DE102011082495A1

DE102011082495A1 - Schwungmassenvorrichtung

Info

Publication number: DE102011082495A1
Application number: DE102011082495A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Bernhard (FH) Schierling
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2013-03-14
Anticipated expiration: 2031-09-13
Also published as: DE102011082495B4

Abstract

Offenbart wird eine Schwungmassenvorrichtung (1), insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit einer eine Primärmasse (6) aufweisenden Eingangsseite (2) und einer eine Sekundärmasse (8) aufweisenden Ausgangsseite (2), die gegen die Wirkung mindestens eines elastischen Elements (10) einer Dämpfungseinrichtung (20) relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Ausgangsseite (2) eine mit der Sekundärmasse (8) verdrehfest verbindbare Nabenscheibe (22) aufweist, die mit dem mindestens einen elastischen Element (10) der Dämpfungseinrichtung (20) in Wirkverbindung steht, und wobei die Eingangsseite (2) gegenüber der Ausgangsseite (2) radial mittels eines Radiallagers (32) und axial mittels eines Axiallagers (32) gelagert ist, wobei das Axiallager (32) radial innerhalb des Radiallagers (32) angeordnet ist, und wobei dem Radiallager (32) und dem Axiallager (32) jeweils einen eingangsseitigen (34, 36) und einen ausgangsseitigen (40, 42) Lageransatz zugeordnet ist, wobei der ausgangsseitige Lageransatz (42) für das Radiallager (32) integral mit der Nabenscheibe (22) ausgeformt ist und/oder der ausgangsseitige Lageransatz (40) für das Axiallager (30) integral mit der Sekundärmasse (8) ausgebildet ist.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Schwungmassenvorrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, bei der eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite mittels eines radial innerhalb eines Radiallagers angeordneten Axiallagers aneinander abgestützt sind.
Aus dem Stand der Technik der DE 198 34 728 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einer eine Primärmasse aufweisenden Eingangsseite und einer eine Sekundärmasse aufweisenden Ausgangsseite bekannt, wobei die Primärmasse entgegen einer Wirkung mindestens eines elastischen Elements einer Dämpfungseinrichtung gegenüber der Sekundärmasse verdrehbar ist. Primärmasse und Sekundärmasse sind über ein axiales und ein radiales Gleitlager aneinander abgestützt, wobei das axiale Gleitlager radial innerhalb des radialen Gleitlagers angeordnet ist.
Die Sekundärmasse des bekannten Torsionsdämpferelements besitzt einen integral ausgebildeten Lageransatz für die radiale Gleitlageranordnung, insbesondere eine Radialgleitlagerhülse, die sich axial an einem drehfest mit der Primärmasse verbindbaren Lagerelement abstützt. Die Radialgleitlagerhülse selbst ist in bekannter Weise in die Sekundärmasse eingepresst und weist eine vergleichsweise große axiale Dimensionierung auf, so dass die Flächenpressung am Radiallager reduziert werden kann.
Nachteilig an diesem aus dem Stand der Technik bekannten Torsionsdämpfer ist jedoch, dass der Radiallageransatz integral mit der Sekundärmasse ausgebildet ist. Da die Sekundärmasse ein üblicherweise aus Gusseisen gefertigtes Bauteil ist, erfordert die Ausbildung eines derartig ausgestalteten Radiallageransatzes eine spanende Nachbehandlung der Sekundärmasse, die den Herstellungsprozess verteuert. Zudem verhindert eine notwendige Nachbearbeitung der Sekundärmasse den Einsatz von verschleißfesten Werkstoffen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Schwungmassenvorrichtung bereitzustellen, bei der die axiale bzw. radiale Lagerung von Primärmasse und Sekundärmasse zwar eine relativ geringe Flächenpressung aufweist, die aber kostengünstig und ressourcenschonend ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Schwungmassenvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Schwungmassenvorrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, weist eine mit einer Primärmasse ausgestattete Eingangsseite und eine eine Sekundärmasse aufweisende Ausgangsseite auf, die gegen die Wirkung mindestens eines elastischen Elements eine Dämpfungseinrichtung relativ zueinander verdrehbar sind. Dabei weist die Ausgangsseite eine mit der Sekundärmasse verdrehfest verbindbare Nabenscheibe auf, die mit dem mindestens einen elastischen Element der Dämpfungseinrichtung in Wirkverbindung steht. Des Weiteren ist die Eingangsseite gegenüber der Ausgangsseite radial mittels eines Radiallagers und axial mittels eines Axiallagers gelagert, wobei vorzugsweise das Radiallager und das Axiallager in radialer Richtung getrennt voneinander angeordnet sind. Die bevorzugte Trennung in radialer Richtung ermöglicht es, den bauraumbedingt zur Verfügung stehenden Platz möglichst optimal auszunutzen, wobei die Flächenpressung an Radiallager und Axiallager optimierbar ist. Erfindungsgemäß weist dazu die Schwungmassenvorrichtung einen Lageransatz für das Radiallager auf, das nicht, wie aus dem Stand der Technik integral mit der Sekundärmasse ausgebildet ist, sondern integral mit der Nabenscheibe ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann der ausgangsseitige Lageransatz für das Axiallager integral mit der Sekundärmasse ausgebildet sein.
