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Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad und ein Verfahren zu dessen Montage mit einer primären Schwungmasse mit auf einem Teilkreis angeordneten Öffnungen zur Verbindung mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und einer auf dieser entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung begrenzt verlagerbar und mittels einer aus einem Axiallager und einem Radiallager gebildeten Gleitlagerung gelagerten sekundären Schwungmasse.
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Gattungsgemäße Zweimassenschwungräder sind seit Langem bekannt und werden in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zur Dämpfung von Drehschwingungen von Brennkraftmaschinen eingesetzt. Hierbei ist eine primäre Schwungmasse mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine fest verbunden und eine sekundäre Schwungmasse koaxial und begrenzt verdrehbar gelagert. Die sekundäre Schwungmasse dient dabei als Ausgangsteil des Zweimassenschwungrads und bildet beispielsweise eine Gegendruckplatte einer Reibungskupplung, an der die Kupplungsdruckplatte aufgenommen ist. Je nach Ausbildung der Reibungskupplung müssen dabei die axial wirksamen Betätigungskräfte der Reibungskupplung von der Lagerung zwischen den beiden Schwungmassen und der nachfolgenden Lagerung der Kurbelwelle abgestützt werden. Die Lagerung der beiden Schwungmassen aufeinander muss daher die Funktionen einer Radial- und einer Axiallagerung aufweisen. Hierzu werden beispielsweise Wälzlagerungen in Form von Rillenkugellagern oder Schrägkugellagern eingesetzt. Beispielsweise zur Kostenoptimierung können anstatt Wälzlagerungen Gleitlagerungen vorgesehen sein, wobei jeweils separat ausgebildete Radiallager und Axiallager vorgesehen sind. Die
DE 10 2011 016 578 A1 zeigt beispielsweise ein Zweimassenschwungrad mit einer Gleitlagerung bestehend aus einem auf einem ähnlichen Umfang radial innerhalb eines Teilkreises von Öffnungen zur Verschraubung des Zweimassenschwungrads mit der Kurbelwelle angeordnetem Radiallager und Axiallager. Die Montage erfolgt dabei durch Auffädeln eines einen Gleitbelag enthaltenden Lagerteils und eines eine Gleitfläche bereitstellenden Lagerteils auf einen Lagerflansch der primären Schwungmasse. Anschließend wird das Radiallager auf den Lagerflansch aufgezogen und damit das Axiallager axial gesichert. Schließlich wird die sekundäre Schwungmasse auf das Radiallager gepresst. Die
DE 10 2011 016 988 A1 zeigt eine Gleitlagerung eines Zweimassenschwungrads, bei der zur Montage das den Gleitbelag enthaltende Lagerteil des Axiallagers auf einem Lagerflansch aufgenommen ist und das komplementäre Lagerteil an dem Radiallager befestigt ist. Hierbei dient das Radiallager jeweils als Verliersicherung für Komponenten des Axiallagers, um Fehlbestückungen und dergleichen der Gleitlagerung des Zweimassenschwungrads während der Montage zu vermeiden. Soll beispielsweise aufgrund einer höheren Traglast des Radiallagers und/oder zur Abdichtung des Zweimassenschwungrads mittels des Radiallagers nach außen das Radiallager radial außerhalb des Teilkreises der Öffnungen bei mangelndem Bauraum für ein Axiallager angeordnet werden, kann eine derartige Verliersicherung nicht angewandt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Zweimassenschwungrad und ein Verfahren zu dessen Montage vorzuschlagen, welches eine getrennte Anordnung von Axiallager und Radiallager der Gleitlagerung ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und die Merkmale des Verfahrensanspruchs 9 gelöst. Die von diesen abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.
