DE102011017393A1

DE102011017393A1 - Zweimassenschwungrad

Info

Publication number: DE102011017393A1
Application number: DE201110017393
Authority: DE
Inventors: Tomasz Dolny
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Bei einem Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft einer Bogenfederanordnung gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite einen Primärflansch mit einem ersten Primärflanschbauteil und einem zweiten Primärflanschbauteil umfasst, und wobei mindestens ein Zusatzmassenring an dem Primärflansch angeordnet ist, wobei die Sekundärseite mit einer Reibungskupplung verbindbar ist, wird eine kostengünstigere Fertigung ermöglicht, indem der Zusatzmassenring formschlüssig bezüglich einer Bewegung in Richtung der Reibungskupplung mit dem Primärflansch verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft einer Bogenfederanordnung gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite einen Primärflansch mit einem ersten Primärflanschbauteil und einem zweiten Primärflanschbauteil umfasst, und wobei mindestens ein Zusatzmassenring an dem Primärflansch angeordnet ist.
1 zeigt ein Zweimassenschwungrad nach Stand der Technik. Bei diesem ist ein Zusatzmassenring mit dem Primärflansch verschweißt. Das Erwärmen der zu schweißenden Bauteile sowie das Laserschweißen sind kostenintensive Fertigungsschritte.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Zweimassenschwungrad anzugeben, das kostengünstiger zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft einer Bogenfederanordnung gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite einen Primärflansch mit einem ersten Primärflanschbauteil und einem zweiten Primärflanschbauteil umfasst, und wobei mindestens ein Zusatzmassenring an dem Primärflansch angeordnet ist, wobei die Sekundärseite mit einer Reibungskupplung verbindbar ist, wobei der Zusatzmassenring formschlüssig bezüglich einer Bewegung in Richtung der Reibungskupplung mit dem Primärflansch verbunden ist. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Zusatzmassenring in axialer Richtung zwischen einem Anschlagmittel des Primärflansches und einem Anlasserzahnkranz eingeklemmt. Dabei kann die Passung zwischen dem Zusatzmassenring und dem Sitz an der Primärmasse eine Spielpassung oder ggf. eine Übergangspassung sein. Das Anschlagmittel ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein umlaufender Ring, der sich in radialer Richtung von einem zylindrischen Bereich des Primärflansches nach außen erstreckt. Der Massering wird in Richtung auf die Kupplung von dem Ring festgelegt. In die Gegenrichtung, in Einbaulage des Zweimassenschwungrades ist dies in Richtung des Verbrennungsmotors, wird der Massering durch den aufgeschrumpften Anlasserzahnkranz festgelegt. Die Passung zwischen dem Primärflansch und dem Zusatzmassenring sowie die Andrückkraft des Anlasserzahnkranzes in axialer Richtung sind dabei so ausgelegt, dass der Zusatzmassenring in Drehrichtung durch die Reibung zwischen dem Zusatzmassering und dem Anlasserzahnkranz bzw. einem Ring des Primärflansches mitgenommen wird. Die erfindungsgemäße Lösung kann bei jeglichen Zweimassenschwungrädern und Doppelkupplungsdämpfern benutzt werden. Durch die Verklemmung der Zusatzmasse zwischen dem Zahnkranz und dem Primärflansch wird eine axiale Fixierung erzielt, wobei auf eine Schweißverbindung zwischen Zusatzmasse und Primärflansch verzichtet werden kann und so ein Kostenvorteil gewonnen wird. Bei dieser Lösung muss eine Vergrößerung der axialen Toleranz für die Zahnkranzposition berücksichtigt werden, beispielsweise in Höhe von etwa ±0,2 mm. Bei der Montage wird die Zusatzmasse auf den Primärflansch montiert und durch die Anlagefläche Richtung Getriebe fixiert. Beim Aufschrumpfen des Anlasserzahnkranzes wird eine Fixierung Richtung Motor erzielt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Zusatzmassenring