Da die Nabenscheibe ein umformtechnisch hergestelltes Stahlblechelement ist, kann die Ausbildung der integral gefertigten radialen Lagerstelle während des sowieso notwendigen Umformprozesses der Nabenscheibe einfach mit ausgebildet werden. Dadurch kann eine teure spanende Nachbearbeitung der im Gussverfahren hergestellten Sekundärmasse vermieden werden. Die Ausbildung des ausgangsseitigen Lageransatzes für das Axiallager weist eine im Vergleich zum Radiallager gering axiale Ausdehnung auf, weshalb hier eine Ausbildung integral mit der Sekundärmasse möglich ist.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Schwungmassenvorrichtung besteht darin, dass der Stanzabfall der Nabenscheibe verringert wird, was wiederum Ressourcen schont. Normalerweise wird nach dem Umformprozess der Nabenscheibe der radial innere Bereich ausgestanzt, so dass die Nabenscheibe in ihrem radial inneren Bereich eine Aussparung für die Anordnung von für Radiallager und Axiallager aufweist.
Vorteilhafterweise weist das Radiallager einen zumindest teilweise axial ausgerichteten Lageransatzes der Eingangsseite sowie eines dazu korrespondierenden zumindest teilweise axial ausgerichteten Lageransatzes der Ausgangsseite auf, die entsprechend den Bauraumgegebenheiten maximiert werden können, um die Flächenpressung an dem Radiallager erfindungsgemäß niedrig zu halten.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Schwungmassenvorrichtung an ihrer Primärmasse Verschraubungsausnehmungen auf, mit denen die Primärmasse mit einer Antriebseinheit verbindbar ist. Vorzugsweise sind diese Verschraubungsausnehmungen in radialer Richtung betrachtet zwischen dem Radiallager und dem Axiallager vorgesehen. Dadurch können die zur Verfügung stehenden Bauräume optimal ausgenutzt werden, so dass Radiallager und Axiallager an ihren Reibstellen eine vergrößerte Fläche aufweisen, mit der die Flächenpressung reduziert wird.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schwungmassenvorrichtungen sind Radiallager und Axiallager in radialer Richtung gesehen innerhalb der Verschraubungsausnehmungen angeordnet, weswegen Radial- und Axiallager an die vorgegebenen Dimensionierungen angepasst werden müssen. Dies führt dazu, dass beide Bauteile relativ klein ausgeführt werden müssen und den zunehmenden Anforderungen über ihre Lebensdauer hinweg nicht gewachsen sind.
Die Anordnung von Radiallager außerhalb der Verschraubungsausnehmungen und von Axiallager innerhalb der Verschraubungsausnehmungen ermöglicht jedoch das Radiallager axial vergleichsweise länger zu gestalten und das Axiallager radial vergleichsweise länger zu gestalten, so dass die Flächenpressung reduziert und die Lebensdauer erhöht werden kann.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist nicht nur der ausgangsseitige Lageransatz des Radiallagers, sondern auch der ausgangsseitige Lageransatz des Axiallagers integral mit der Nabenscheiben ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass auch der Lageransatz des Axiallagers in einem Arbeitsschritt zusammen mit der Fertigung der Nabenscheibe ausgebildet werden kann. Zudem können, nachdem die Nabenscheibe sich jetzt radial nach innen bis zum Axiallager erstreckt, die Stanzabfälle vermindert werden, wodurch die Ressourcen weiter geschont werden.
Um die Schwungmassenvorrichtung als vormontiertes Bauteil an einer Abtriebswelle einer Antriebseinheit zu befestigen, ist zudem vorteilhaft, wenn die auch das Axiallager bildende Nabenscheibe Aussparungen aufweist, durch die Befestigungsmittel in die Verschraubungsaussparungen an der Primärmasse führbar und befestigbar sind.