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Das vorgeschlagene Zweimassenschwungrad enthält eine primäre Schwungmasse mit auf einem Teilkreis angeordneten Öffnungen zur Verbindung mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und eine auf dieser entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung begrenzt verlagerbar und mittels einer aus einem Axiallager und einem Radiallager gebildeten Gleitlagerung gelagerten sekundären Schwungmasse. Das Radiallager ist dabei außerhalb des Teilkreises und das Axiallager innerhalb des Teilkreises angeordnet. Ein erstes, einen Gleitbelag enthaltendes Lagerteil des Axiallagers, beispielsweise eine Deckscheibe mit Gleitbelag ist dabei auf der primären Schwungmasse und ein auf dem Gleitbelag aufgelagertes zweites Lagerteil auf der sekundären Schwungmasse aufgenommen. Die Aufnahme der Lagerteile an deren Schwungmassen kann unabhängig voneinander positioniert, verdreh- und/oder verdrehgesichert vorgesehen werden. Die Aufnahme kann formschlüssig beispielsweise mittels Verschnappen, Verrasten, bajonettartig oder in ähnlicher Weise erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Reib- und/oder Stoffschluss, beispielsweise durch Verkleben erfolgen.
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In vorteilhafter Weise wird die Reihenfolge der Montage des Axiallagers umgekehrt. Dies erlaubt es, das erste Lagerteil mit dem Gleitbelag des Axiallagers auf der Primärseite zu positionieren. Über die Deckscheibe und/oder zusätzliche Nasen des Axiallagers kann eine Verdrehsicherung in tangentialer Richtung sowie eine Verliersicherung in axialer Richtung erzielt werden. Der axiale Reibring in Form des zweiten Lagerteils kann über eine Verklipsung und einen Bord gegen Desachsierung während Betrieb und Montage gesichert werden. Die Verklipsung verhindert während der Montage den Verlust des Reibringes.
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Im Einzelnen kann der erste Lagerteil mittels eines formschlüssigen Eingriffs in die Öffnungen des Teilkreises eingreifenden Verbindungsmittel oder diesen zugeordneten Bauteilen verdrehgesichert sein. Beispielsweise kann das erste Lagerteil beziehungsweise dessen Deckscheibe radiale Erweiterungen aufweisen, die zumindest teilweise eine oder mehrere Verbindungsmittel wie Schrauben umgreifen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsmittel bereits verliersicher in der primären Schwungmasse wie Primärseite aufgenommen sind.
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In vorteilhafter Weise wird das erste Lagerteil gegenüber der ersten Schwungmasse verliergesichert aufgenommen, so dass dieses während der Montage nicht abfallen und eine Fehlbestückung verursachen kann, bevor dieses nicht durch Aufbringen des zweiten Lagerteils axial gesichert ist. Hierbei kann das erste Lagerteil die primäre Schwungmasse, ein dieser zugeordnetes Bauteil hintergreifen oder zwischen diesen radial erweitert angeordnet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die primäre Schwungmasse im Bereich des Teilkreises eine Verstärkungsscheibe auf, wobei das erste Lagerteil mittels zumindest einer radialen Erweiterung axial zwischen primärer Schwungmasse und Verstärkungsring verdrehund verliersicher aufgenommen ist. In den dadurch axial verbreiterten Öffnungen können die Verbindungsmittel wie Schrauben verliersicher eingebracht sein. Das Verstärkungsteil kann beispielsweise mittels Verbindungsmitteln wie Schrauben bevorzugt auf dem Durchmesser des Teilkreises der Öffnungen zur Aufnahme der primären Schwungmasse auf der Kurbelwelle an der primären Schwungmasse aufgenommen sein. Hierbei kann die zumindest eine radiale Erweiterung des ersten Lagerteils plan an der primären Schwungmasse anliegen und der Verstärkungsring zumindest eine zu der zumindest einen radialen Erweiterung komplementäre Ausnehmung aufweisen. Hierbei hat es sich insbesondere zur Erhöhung der Stabilität und Zentrierung des ersten Lagerteils gegenüber dem Verstärkungsteil beziehungsweise der primären Schwungmasse als vorteilhaft erwiesen, wenn mehrere, in nicht symmetrischer Teilung vorgesehene radiale Erweiterungen vorgesehen sind.
