimassenschwungrad vorsehen, bei dem das Flanschteil zur Beaufschlagung des zumindest einen Energiespeichers auf dem Eingangsteil verdrehbar, beispielsweise mittels einer Wälz- oder Gleitlagerung, aufgenommen ist. Dabei ist die sekundäre Schwungmasse mittels eines an dem Flanschteil befestigten Ringteils auf dem Flanschteil aufgenommen. Die Rutschkupplung ist dabei bei einer Zurechnung des Ringteils zur sekundären Schwungmasse an dieser angeordnet, indem beispielsweise das Ringteil und die sekundäre Schwungmasse zwei aufeinander zuweisende Anlageflächen ausbilden, zwischen denen der Wellring radial verspannt ist. Dabei hat sich zur Vermeidung von Verschleiß an der sekundären Schwungmasse als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen diese und den Wellring ein gehärtetes Ringteil zwischengelegt wird. Dieses kann im Querschnitt rechtwinklig zur Anlage an die Schwungmasse ausgestaltet sein. In gleicher Weise kann an dem an dem Flanschteil befestigten Ringteil ein entsprechendes gehärtetes Ringteil zum Wellring hin vorgesehen sein, sofern das am Flanschteil aufgenommene Ringteil nicht bereits gehärtet ist, weil es beispielsweise ein nicht gehärtetes Bauteil wie Schmiede- oder Gussteil ist.
Es kann eine axiale Fixierung der sekundären Schwungmasse auf dem an dem Flanschteil befestigten Ringteil vorgesehen sein, die beispielsweise aus einem dem Flanschteil gegenüberliegenden, nach radial außen gerichteten Ringbord gebildet ist. Durch diesen wird die sekundäre Schwungmasse axial gesichert, während sie auf der anderen Seite an dem Flanschteil angelegt ist, wobei zur Verhinderung von Verschleiß bei schlupfender Rutschkupplung ein gehärtetes Bauteil, das zugleich die Reibfläche für den Wellring bilden kann, vorgesehen sein kann.
Der erfinderische Gedanke umfasst Ausführungsbeispiele von Zweimassenschwungrädern mit Fliehkraftpendeln, die parallel oder seriell zu dem zumindest einen Energiespeicher wirksam sein können. Beispielsweise kann ein mehrere Pendelmassen enthaltender Pendelflansch in das Flanschteil integriert sein, das zur Beaufschlagung des zumindest einen Energiespeichers dient und mit der sekundären Schwungmasse verbunden ist. Dabei kann das Flanschteil oder die sekundäre Schwungmasse als Ausgangsteil des Zweimassenschwungrads gegenüber dem Eingangsteil entgegen der Wirkung des zumindest einen Energiespeichers begrenzt verdrehbar gelagert sein. Die Rutschkupplung kann dabei so angeordnet sein, dass der zumindest eine Energiespeicher und das Fliehkraftpendel als Block von der sekundären Schwungmasse getrennt sind. In speziellen Ausführungsbeispielen kann die Rutschkupplung bezüglich ihrer Wirkung zwischen dem zumindest einen Energiespeicher und dem Fliehkraftpendel in der Weise angeordnet sein, dass zumindest die Pendelmassen von dem zumindest einen Energiespeicher durch die Rutschkupplung getrennt werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist ein in das Flanschteil integrierter Pendelflansch mit über den Umfang verteilten, gegenüber dem Flanschteil beziehungsweise Pendelflansch verschwenkbar angeordneten Pendelmassen des Fliehkraftpendels versehen, die radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers angeordnet sind.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Teilschnitt durch ein Zweimassenschwungrad mit einer Rutschkupplung,
2 ein Detail der Rutschkupplung mit Wellring,
3 eine Ansicht eines Wellrings,
4 einen Teilschnitt durch ein dem Zweimassenschwungrad der 1 ähnliches Zweimassenschwungrad mit einem kleinen Lager des Ausgangsteils auf dem Eingangsteil,
5 einen Teilschnitt durch ein den Zweimassenschwungrädern der 1 und 4 ähnliches Zweimassenschwungrad mit einer Lagerung des den zumindest einen Energiespeicher beaufschlagenden Flanschteils auf dem Eingangsteil,
6 einen Teilschnitt durch ein den Zweimassenschwungrädern der 1, 4 und 5 ähnliches Zweimassenschwungrad mit einem integrierten Fliehkraftpendel und
7 einen Teilschnitt durch ein den Zweimassenschwungrädern der 1 sowie 4 bis 6 ähnliches Zweimassenschwungrad mit einer Rutschkupplung zwischen einer geteilten sekundären Schwungmasse.