Auch wenn die Ausbildung des ausgangsseitigen Axiallageransatzes integral mit der Nabenscheibe Vorteile bietet, kann es Bauraum- und Kupplungsdesignbedingt nötig sein, den ausgangsseitigen Axiallageransatz integral mit der Sekundärmasse oder integral mit einer separaten Lagertragvorrichtung, beispielsweise einem Formblechelement auszubilden. Dabei können vorteilhafterweise sowohl in dem Ausführungsbeispiel der Sekundärmasse als Axiallageransatz als auch des Formelements als Axiallageransatz ebenfalls Montageausnehmungen für die Verschraubung an einer Abtriebswelle, wie oben beschrieben, vorhanden sein.
Ist der ausgangsseitige Lageransatz des Axiallagers mit Hilfe einer Lagertragvorrichtung gebildet, kann diese vorzugsweise mittels Nieten oder einer anderen Befestigungsart drehfest mit der Ausgangsseite, insbesondere mit der Sekundärmasse bzw. der Nabenscheibe, befestigt sein. Selbstverständlich sind auch alle anderen drehfesten Verbindungen zwischen Lagertragelement und Ausgangsseite der Schwungmassenvorrichtung möglich und vom Rahmen der Erfindung umfasst.
Die Verwendung des Formblechelements als Lagertragvorrichtung hat zudem den Vorteil, dass die Sekundärmasse nicht nachbearbeitet werden muss, wobei gleichzeitig auf bauliche und designmäßige Anforderungen eingegangen werden kann.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann das Formblechelement zudem an seinem radial inneren Rand drehfest mit einer Lagervorrichtung für das Axiallager verbunden sein. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Lagervorrichtung mittels Nasen in das Formblechelement einhängbar ist. Die Lagervorrichtung selbst bildet dann den ausgangsseitigen Lageransatz für das Axiallager aus. Selbstverständlich sind auch hier sämtliche anderen drehfesten Verbindungen möglich und vom Rahmen der Erfindung umfasst.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der eingangsseitige Lageransatz für das Radiallager und der eingangsseitige Lageransatz für das Axiallager integral mit der Primärmasse ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass an der Primärmasse keine zusätzlichen Teile für die Ausbildung der eingangsseitigen Lageransätze angebracht werden müssen.
Da jedoch auch die Primärmasse oft als Gusselement ausgebildet ist, zieht diese Ausbildungsform nach sich, dass die Primärmasse spanend nachbearbeitet werden müsste. Es ist deshalb gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft, statt der integralen Ausbildung der Lageransätze mit der Primärmasse, eine mit der Primärmasse drehfest verbindbare Lagertragvorrichtung vorzusehen, die den eingangsseitigen Lageransatz für das Radiallager und den eingangsseitigen Lageransatz für das Axiallager ausbildet. Vorzugsweise kann diese Lagertragvorrichtung über die Befestigung der Primärmasse an der Abtriebswelle drehfest mit der Primärmasse verbunden werden.
Bauraum- und Designbedingt kann es jedoch auch vorteilhaft sein, jeweils einen der eingangsseitigen Lageransätze durch die Primärmasse selbst und den anderen durch die Lagertragvorrichtung auszubilden.
Dabei ist wiederum vorteilhaft, wenn die Lagertragvorrichtung über die bereits vorgesehene Befestigung der Primärmasse an der Abtriebswelle drehfest mit der Primärmasse verbindbar ist.