einen Massering und einen Befestigungsring. Der Befestigungsring dient der Festlegung des Zusatzmassenringes. Durch die funktionale Trennung in Massering und Befestigungsring können Passflächen und dergleichen des Befestigungsringes, die genau gefertigt werden müssen, als entsprechend kleinere Flächen ausgelegt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Massering einen größeren Innendurchmesser als der Befestigungsring auf. Dadurch kann der Massering in axialer Richtung über den umlaufenden Ring geschoben werden, wodurch der axiale Bauraum besser ausgenutzt werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist Befestigungsring auf der dem Anlasserzahnkranz zugewandten Seite eine Ausnehmung auf. Die Ausnehmung gewährleistet einen ausreichenden Freiraum, ähnlich einem Freistich, gegenüber der Verzahnung des Anlasserzahnkranzes.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Primärflansch eine zylindrische Sitzfläche auf, die mit dem Befestigungsring eine Passung hat. Die zylindrische Sitzfläche dient der radialen Zentrierung des Zusatzmassenringes.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der umlaufende Ring ein Schweißring, der mit dem Massering eine Spielpassung hat. Unter Schweißring wird hier ein Ring zweier tellerförmiger Ringe oder Flächen verstanden, die jeweils zu einem ersten bzw. zweiten Primärflanschbauteil gehören. Die beiden Primärflanschbauteile sind entlang der Außenkanten der Primärflanschbauteile verschweißt. Es entsteht ein umlaufender Ring, der in radialer Richtung von der zylindrischen Sitzfläche absteht. Der Ring dient mit einer axialen Fläche als Anschlag für den Zusatzmassering. In radialer Richtung besteht ein Spiel zwischen dem Schweißring und dem Zusatzmassering. Dies hat den Vorteil, dass die Schweißnaht, die von außen in radialer Richtung aufgebracht ist, nicht passgenau auf ein Außenmaß nachbearbeitet werden muss.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Befestigungsring mit einer axialen Stirnfläche an dem Schweißring an. Die axiale Stirnfläche ermöglicht eine flächige Anlage des Befestigungsringes. Dadurch reicht die Reibung in Umfangsrichtung aus um den Ring sicher bei Drehbeschleunigungen des Zweimassenschwungrades mitgenommen wird und nicht durchrutscht. Dadurch kann auf weitere Mittel zur Drehmomentübertragung zwischen dem Zusatzmassenring und dem Primärflansch verzichtet werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Innendurchmesser des Befestigungsringes an der dem Schweißring zugewandten Seite eine Fase auf. Die Fase ist das Gegenstück zu dem Radius des Primärflanschbauteils in dem Bereich, in dem der Schweißring des Primärflanschbauteils radial nach außen abgekantet ist. Alternativ wäre hier eine Rundung an dem Innendurchmesser des Befestigungsringes möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Zweimassenschwungrades nach Stand der Technik;
2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades;
3 einen erfindungsgemäßen zweiten Massering in einer vergrößerten Darstellung.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten Zweimassenschwungrades 1. Das Zweimassenschwungrad 1 umfasst eine Primärseite 2 und eine Sekundärseite 3, die gegen die Kraft einer Bogenfederanordnung 4 gegeneinander verdreht werden können. Die Primärseite umfasst im Wesentlichen einen Primärflansch 5, der fest mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine verbunden, beispielsweise verschraubt ist. An dem Primärflansch 5 ist ein erster Zusatzmassenring 6 angeordnet. Der erste Zusatzmassenring 6 und der Primärflansch 5 sind mittels einer Schweißnaht 7 miteinander verbunden. Der Primärflansch 5 umfasst ein erstes Primärflanschbauteil 8 und ein zweites Primärflanschbauteil 9. Diese sind mit einer Schweißnaht 10 miteinander verschweißt. Das erste Primärflanschbauteil 