1 zeigt ein Zweimassenschwungrad 1 im Schnitt, wobei lediglich die obere Hälfte um die Rotationsachse 2 dargestellt ist. Das Eingangsteil 3 ist mittels nicht dargestellter, durch die über den Umfang verteilter Öffnungen 4 geführter Befestigungsmittel wie Schrauben an der ebenfalls nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angebracht. Das Eingangsteil 3 gliedert sich in einen Lagerflansch 5 zur verdrehbaren Aufnahme des Ausgangsteils 6 mittels der Lagerung 7, die – wie gezeigt – ein Wälzlager oder ein Gleitlager sein und auch radial innerhalb der Öffnungen 4 vorgesehen sein kann und einem Scheibenteil 8 zur Aufnahme der Energiespeicher 9, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch ineinander geschachtelte Bogenfedern 10 gebildet sind.
Die primäre Schwungmasse 11 wird im Wesentlichen durch das Scheibenteil 8, den mit diesem zur Bildung der Aufnahme der Energiespeicher verbundenen Scheibenteil 12 und den Anlasserzahnkranz 13 gebildet. Die Scheibenteile 8, 12 weisen jeweils aus diesem Schnitt nicht ersichtliche Einformungen auf, die axial in die mit den Bogenfedern 10 belegten Ringraum eingreifen und die Bogenfedern 10 jeweils an deren stirnseitigen Enden in Umfangsrichtung antriebsseitig beaufschlagen.
Das Ausgangsteil 6 wird durch die auf der Lagerung 7 gelagerte sekundäre Schwungmasse 14, die eine Reibfläche 15 für eine nicht dargestellte Reibungskupplung bildet, und das Flanschteil 16 gebildet, das mittels sich radial erstreckender Arme 17 die Bogenfedern 10 stirnseitig abtriebsseitig beaufschlagen. Bei einer Relativverdrehung von Eingangsteil 3 und Ausgangsteil 6 beispielsweise infolge von Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine werden die Bogenfedern 10 komprimiert, speichern die eingetragene Energie und geben diese bei Abklingen der Drehungleichförmigkeiten wieder ab.
Das Flanschteil 16 und der an der sekundären Schwungmasse 14 aufgenommene und an dieser befestigte Winkelring 18 bilden Bauteile 19, 20 für die Rutschkupplung 21. Zur Bildung der Rutschkupplung 21 ist am Flanschteil 16 ein axial ausgerichteter Ansatz 22 vorgesehen, an dessen Innenumfang eine Reibfläche 23 ausgebildet ist. Am axial ausgerichteten Schenkel 24 des Winkelrings 18 ist an dessen Außenumfang eine komplementäre Reibfläche 25 ausgebildet. Zwischen den beiden Reibflächen 23, 25 ist ein Wellring 26 verspannt, so dass sich zwischen dem Winkelteil 18 und dem Flanschteil 16 ein Reibkontakt ausbildet, der bei Überschreiten des sich bildenden Reibmoments zur Auslösung der Rutschkupplung 21 führt, was sich in einer Verdrehung des Flanschteils 16 entgegen der sekundären Schwungmasse 14 äußert. Das Rutschmoment der Rutschkupplung wird durch die Vorspannkraft, die Flächen der Reibkontakte und die Reibkoeffizienten der Reibpaarungen so eingestellt, dass die Rutschkupplung bevorzugt nur beim Auftreten von sogenannten Impacts auslöst. Beispielsweise können Rutschmomente beispielsweise bis zu 1500 Nm eingestellt werden.