Da, wie oben beschrieben, vorzugsweise das Axiallager radial innerhalb der Verschraubungsstellen der Schwungmassenvorrichtung mit der Abtriebswelle der Antriebseinheit liegt, ist gerade bei dem Axiallager der radiale Bauraum begrenzt. Zwar vergrößert die räumliche Trennung von Axiallager und Radiallager den zur Verfügung stehenden Platz innerhalb der Kurbelwellenverschraubung, um jedoch die Flächenpressung weiter zu minimieren, ist es gemäße einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel vorgesehen, die radiale Fläche des Axiallagers dadurch zu maximieren, dass der radiale Teil des Axiallagers in den Kurbelwellenverschraubungsbereich hineinragt.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der eingangsseitige und/oder ausgangsseitige Lageransatz für das Axiallager mit einem radialen Teil und einem axialen Teil versehen, wobei vorzugsweise der axiale zur verdrehfesten Verbindung des Axiallagers mit der Eingangs- und/oder Ausgangsseite und der radiale Teil zur Lagerung dient.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weisen die Lageransätze für das Axiallager zumindest eine Kunststoffscheibe und eine vorzugsweise beschichtete Gleitscheibe auf, wobei die eine Scheibe verdrehfest mit dem eingangsseitigen Lageransatz und die andere verdrehfest mit dem ausgangsseitigen Lageransatz für das Axiallager verbindbar ist. Vorzugsweise ist dabei die Kunststoffscheibe verdrehfest mit dem eingangsseitigen Lageransatz und die Gleitscheibe verdrehfest mit dem ausgangsseitigen Lageransatz verbindbar. Die Ausbildung der Lageransätze über Kunststoffscheibe bzw. Gleitscheibe ermöglicht eine einfache Montage und stellt eine relativ verschleißfreie Lagervorrichtung bereit.
Vorzugsweise kann die Verbindung von Kunststoffscheibe bzw. Gleitscheibe mit dem jeweiligen Lageransatz mittels Eingriffsnasen und/oder einer Nietverbindung und/oder einer Pressverbindung und/oder einer Klemmverbindung und/oder einer Schweißverbindung und/oder einer Verzahnung und/oder Klebverbindung erfolgen.
Selbstverständlich kann jede andere drehfeste Verbindung verwendet werden, und ist vom Rahmen der Erfindung umfasst.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Kunststoffscheibe und/oder die Gleitscheibe radial in den Verschraubungsbereich der Eingangsseite mit einer Abtriebswelle der Antriebseinheit, wodurch vorteilhafter Weise die Reibfläche erhöht und die Flächenpressung verringert wird.
Um auch bei teilweiser Überdeckung des Verschraubungsbereichs mit Kunststoffscheibe bzw. Gleitscheibe eine Verschraubung der Abtriebswelle mit der Eingangsseite der Schwungmassenvorrichtung zu ermöglichen, können vorzugsweise Kunststoffscheibe und/oder Gleitscheibe mindestens eine Montageaussparung aufweisen.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann die Gleitscheibe gleichzeitig als Radialkraftabstützelement ausgelegt sein. Dies hat den Vorteil, dass die Anzahl der Bauelemente in der Schwungmassenvorrichtung reduziert werden kann, was wiederum die Montage vereinfacht und beschleunigt.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Sekundärmasse axial elastisch mit der Nabenscheibe verbunden, wobei vorzugweise mindestens ein zwischen Nabenscheibe und Sekundärmasse angeordnetes Federelement vorhanden ist. Dieses Federelement kann beispielsweise über mindestens eine Blattfeder ausgebildet sein.
Die axial elastische Ausbildung führt zu einer Entkopplung von Taumelbewegungen zwischen Antrieb und Abtrieb, so dass die Lebensdauer der Schwungmassenvorrichtung weiter erhöht werden kann.
Vorzugweise ist Axial- und/oder Radiallager als Gleitlager ausgebildet, die vorteilhafterweise als vormontierte Elemente zur Verfügung stehen können.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren gezeigt.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von schematischen Darstellungen näher erläutert werden. Dabei stellen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich bevorzugte Ausführungen dar und sollen nicht den Rahmen der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
Es zeigen in schematischer Schnittansicht:
1: ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schwungmassenvorrichtung;
2: ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schwungmassenvorrichtung;
3: ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schwungmassenvorrichtung; und
4: ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schwungmassenvorrichtung.
Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt schematisch eine Schnittansicht durch eine Schwungmassenvorrichtung 1, die eine Eingangsseite 2 und eine Ausgangsseite 4 aufweist, wobei die Eingangsseite 2 eine mit einer Abtriebswelle 3 einer Antriebseinheit verbindbare Primärmasse 6 und ausgangsseitig eine mit einer Getriebeeingangswelle verbindbare Sekundärmasse 8 aufweist. Die Primärmasse 6 ist mit der Sekundärmasse 8 über mindestens einen komprimierbaren Energiespeicher 10 verbunden, die eine Dämpfungseinrichtung 20 bereitstellen. Die Energiespeicher 10 können beispielsweise, wie vorbekannt, in Form von in Umfangsrichtung länglichen Schraubenfedern mit großem Kompressionsweg ausgebildet sein. Diese Schraubenfedern 10 sind bekannter Weise von in der Primärmasse 6 ausgebildeten Taschen 12 aufgenommen, die zumindest teilweise mit Viskosemedium ausgefüllt sein können. Die Taschen 12 sind antriebsseitig über die Primärmasse 6 begrenzt, wobei die Primärmasse wie in 1 dargestellt, einen axial ausgeformten Deckelbereich 13 aufweist, der die Taschen 12 nach radial außen begrenzt. Abtriebsseitig werden die Taschen 12 über eine Abdeckung 14 begrenzt, die radial außen eine Zusatzmasse 16 aufweisen kann und radial innen die Kammer 12 über eine Dichtung 18 abgrenzt. Dabei kann die Dichtung 18 gleichzeitig axial elastisch ausgebildet sein.