8 und das zweite Primärflanschbauteil 9 sind im Wesentlichen tellerartige Stanz-Biegeteile. Durch das Zusammenfügen beider Teile entstehen Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der Bogenfedern der Bogenfederanordnung 4. Das erste Primärflanschbauteil 8 trägt einen Anlasserzahnkranz 11, der auf einen entsprechenden Sitz aufgedrückt bzw. aufgeschrumpft ist. Zusätzlich ist an der Primärseite 2 ein zweiter Zusatzmassenring 12 angebracht. Dieser ist im Bereich der Schweißnaht 10 zur Verbindung des ersten Primärflanschbauteils 8 mit dem zweiten Primärflanschbauteil 9 angeordnet. Im Bereich der Schweißnaht ist dazu ein Sitz 13 zur Aufnahme des zweiten Zusatzmassenrings 12 hergestellt. Der Sitz 13 sieht im Wesentlichen so aus, dass eine zylindrische umlaufende Anlagefläche besteht, wobei auf der der Kurbelwelle zugewandten Seite des Sitzes eine Nase 14 angeformt ist, die einen axialen Anschlag für den zweiten Zusatzmassenring 12 bildet. Entlang der Nase 14 wird das erste Primärflanschbauteil 8 mit dem zweiten Zusatzmassenring 12 verschweißt, diese Schweißnaht ist in 1 mit dem Bezugszeichen 15 versehen.
Die Sekundärseite 3 umfasst im Wesentlichen einen Sekundärflansch 16, der mittels Nieten 17 mit einer Gegendruckscheibe 18 verbunden ist. Die Gegendruckscheibe 18 ist Teil einer hier nicht dargestellten nachgeordneten Reibungskupplung. Die Gegendruckscheibe 18 stützt sich über ein Wälzlager 19 und einen Stützring 20 sowie ein weiteres Wälzlager 21 an der nicht dargestellten Kurbelwelle ab. Eine Tellerfeder 22 stützt sich mit deren radial äußerem Bereich an dem ersten Primärflanschbauteil 8 ab und drückt über eine Zwischenscheibe 23 eine Reibscheibe 24 gegen einen umlaufenden Ring 25 des Stützringes 20. Die Reibscheibe 24 zusammen mit den weiteren diese mit einer Kraft beaufschlagenden Bauteilen dienen der Dämpfung von Torsionsschwingungen durch trockene Reibung. Der Lagerinnenring des Wälzlagers 19 wird durch eine Fixierscheibe 26 an dem Stützring 20 in axialer Richtung fixiert.
Der Sekundärflansch 16 wird von einer vorderen Verbindungsscheibe 27 und einer hinteren Verbindungsscheibe 28 eingefasst, wobei eine formschlüssige Verbindung, z. B. über entsprechende Ausbrüche und Vorsprünge und dergleichen, mit dem Sekundärflansch 16 hergestellt wird.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung wie der der 1. Gegenüber der 1 gleiche oder gleichwirkende Teile sind gleich bezeichnet. Das Zweimassenschwungrad 1 umfasst die Primärseite 2 und die Sekundärseite 3, die gegen die Kraft der Bogenfederanordnung 4 gegeneinander verdreht werden können. Die Primärseite umfasst den Primärflansch 5, der fest mit der nicht dargestellten Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine verbunden, beispielsweise verschraubt ist. An dem Primärflansch 5 ist der erste Zusatzmassenring 6 angeordnet. Der erste Zusatzmassenring 6 und der Primärflansch 5 sind mittels der Schweißnaht 7 miteinander verbunden. Der Primärflansch 5 umfasst das erste Primärflanschbauteil 8 und das zweite Primärflanschbauteil 9. Das erste Primärflanschbauteil 8 hat einen Schweißring 35, der eine ringförmige radiale Anlagefläche bildet, an der das zweite Primärflanschbauteil 9 durch eine außen umlaufende Schweißnaht verschweißt ist. Die Schweißnaht ist eine V-Naht, sodass diese nicht über den zylindrischen Außenrand des Schweißringes hinausragt. Die Primärflanschbauteile sind mit der Schweißnaht 10 miteinander verschweißt. Das erste Primärflanschbauteil 8 und das zweite Primärflanschbauteil 9 sind im Wesentlichen tellerartige Stanz-Biegeteile. Durch das Zusammenfügen beider Teile entstehen die Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der Bogenfedern der Bogenfederanordnung 4. Das erste Primärflanschbauteil 8 trägt den Anlasserzahnkranz 11, der auf einen entsprechenden Sitz aufgedrückt bzw. aufgeschrumpft ist.