Zur axialen Sicherung des Flanschteiles 16 auf der sekundären Schwungmasse 14 ist der axiale Anschlag 24 unter Zwischenlegung des Kunststoffrings 28 an dieser angelegt und mittels des Anschlagrings 27 unter Zwischenlegung eines weiteren Kunststoffrings 29 axial fixiert. Der Wellring 26 ist zwischen dem Kunststoffring 28 und dem Anschlagring 27 axial fixiert. Der Anschlagring 27 und der Winkelring 18 sind mittels der Nieten 30 gemeinsam mit der sekundären Schwungmasse 14 verbunden. Der Anschlagring 27 weist an seinem Innenumfang ein Umfangsprofil 31 wie Innenverzahnung auf, so dass dieser als Steuerglied für die bei einer Relativverdrehung von Eingangsteil 3 und Ausgangsteil 6 wirksamen, zwischen diesen verspannten Reibeinrichtung 32 arbeitet.
2 zeigt einen Ausschnitt der 1 mit der Rutschkupplung 21 mit dem ausschnittsweise dargestellten axialen Ansatz 22 des Flanschteils 16 und den Winkelring 18. Zwischen den Reibflächen 23, 25 ist der Wellring 26 eingespannt. Der Wellring 26 weist mehrere, über den Umfang verteilte in Richtung Reibfläche 23 ausgeformte Anprägungen 33 auf, die gegenüber der Grundfläche 34 des Wellrings 26 radial beabstandet sind. Die Anprägungen 33 sind elastisch mit hohem Elastizitätsmodul ausgelegt, so dass sich sowohl an der Reibfläche 23 gegenüber den Anprägungen 33 als auch an der Reibfläche 25 gegenüber der Grundfläche 34 ein Reibmoment ausbildet, das in der Lage ist, das von der Brennkraftmaschine über das Zweimassenschwungrad 1 (1) über die nicht dargestellte Reibungskupplung auf das Getriebe übertragene Drehmoment zu übertragen. Die Reibkontakte zwischen dem Wellring 26 und den Reibflächen 23, 25 sind dabei so ausgelegt, dass bei einem Eintrag von Spitzenmomenten, sogenannten Impacts, in das Zweimassenschwungrad die Rutschkupplung 21 aktiviert wird, das heißt, bevorzugt die Anprägungen 33 infolge ihrer gegenüber der Grundfläche 34 kleineren Reibfläche zum Ansatz 22 rutschen und eine Verdrehung des Flanschteils 16 gegenüber der sekundären Schwungmasse 14 (1) bewirken, wodurch das Spitzenmoment abgebaut und insbesondere die Bogenfedern und deren Beaufschlagungseinrichtungen geschützt werden.
3 zeigt den Wellring 26 schematisch in Ansicht. Der Wellring 26 ist aus Blech über Blechbearbeitungsverfahren aus flachem Material, beispielsweise Bandmaterial gestanzt und mit Anprägungen 33 versehen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel nach radial außen ausgeformt sind. In gleicher Weise können Anprägungen nach radial innen oder beispielsweise über den Umfang abwechselnd nach radial innen und außen vorgesehen sein. Die Anprägungen 33 weisen jeweils eine Anlagefläche 35 auf, die in dem in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Reibfläche 23 des Flanschteils 16 einen Reibkkontakt bilden. Die nicht geprägte Grundfläche 34 des Wellrings 26 bildet eine Anlagefläche oder Reibfläche der Reibfläche 25 des Winkelrings 18 (1 und 2). Zur erleichterten Montage des Flanschteils 16 (1 und 2) auf dem Winkelring 18 können die Anprägungen 33 ein als Einführschräge ausgebildetes Profil 36 aufweisen. Zur Vermeidung einer Lageorientierung des Wellrings 26 können diese an beiden Seiten der Anprägungen 33 vorgesehen sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Wellring 26 geschlossen dargestellt. Es versteht sich, dass insbesondere bei einer Herstellung des Wellrings 26 über ein Stanz- und Prägeverfahren dieser auch geöffnet eingesetzt werden kann.