Die Primärmasse 6 bildet das Eingangsteil für die durch die Energiespeicher 10 bereitgestellte drehelastische Dämpfungseinrichtung 20. Das Ausgangsteil der drehelastischen Dämpfungseinrichtung 20 wird durch eine sogenannte Nabenscheibe 22 gebildet, die sich radial zwischen den Endbereichen zweier benachbarter Energiespeicher 10 erstreckt. Bei einer Relativverdrehung zwischen der Nabenscheibe 22 und der Primärmasse 6 werden die Energiespeicher 10 zwischen der Nabenscheibe 22 und den die Schraubenfedern aufnehmenden Taschen 12 komprimiert. Radial innerhalb ist die Nabenscheibe drehfest mit der Sekundärmasse 8 verbunden. Dies erfolgt in der in 1 dargestellten Ausführungsform mittels einer Nietverbindung 24. Zwischen Nabenscheibe 22 und Sekundärmasse 8 kann zudem eine axial elastische Federung, beispielsweise mindestens eine Blattfeder (nicht dargestellt) vorhanden sein, die eine Taumelentkopplung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite bereitstellt.
Des Weiteren zeigt 1, dass radial innen die Primärmasse 6 mittels mindestens einer sogenannten Kurbelwellenschraube 26 mit der Abtriebswelle oder Kurbelwelle 3 drehfest verbunden ist. Primärmasse 6 und Sekundärmasse 8 sind zudem mittels eines Axiallagers 30 und eines Radiallagers 32 axial bzw. radial aneinander abgestützt. Dabei ist, wie 1 zeigt, das Axiallager 30 radial innerhalb des Radiallagers 32 angeordnet und die Kurbelwellenschraube 26 ist in radialer Richtung gesehen zwischen Axiallager 30 und Radiallager 32 angeordnet.
Eingangsseitig sind dem Axiallager 30 und dem Radiallager 32 eingangsseitige Lageransätze 34, 36 zugeordnet, wobei der eingangsseitige Lageransatz 34 für das Axiallager 30 sich im Wesentlichen radial erstreckt, während sich der eingangsseitige Lageransatz 36 für das Radiallager 32 im Wesentlichen axial erstreckt. Beide eingangsseitigen Lageransätze 34, 36 sind über eine, beispielsweise aus Formblech geformte Lagertragvorrichtung 38 gebildet, die über die Kurbelwellenschrauben 26 drehfest mit der Primärmasse 6 verbunden ist.
Ausgangsseitig sind dem Axiallager 30 und dem Radiallager 32 ebenfalls Lageransätze 40; 42 zugeordnet, wobei sowohl der ausgangsseitige Lageransatz 40 für das Axiallager 30 als auch der ausgangsseitige Lageransatz 42 für das Radiallager 32 von der Sekundärmasse 8 gebildet sind und sich im Wesentlichen radial (Axiallager) und axial (Radiallager) erstrecken.
Die Ausbildung der Lageransätze 40; 42 für Axiallager 30 und Radiallager 32 hat den Vorteil, dass die Anzahl der zu montierenden Bauteile verringert wird, was den Herstellungsprozess beschleunigt und Montagefehler vermeidet.
Um die Schwungmassenvorrichtung 1 als vormontiertes Bauelement mit der Abtriebswelle 3 zu verbinden, weist die Sekundärmasse 8 zudem Montageaussparungen 44 auf, die derart dimensioniert sind, dass die Kurbelwellenschraube 26 durch sie führbar ist und mittels eines Werkzeugs befestigbar ist.
Die Sekundärmasse 8 ist in bekannter Weise mit einer Kupplungsscheibe (nicht dargestellt) verbindbar, um eine Drehmomentübertragung zwischen Abtriebswelle und Getriebeeingangswelle zu gewährleisten.