Die Sekundärseite 3 umfasst den Sekundärflansch 16, der mittels der Nieten 17 mit der Gegendruckscheibe 18 verbunden ist. Die Gegendruckscheibe 18 ist Teil einer hier nicht dargestellten nachgeordneten Reibungskupplung. Die Gegendruckscheibe 18 stützt sich über das Wälzlager 19 und den Stützring 20 sowie das weitere Wälzlager 21 an der nicht dargestellten Kurbelwelle ab. Die Tellerfeder 22 stützt sich mit deren radial äußerem Bereich an dem ersten Primärflanschbauteil 8 ab und drückt über die Zwischenscheibe 23 die Reibscheibe 24 gegen den umlaufenden Ring 25 des Stützringes 20. Die Reibscheibe 24 zusammen mit den weiteren diese mit einer Kraft beaufschlagenden Bauteilen dienen der Dämpfung von Torsionsschwingungen durch trockene Reibung. Der Lagerinnenring des Wälzlagers 19 wird durch die Fixierscheibe 26 an dem Stützring 20 in axialer Richtung fixiert.
Der Sekundärflansch 16 wird von der vorderen Verbindungsscheibe 27 und der hinteren Verbindungsscheibe 28 eingefasst, wobei eine formschlüssige Verbindung, z. B. über entsprechende Ausbrüche und Vorsprünge und dergleichen, mit dem Sekundärflansch 16 hergestellt wird.
3 zeigt den zweiten Zusatzmassenring 12 in einer vergrößerten Einzeldarstellung. Der zweite Zusatzmassenring 12 umfasst einen im Querschnitt im Wesentlichen rechteckigen Massering 29, der an der der Kurbelwelle zugewandten Seite in einen Befestigungsring 30 übergeht. Der Massering hat einen Innendurchmesser D1, der Befestigungsring einen Innendurchmesser D2. An der dem Schweißring 35 zugewandten Seite ist der Innendurchmesser des Befestigungsringes mit einer Fase 37 versehen. Der Massering 29 und der Befestigungsring 30 sind einteilig gefertigt, beispielsweise indem der zweite Zusatzmassenring 12 durch Stanzbiegen oder durch spanende Fertigung hergestellt wird. Der Massering 29 hat an der radial nach innen gewandten Seite eine Sitzfläche 31, mit der sich der zweite Zusatzmassenring 12 an einer entsprechenden Sitzfläche des Primärflansches 5 abstützt. Der Befestigungsring 30 ist gegenüber der Sitzfläche 31 radial weiter nach innen gezogen. Im äußeren Bereich weist der Befestigungsring 30 eine Ausnehmung 32 auf, sodass gegenüber der Verzahnung des Anlasserzahnkranzes 11 ein Freistich entsteht. Der Übergang zwischen dem Befestigungsring 30 und dem Massering 29 im Bereich der Ausnehmung 32 ist mit einer Rundung 38 versehen. Mit einer Innenringfläche 33 stützt sich der Befestigungsring 30 an dem ersten Primärflanschbauteil 8 ab. Der Außendurchmesser des ersten Primärflanschbauteils 8 ist in dem Bereich, in dem die Innenringfläche 33 zu liegen kommt, so bemessen, dass eine Spielpassung oder ggf. eine Übergangspassung vorliegt. Der zweite Zusatzmassenring 12 kann über eine zylindrische Sitzfläche 34 des ersten Primärflanschbauteils 8 übergeschoben werden, indem beide Teile ggf. mittels hydraulischer Pressen übereinander geschoben werden. Es entsteht zunächst eine bezüglich der Drehung lose Verbindung zwischen dem Befestigungsring 30 und dem ersten Primärflanschbauteil 8, da die Innenringfläche 33 und die zylindrische Sitzfläche 34 eine Spielpassung aufweisen. Dabei liegt eine Stirnfläche 36 an dem Schweißring 34 an. Durch den aufgepressten Anlasserzahnkranz 11 wird zwischen den radialen Anlageflächen zwischen dem Befestigungsring und dem Schweißring 35 bzw. dem Anlasserzahnkranz 11 eine bezüglich der Drehung reibschlüssige Verbindung hergestellt. Zur Montage wird zunächst der zweite Zusatzmassenring 12 in seinen Sitz gepresst und danach der Anlasserzahnkranz 11 aufgepresst. Dadurch wird der Befestigungsring 30 zwischen dem Anlasserzahnkranz 11 und dem Schweißring 35 eingeklemmt.