4 zeigt das dem Zweimassenschwungrad 1 der 1 ähnliche Zweimassenschwungrad 1a im Teilschnitt. Ein wesentlicher Unterschied ist die Lagerung des Ausgangsteils 6a radial innerhalb der Verschraubungsöffnungen 37 zur Befestigung des Zweimassenschwungrads 1a an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine. Dabei ist an dem Scheibenteil 8a des Eingangsteils 3a ein Lagerdom 38 angeformt, der mittels der Lagerung 7a, die hier ein Gleitlager ist, aber auch als Wälzlagerung ausgebildet sein kann, die sekundäre Schwungmasse 14a entgegen der Wirkung der Energiespeicher 9 begrenzt verdrehbar aufnimmt. Zum Durchgriff auf die Verschraubungsöffnungen 37 zur Montage des Zweimassenschwungrads 1a während der Montage oder des Austausches sind in der sekundären Schwungmasse Durchgriffs öffnungen 39 vorgesehen. Der Durchmesser dieser kann so vorgesehen sein, dass nicht dargestellte Schrauben verliersicher im Zweimassenschwungrad 1a aufgenommen sein können.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zu dem Zweimassenschwungrad 1 der 1 ergibt sich aus einer geänderten Konstruktion der Rutschkupplung 21a. Das die Energiespeicher 9 beaufschlagende Flanschteil 16a weist im Bereich der am Innenumfang angeordneten Reibfläche 23a zu dem Wellring 26 an deren der sekundären Schwungmasse 14a zuweisenden Stirnseite einen radial nach innen gerichteten Ringbord 40 auf. Dieser Ringbord 40 dient zur Stabilisierung des Flanschteils 16a auf dem Ausgangsteil 6a. Hierzu wird der Ringbord 40 axial zwischen einer Anlagefläche 41 der sekundären Schwungmasse 14a und einem Anschlag 42 des das Flanschteil 16a aufnehmenden Ringteils 43 axial fixiert. Das Ringteil 43 ist mittels Befestigungsmitteln wie Nieten 44 mit der sekundären Schwungmasse 14a fest verbunden und mittels einer axialen Ringschulter 46 an der Zentrierfläche 45 der sekundären Schwungmasse 14a zentriert.
Die Reibfläche 25a des Ringteils 43 nimmt den Wellring 26 auf und fixiert diesen axial mittels jeweils stirnseitig angeformter Nasen 47, die beispielsweise ringförmig oder über den Umfang verteilt angeformt wie verstemmt sein können.
Die Reibeinrichtung 32a ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus dem axial wirksamen Energiespeicher 48, der Reibscheibe 49 und der Reibsteuerscheibe 50 gebildet. Hierbei verspannt der Energiespeicher 48 die Reibscheibe 49 und die Reibsteuerscheibe 50 axial gegen das Aufnahmeblech 51, in dem diese zentriert aufgenommen sind. Die Reibsteuerscheibe 50 wird von dem Innenumfang des Ringteils 43 beaufschlagt, so dass Reibungshysterese abhängig von einer Verdrehung zwischen Eingangsteil 3a und Ausgangsteil 6a erzeugt wird. Wird zwischen der Reibsteuerscheibe 50 und dem Ringteil 43 ein Verdrehspiel eingestellt, bewirkt die Reibeinrichtung 32a eine verschleppte Reibung.