Radiallager 32 und Axiallager 30 können in bekannter Weise als Gleitlager ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß wurde des Weiteren vorgeschlagen, statt die ausgangsseitigen Lageransätze 40, 42 integral mit der Sekundärmasse 8 zu fertigen, diese Lageransätze 40, 42 integral mit der Nabenscheibe 22 auszubilden. Dies hat den Vorteil, dass sich nach wie vor die Anzahl der Bauteile nicht erhöht, aber zusätzlich die Sekundärmasse 8 für die Ausbildung der Lageransätze 40, 42 nicht mittels eines Spanwerkzeugs nachbehandelt werden muss, was insbesondere für die Ausbildung des Lageransatzes 42 für das Radiallager 32 notwendig wäre. Diese Nachbehandlung ist zum einen teuer und verlangsamt den Herstellungsprozess und zum anderen verhindert es die Ausgestaltung der Sekundärmasse 8 aus verschleißfesten Werkstoffen. Eine besonders bevorzugte Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Schwungmassenvorrichtung ist in 2 gezeigt.
Wie 2 zeigt, weist die Nabenscheibe 22 radial innen einen umgeformten Bereich 46 auf, der den ausgangsseitigen Lageransatz 42 für das Radiallager 32 bildet. Da normalerweise die Nabenscheibe 22 aus einem umgeformten Stahlblech gefertigt wird, kann die Ausbildung des Lageransatzes 42 und auch des Lageransatzes 40 für das Axiallager 30 während des sowieso nötigen Umformschritts für die Nabenscheibe 22 erfolgen.
Zudem ist bei der Herstellung der Nabenscheibe ein Ausstanzvorgang vorgesehen, um die Aussparungen für Getriebeeingangswelle auszubilden. Im Stand der Technik wird die Aussparung derart dimensioniert, dass Radial- und Axiallager darin aufgenommen werden können. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel dagegen muss nur eine Aussparung für die Getriebeeingangswelle vorgesehen werden und Montageöffnungen 44 für die Befestigung des Schwungmassenelements an der Abtriebswelle der Antriebseinheit. Dadurch können Stanzabfälle bei der Nabenscheibenherstellung verringert werden, was wiederum Ressourcen schont und die Herstellung verbilligt.
Bauraum- und Designbedingt kann es jedoch vorteilhaft und nötig sein, nur den ausgangsseitigen Lageransatz 42 des Radiallagers 32 integral mit der Nabenscheibe 22 auszubilden. Eine derartige Ausgestaltung ist in den 3 und 4 gezeigt.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß der ausgangsseitige Lageransatz 40 für das Axiallager 30 integral mit der Sekundärmasse 8 ausgebildet. Auch wenn dies eine spanende Nachbearbeitung der Sekundärmasse 8 erfordern kann, ist dies aufgrund der radialen Ausrichtung des Lageransatzes 40 für das Axiallager 30 weniger aufwendig als die Ausbildung des axialen Lageransatzes 42 für das Radiallager 32.
3 zeigt weiterhin, dass eingangsseitig die Lagertragvorrichtung 38 nicht wie in 1 und 2 dargestellt, sowohl den eingangsseitigen Lageransatz 34 für das Axiallager 30 als auch den eingangsseitigen Lageransatz 36 für das Radiallager 32 ausbilden muss, sondern Lagertragvorrichtung 38 kann auch nur einen der Lageransätze 34; 36 ausbilden. Bei dem in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der eingangsseitige Lageransatz 36 für das Radiallager 32 mittels der Lagertragvorrichtung 38 ausgebildet, während der axiale Lageransatz 34 über die Primärmasse 6 gebildet ist.
Selbstverständlich kann auch der axiale Lageransatz 34 über die Lagertragvorrichtung 38 ausgebildet sein, während der radiale Lageransatz 36 integral mit der Primärmasse 6 ausgebildet ist.