Bezugszeichenliste

1: Zweimassenschwungrad
2: Primärseite (Primärmasse)
3: Sekundärseite (Sekundärmasse)
4: Bogenfederanordnung
5: Primärflansch
6: erster Zusatzmassenring
7: Schweißnaht
8: erstes Primärflanschbauteil
9: zweites Primärflanschbauteil
10: Schweißnaht
11: Anlasserzahnkranz
12: zweiter Zusatzmassenring
13: Sitz
14: Nase
15: Schweißnaht
16: Sekundärflansch
17: Niet
18: Gegendruckscheibe
19: Wälzlager
20: Stützring
21: weiteres Wälzlager
22: Tellerfeder
23: Zwischenscheibe
24: Reibscheibe
25: Ring
26: Fixierring
27: Verbindungsscheibe
28: Verbindungsscheibe
29: Massering
30: Befestigungsring
31: Sitzfläche
32: Ausnehmung
33: Innenringfläche
34: zylindrische Sitzfläche
35: Schweißring
36: Stirnfläche
37: Fase
38: Rundung
D1: Innendurchmesser Massering
D2: Innendurchmesser Befestigungsring

Claims

Zweimassenschwungrad (1) mit einer Primärseite (2) und einer Sekundärseite (3), die gegen die Kraft einer Bogenfederanordnung (4) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite (2) einen Primärflansch (5) mit einem ersten Primärflanschbauteil (8) und einem zweiten Primärflanschbauteil (9) umfasst, und wobei mindestens ein Zusatzmassenring (12) an dem Primärflansch (5) angeordnet ist, wobei die Sekundärseite (3) mit einer Reibungskupplung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzmassenring (12) formschlüssig bezüglich einer Bewegung in Richtung der Reibungskupplung mit dem Primärflansch (5) verbunden ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzmassenring (12) in axialer Richtung zwischen einem Anschlagmittel (35) des Primärflansches (5) und einem Anlasserzahnkranz (11) eingeklemmt ist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Passung zwischen Zusatzmassenring (12) und dem Sitz an der Primärmasse (5) eine Spielpassung ist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzmassenring (12) einen Massering (29) und einen Befestigungsring (30) umfasst.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Massering (29) einen größeren Innendurchmesser (D1) als der Befestigungsring (30, D2) aufweist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (30) auf der dem Anlasserzahnkranz (11) zugewandten Seite eine Ausnehmung (32) aufweist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärflansch (5) eine zylindrische Sitzfläche (34) aufweist, die mit dem Befestigungsring (30) eine Passung hat.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Ring ein Schweißring (34) ist, der mit dem Massering (29) eine Spielpassung hat.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (30) mit einer axialen Stirnfläche an dem Schweißring (34) anliegt.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (D2) des Befestigungsringes (30) an der dem Schweißring (34) zugewandten Seite eine Fase (37) aufweist.