Im Gegensatz zu dem in 4 dargestellten Zweimassenschwungrad 1a ist das in 5 dargestellte Zweimassenschwungrad 1b mittels des Flanschteils 16b auf dem Lagerdom 38 des Scheibenteils 8a des Eingangsteils 3a gelagert. Hierzu ist dieses mit einer axial umgelegten Lagerfläche 52 zur Ausbildung der Lagerung 7b versehen. Entsprechend 4 sind die Durchtrittsöffnungen 39a an dem Flanschteil 16b vorgesehen. Die sekundäre Schwungmasse 14b ist an dem Flanschteil 16b mittels eines Ringteils 43a aufgenommen, welches fest mit dem Flanschteil 16b verbunden wie vernietet ist und an einer Zentrierfläche 45a des Flansch teils 16b zentriert ist. Die sekundäre Schwungmasse 14b ist weiterhin unter Zwischenlage eines gehärteten, im Querschnitt rechtwinkligen Ringteils 53 an dem Flanschteil 16b angelegt und durch einen radial nach außen erweiterten Ringbord 40a des Ringteils 43a axial fixiert.
Die Rutschkupplung 21b ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen dem Innenumfang der sekundären Schwungmasse 14b und dem an dem Flanschteil 16b befestigten Ringteil 43a angeordnet, wobei der Wellring 26 zwischen der Reibfläche 25b des vorzugsweise gehärteten Ringteils 43a und der Reibfläche 23b eines Schenkels des Ringteils 53, der zum Schutz der sekundären Schwungmasse 14b zwischengelegt sein kann, verspannt ist. Für alle Ausführungsbeispiele vorteilhaft ist die Isolierung der Rutschkupplung – hier beispielsweise für die Rutschkupplung 21b gezeigt – gegen Fetteintrag von gegebenenfalls befetteten Energiespeichern 9. Hierzu kann zwischen dem Flanschteil 16b und dem eine Kammer zur Aufnahme der Energiespeicher 9 bildenden Scheibenteil 12a eine Membran 54 vorgesehen werden, die hier mittels über den Umfang verteilter Niete 55 an dem Flanschteil 16b befestigt und vorteilhafterweise unter geringer Vorspannung an das Scheibenteil 12a angelegt ist.
Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Zweimassenschwungrads 1c mit einem Fliehkraftpendel 56. Dieses ist in das Flanschteil 16c integriert. Hierzu dient das Flanschteil 16c als Pendelflansch 57 mit über den Umfang verteilten Ausschnitten 58 zur verschwenkbaren Aufnahme von axial beidseitig des Pendelflansches 57 angeordneten Pendelmassen 59, die auf Laufflächen der Ausschnitte 58 mittels entsprechender Lagereinrichtungen 60 wie Wälz- oder Gleitkörper abwälzen beziehungsweise gleiten. Dabei sind jeweils zwei axial gegenüberliegende Pendelmassen durch die Ausschnitte 58 oder weitere Ausschnitte miteinander verbunden.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Pendelmassen 59 des Fliehkraftpendels 56 radial innerhalb der Energiespeicher 9, die lediglich aus einfachen Bogenfedern oder Schraubenfedern gebildet sind, und radial außerhalb der Rutschkupplung 21c angeordnet. Entsprechend der 4 nimmt das an der sekundären Schwungmasse 14c befestigte Ringteil 43b das Flanschteil 16c unter Zwischenlegung des Wellrings 26 zur Bildung der Rutschkupplung 21c auf, Der an dem Flanschteil 16c nach radial innen erweiterte Ringbord 40 ist im Unterschied hierzu zur axialen Fixierung des Flanschteils 16c in einer Ringnut 61 aufgenommen, die durch eine zwischen dem Ringteil 43b und der sekundären Schwungmasse 14c angeordnete Ringscheibe 62 gebildet wird.
7 zeigt das Zweimassenschwungrad 1d, bei dem im Unterschied zu den Zweimassenschwungrädern der 1, 4, 5 und 6 die sekundäre Schwungmasse 14d in einen Lagerteil 63 und einen Masseteil 64 zweigeteilt ist. In dieser Teilung befindet sich die Rutschkupplung 21d, wobei der Wellring 26 radial zwischen zwei gehärteten, gewinkelten Ringteilen 53a, 53b mit entsprechenden Reibflächen vorgespannt ist. Auf einem der Ringteile 53a, 53b – hier auf dem dem Lagerteil 63 zugeordneten Ringteil 53b – ist der Wellring 26 axial fixiert. Das Lagerteil 63 ist auf dem Lagerdom 38 des Eingangsteils 3a gelagert. Das Flanschteil 16d ist mittels der Niete 44 am Lagerteil 63 der sekundären Schwungmasse 14d befestigt.