4 zeigt eine weitere bevorzugte Variante, bei der, wie oben erwähnt, nur der ausgangsseitige radiale Lageransatz von der Nabenscheibe 22 ausgebildet ist. Im Gegensatz zu dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, ist bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch der ausgangsseitige axiale Lageransatz nicht mittels der Sekundärmasse 8, sondern mittels eines zusätzlichen Bauteils 50 ausgebildet. Das Bauteil 50 kann beispielsweise ein umgeformtes Formblechelement sein. Das Bauteil 50 ist drehfest mit der Sekundärmasse 8 bzw. der Nabenscheibe 22 verbunden, wobei das Bauteil 50 mittels der Nietverbindung 24 drehfest verbindbar ist, oder aber auch drehfest zwischen Nabenscheibe 22 und Sekundärmasse 8 einklemmbar ist. Selbstverständlich sind auch andere als die hier genannten drehfesten Verbindungen möglich und vom Rahmen der Erfindung umfasst. Radial innen kann das Bauteil 50 einen integral ausgeformten Lageransatz für das Axiallager 30 aufweisen. In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch der ausgangsseitige Lageransatz 40 für das Axiallager 30 lediglich drehfest mit Bauteil 50 verbunden. Eine derartige drehfeste Verbindung kann beispielsweise über am Lageransatz 40 ausgebildete Nasen 52 bereitgestellt sein, die in Aussparungen 54 eingreifen, die am Bauteil 50 ausgebildet sind.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung mindestens eines der ausgangsseitigen Lageransätze integral mit der Nabenscheibe 22 können teure Nachbearbeitungen der Sekundärmasse 8 verringert werden, und insbesondere bei der Ausbildung von Radiallageransatz 42 und Axiallageransatz 40 über die Nabenscheibe 22 Stanzabfälle vermieden werden, was die Ressourcen schont.
Bezugszeichenliste

1: Schwungmassenvorrichtung
2: Eingangsseite
3: Abtriebswelle/Kurbelwelle
4: Ausgangsseite
6: Primärmasse
8: Sekundärmasse
10: Energiespeicher
12: Tasche
13: Deckel
14: Abdeckblech
16: Zusatzmasse
18: Dichtung
20: Dämpfungseinrichtung
22: Nabenscheibe
24: Niet
26: Kurbelwellenschraube
30: Axiallager
32: Radiallager
34: eingangsseitiger Lageransatz des Axiallagers
36: eingangsseitiger Lageransatz des Radiallagers
38: Lagertragvorrichtung
40: ausgangsseitiger Lageransatz des Axiallagers
42: ausgangsseitiger Lageransatz des Radiallagers
44: Montageaussparung
46: Umformbereich an Nabenscheibe
50: Formblech
52: Nase
54: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19834728 [0002]

Claims

Schwungmassenvorrichtung (1), insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit einer eine Primärmasse (6) aufweisenden Eingangsseite (2) und einer eine Sekundärmasse (8) aufweisenden Ausgangsseite (2), die gegen die Wirkung mindestens eines elastischen Elements (10) einer Dämpfungseinrichtung (20) relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Ausgangsseite (2) eine mit der Sekundärmasse (8) verdrehfest verbindbare Nabenscheibe (22) aufweist, die mit dem mindestens einen elastischen Element (10) der Dämpfungseinrichtung (20) in Wirkverbindung steht, und wobei die Eingangsseite (2) gegenüber der Ausgangsseite (2) radial mittels eines Radiallagers (32) und axial mittels eines Axiallagers (32) gelagert ist, wobei das Axiallager (32) radial innerhalb des Radiallagers (32) angeordnet ist, und wobei dem Radiallager (32) und dem Axiallager (32) jeweils ein eingangsseitiger (34, 36) und ein ausgangsseitiger (40, 42) Lageransatz zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Lageransatz (42) für das Radiallager (32) integral mit der Nabenscheibe (22) ausgeformt ist und/oder der ausgangsseitige Lageransatz (40) für das Axiallager (30) integral mit der Sekundärmasse (8) ausgebildet ist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Radiallager (32) ein zumindest teilweise axial ausgerichteten (34) Lageransatz der Eingangsseite (2) sowie einen dazu korrespondierenden, zumindest teilweise axial ausgerichteter Lageransatz (42) der Ausgangsseite (4) zugeordnet ist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärmasse (6) der Eingangsseite (2) mit einer Antriebseinheit verbindbar ist und die Sekundärmasse (8) der Ausgangsseite (4) mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Primärmasse (6) Verschraubungsausnehmungen besitzt, zu deren Befestigung an einer Abtriebswelle (3) der Antriebseinheit, wobei die Verschraubungsausnehmungen – in radialer Richtung betrachtet – zwischen dem Radiallager (32) und dem Axiallager (32) vorgesehen sind.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Lageransatz (40) für das Axiallager (32) integral mit der Nabenscheibe (22) ausgebildet ist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenscheibe (22) mindestens eine Montageaussparung (44) für eine Verschraubung der Primärmasse (6) mit der Abtriebswelle (3) der Antriebseinheit aufweist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Lageransatz (40) für das Axiallagers (32) integral mit der Sekundärmasse (8) ausgebildet ist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärmasse (8) mindestens eine Montageaussparung (44) für eine Verschraubung der Primärmasse (6) mit der Abtriebswelle (3) der Antriebseinheit aufweist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgangsseitige Lageransatz (40) für das Axiallager (32) über eine drehfest mit der Sekundärmasse (8) und/oder der Nabenscheibe (22) verbindbare Lagertragvorrichtung (50) ausgebildet ist, insbesondere ein den ausgangseitigen Lageransatz für das Axiallager (32), vorzugsweise integral, ausbildendes Formblechelement.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagertragvorrichtung (50) mindestens eine Montageaussparung (44) für eine Verschraubung der Primärmasse (6) mit der Abtriebswelle (3) der Antriebseinheit aufweist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagertragvorrichtung (50), insbesondere das Formblechelement, mindestens eine Öffnung (54) aufweist, die vorzugsweise mit einer an einer Lagervorrichtung ausgebildeten Nase (52) zusammenwirkt, um den ausgangsseitigen Lageransatz für das Axiallager (32) auszubilden.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige Lageransatz (36) für das Radiallager (32) und der eingangsseitige Lageransatz (34) für das Axiallager (32) integral mit der Primärmasse (6) ausgebildet sind.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige Lageransatz (36) für das Radiallager (32) und der eingangsseitige Lageransatz (34) für das Axiallager (32) über eine mit der Primärmasse (6) drehfest verbindbare Lagertragvorrichtung (38) ausgebildet sind.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige Lageransatz (36) für das Radiallager (32) oder der eingangsseitige Lageransatz (34) für das Axiallager (32) integral mit der Primärmasse (6) ausgebildet ist, wobei der nicht von der Primärmasse (6) ausgebildete Lageransatz (34; 36) über eine drehfest mit der Primärmasse (6) verbindbare Lagertragvorrichtung (38) ausgebildet ist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagertragvorrichtung (38) drehfest mit der Primärmasse (6) über eine Verschraubung (26) der Primärmasse (6) mit einer Abtriebswelle (3) einer Antriebseinheit verbunden ist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (30) aus mindestens einem Bauteil gebildet ist und sich das mindestens eine das Axiallager (30) bildende Bauteil radial in den Verschraubungsbereich der Primärmasse (6) mit der Abtriebswelle (3) erstreckt.
Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der eingangsseitige (34) und/oder ausgangsseitige (40) Lageransatz für das Axiallager (30) einen radialen Teil und einen axialen Teil aufweist, wobei vorzugsweise der axiale Teil zur verdrehfesten Verbindung des Axiallagers (30) mit der Eingangs- (2) und/oder Ausgangsseite (4) und der radiale Teil zur Lagerung dient.
Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageransätze (34; 40) für das Axiallager (30) zumindest eine Kunststoffscheibe und eine Gleitscheibe aufweisen, wobei die eine verdrehfest mit dem eingangsseitigen Lageransatz (34) und die andere verdrehfest mit dem ausgangsseitigen Lageransatz (40) verbindbar ist, wobei vorzugsweise die Kunststoffscheibe verdrehfest dem eingangsseitigen Lageransatz (34) und die Gleitscheibe verdrehfest mit dem ausgangsseitigen Lageransatz (40) verbindbar ist.
Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die verdrehfeste Verbindung mittels Eingriffsnasen und/oder einer Nietverbindung und/oder einer Klemmverbindung und/oder einer Schweißverbindung und/oder einer Pressverbindung und/oder einer Verzahnung und/oder einer Klebverbindung erfolgt.
Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kunststoffscheibe und/oder die Gleitscheibe radial in einen Verschraubungsbereich der Eingangsseite (2) mit einer Abtriebswelle (3) einer Antriebseinheit erstrecken.
Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffscheibe und/oder die Gleitscheibe mindestens eine Montageaussparung für eine Verschraubung der Eingangsseite (2) mit der Abtriebswelle (3) der Antriebseinheit aufweist.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärmasse (8) axial elastisch mit der Nabenscheibe (22) verbunden ist, vorzugsweise über mindestens ein zwischen Nabenscheibe (22) und Sekundärmasse (8) angeordnetes Federelement, insbesondere mindestens eine Blattfeder.
Schwungmassenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Radiallager (32) und/oder Axiallager (32) als Gleitlager ausgebildet sind.