1: Zweimassenschwungrad
1a: Zweimassenschwungrad
1b: Zweimassenschwungrad
1c: Zweimassenschwungrad
1d: Zweimassenschwungrad
2: Rotationsachse
3: Eingangsteil
3a: Eingangsteil
4: Öffnung
5: Lagerflansch
6: Ausgangsteil
6a: Ausgangsteil
7: Lagerung
7a: Lagerung
7b: Lagerung
8: Scheibenteil
8a: Scheibenteil
9: Energiespeicher
10: Bogenfeder
11: primäre Schwungmasse
12: Scheibenteil
12a: Scheibenteil
13: Anlasserzahnkranz
14: sekundäre Schwungmasse
14a: sekundäre Schwungmasse
14b: sekundäre Schwungmasse
14c: sekundäre Schwungmasse
14d: sekundäre Schwungmasse
15: Reibfläche
16: Flanschteil
16a: Flanschteil
16b: Flanschteil
16c: Flanschteil
16d: Flanschteil
17: Arm
18: Winkelring
19: Bauteil
20: Bauteil
21: Rutschkupplung
21a: Rutschkupplung
21b: Rutschkupplung
21c: Rutschkupplung
21d: Rutschkupplung
22: Ansatz
23: Reibfläche
23a: Reibfläche
23b: Reibfläche
24: Schenkel
25: Reibfläche
25a: Reibfläche
25b: Reibfläche
26: Wellring
27: Anschlagring
28: Kunststoffring
29: Kunststoffring
30: Nieten
31: Umfangsprofil
32: Reibeinrichtung
32a: Reibeinrichtung
33: Anprägung
34: Grundfläche
35: Anlagefläche
36: Profil
37: Verschraubungsöffnung
38: Lagerdom
39: Durchgriffsöffnung
39a: Durchrittsöffnung
40: Ringbord
40a: Ringbord
41: Anlagefläche
42: Anschlag
43: Ringteil
43a: Ringteil
43b: Ringteil
44: Niet
45: Zentrierfläche
45a: Zentrierfläche
46: Ringschulter
47: Nase
48: Energiespeicher
49: Reibscheibe
50: Reibsteuerscheibe
51: Aufnahmeblech
52: Lagerfläche
53: Ringteil
53a: Ringteil
53b: Ringteil
54: Membran
55: Niet
56: Fliehkraftpendel
57: Pendelflansch
58: Ausschnitt
59: Pendelmasse
60: Lagereinrichtungen
61: Ringnut
62: Ringscheibe
63: Lagerteil
64: Masseteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007059409 A1 [0002]

Claims

Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c, 1d) mit einem auf einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommenen Eingangsteil (3, 3a) mit einer primären Schwungmasse (11) und einem gegenüber diesem begrenzt entgegen der Wirkung zumindest eines Energiespeichers (9) verdrehbaren Ausgangsteil (6, 6a) mit einer sekundären Schwungmasse (14, 14a, 14b, 14c, 14d), wobei im Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c, 1d) eine Rutschkupplung (21, 21a, 21b, 21c, 21d) zur Begrenzung des über diese übertragenen Drehmoments wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutschkupplung (21, 21a, 21b, 21c, 21d) aus zwei gegeneinander radial verspannten Bauteilen (19, 20) gebildet ist.
Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen an den radial ausgerichteten Bauteilen (19, 20) vorgesehenen Reibflächen (23, 23a, 23b, 25, 25a, 25b) ein Wellring (26) verspannt ist.
Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellring (26) aus flachem Blechmaterial gestanzt und gerollt ist.
Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang verteilt in den Wellring (26) radial erhabene Anprägungen (33) eingeprägt sind.
Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radial erhabenen Anprägungen (33) bezogen auf den Drehmomentfluss von der Brennkraftmaschine her der Brennkraftmaschine zugewandt sind.
Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellring (26) axial beidseitig abgestützt ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Abstützung durch ein Kunststoffteil (28) gebildet ist.
Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellring (26) zwischen einem den zumindest einen Energiespeicher (9) beaufschlagenden Flanschteil (16, 16a, 16b, 16c) und der sekundären Schwungmasse (14, 14a, 14b, 14c) abgestützt ist.
Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1c) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Flanschteil (16, 16a, 16c) ein axialer Ansatz (22) mit einer am Innenumfang angeordneten, mit dem Wellring (26) in Reibkontakt tretendenden Reibfläche (23, 23a, 23b) vorgesehen ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der sekundären Schwungmasse (14) ein Winkelring (18) mit einer an dessen Außenumfang vorgesehenen, mit dem Wellring (26) in Reibkontakt tretenden Reibfläche (25) aufgenommen ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil (16) gegen die sekundäre Schwungmasse (14) mittels eines mit der sekundären Schwungmasse (14) verbundenen Anschlagsrings (27) axial fixiert ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Flanschteil (16) und sekundärer Schwungmasse (14) beziehungsweise Anschlagring (27) ein Kunststoffring (28) zwischengelegt ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellring (26) an einer Seite durch den Anschlagring (27) und an der anderen Seite durch das an der sekundären Schwungmasse (14) angeordnete Kunststoffring (28) axial fixiert ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelring (18) und der Anschlagring (27) mittels gemeinsamer Befestigungsmittel an der sekundären Schwungmasse (14) befestigt sind.
Zweimassenschwungrad (1a, 1c) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringteil (43, 43b) mit einer Reibfläche (25a) für den Wellring (26) auf der sekundären Schwungmasse (14a, 14c) zentriert und an dieser befestigt ist und ein radial nach innen gerichteter Ringbord (40) eines Flanschteils (16a, 16c) zur Beaufschlagung des zumindest einen Energiespeichers (9) axial zwischen dem Ringteil (43, 43b) und der sekundären Schwungmasse (14a, 14c) gelagert ist.
Zweimassenschwungrad (1a, 1b, 1c, 1d) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flanschteil (16a, 16b, 16c, 16d) zur Beaufschlagung des zumindest einen Energiespeichers (9) auf dem Eingangsteil (3a) verdrehbar aufgenommen ist und die sekundäre Schwungmasse (14a, 14b, 14c, 14d) mittels eines an dem Flanschteil befestigten Ringteils (43, 43a, 43b) auf dem Flanschteil (16a, 16b, 16c, 16d) aufgenommen ist, wobei der Wellring (26) zwischen dem Ringteil (43, 43a, 43b) und der sekundären Schwungmasse (14a, 14b, 14c, 14d) verspannt ist.
Zweimassenschwungrad (1b, 1d) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Innenumfang der sekundären Schwungmasse (14b) und dem Wellring (26) ein gehärtetes Ringteil (53, 53a) angeordnet ist.
Zweimassenschwungrad (1d) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenumfang des am Flanschteil (16d) befestigten Ringteils und dem Wellring (26) ein gehärtetes Ringteil (53b) angeordnet ist.
Zweimassenschwungrad (1b) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Außenumfang des Ringteils (43a) zur Aufnahme der sekundären Schwungmasse (14b) ein nach radial außen gerichteter Ringbord vorgesehen ist, der die sekundäre Schwungmasse (14b) axial gegenüber dem Flanschteil (16b) fixiert.
Zweimassenschwungrad (1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in ein Flanschteil (16c) zur Beaufschlagung des zumindest einen Energiespeichers (9) ein Fliehkraftpendel (56) integriert ist.
Zweimassenschwungrad (1c) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang verteilte, gegenüber dem Flanschteil (16c) verschwenkbar angeordnete Pendelmassen (59) des Fliehkraftpendels (56) radial innerhalb des zumindest einen Energiespeichers (9) angeordnet sind.