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Des Weiteren kann der Verstärkungsring bevorzugt radial außen einen axial erweiterten Lagerflansch mit einem Außenumfang aufweisen, an dem das Radiallager aufgenommen ist. Durch die radial über den Teilkreis hinaus erweiterte Aufnahme der sekundären Schwungmasse auf der primären Schwungmasse kann die Tragkraft des zwischen diesen angeordneten Radiallagers erhöht werden. Zudem können primäre und sekundäre Schwungmasse radial außerhalb des Teilkreises gegeneinander mittels des Radiallagers abgedichtet werden, so dass ein zwischen diesen gebildeter Ringraum, in dem beispielsweise die zwischen diesen bei Verdrehung wirksame Federeinrichtung und/oder ein Fliehkraftpendel untergebracht sein können, gegen Wassereintritt geschützt werden kann.
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Das zweite Lagerteil wie Reibring oder Gleitring aus Metall oder bevorzugt aus Kunststoff ist in bevorzugter Weise verliersicher an der sekundären Schwungmasse angeordnet. Beispielsweise kann diese einen Innenumfang der sekundären Schwungmasse umgreifen und einen Hinterschnitt, beispielsweise einen nach radial innen erweiterten Ringbord ausbilden. Hierdurch wird das Lagerteil zudem zentriert an der sekundären Schwungmasse aufgenommen, so dass nach dem Fügen von primärer und sekundärer Schwungmasse auf dem Radiallager die beiden Lagerteile des Axiallagers koaxial zueinander zentriert sind und keine Desachsierung am Axiallager auftritt.
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Durch die funktionelle Trennung von Axial- und Radiallager der Gleitlagerung können beide Lager unabhängig voneinander positioniert und ausgelegt werden, wobei wie vorgeschlagen alle Bauteile des Axiallagers verliersicher an den Schwungmassen aufgenommen sind.
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In dem vorgeschlagenen Verfahren zur Montage eines Zweimassenschwungrads mit einer primären Schwungmasse mit auf einem Teilkreis angeordneten Öffnungen zur Verbindung mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und einer auf dieser entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung begrenzt verlagerbar und mittels einer aus einem Axiallager und einem Radiallager gebildeten Gleitlagerung gelagerten sekundären Schwungmasse werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:
- – Die Gleitlagerung als Radiallager und Axiallager wird getrennt ausgebildet,
- – das Radiallager wird radial außerhalb des Teilkreises auf der sekundären Schwungmasse angeordnet,
- – ein erstes Lagerteil des Axiallagers mit einem Gleitbelag wird verliersicher und verdreh gesichert radial innerhalb des Teilkreises an der primären Schwungmasse angeordnet,
- – ein zweites, im zusammengebauten Zustand auf dem Gleitbelag gleitendes Lagerteil des Axiallagers wird verliersicher an der sekundären Schwungmasse angeordnet,
- – die beiden Schwungmassen werden durch Fügen des Radiallagers auf einen axialen Ansatz der primären Schwungmasse aufeinander gelagert.
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Es hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Verstärkungsring mit einem axialen Ansatz zur Aufnahme des Radiallagers und einer Verdrehsicherung und einer Verliersicherung für das erste Lagerteil verbunden wird.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen Detailschnitt durch ein Zweimassenschwungrad im Bereich der Lagerung der beiden Schwungmassen aufeinander,
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2 einen Detailschnitt durch ein Zweimassenschwungrad im Bereich der Lagerung der beiden Schwungmassen aufeinander entlang einer in Umfangsrichtung gegenüber dem Schnitt der 1 geänderten Schnittlinie
und
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3 eine Detailansicht auf die primäre Schwungmasse des Zweimassenschwungrads der 1 und 2 bei abgenommener sekundärer Schwungmasse.
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Die
1 zeigt die obere Hälfte des um die Drehachse d angeordneten Zweimassenschwungrads
1 im Detail um die Gleitlagerung
2. Auf den allgemeinen, nicht näher dargestellten Aufbau von Zweimassenschwungrädern wird auf den einschlägig bekannten Stand der Technik, beispielsweise die
DE 102 10 831 A1 verwiesen. Mittels der Gleitlagerung
2, die getrennt in das Axiallager
3 und das Radiallager
4 ausgebildet ist, sind die primäre Schwungmasse
5 und die sekundäre Schwungmasse
6 aufeinander entgegen einer radial weiter außen angeordneten, nicht dargestellten Federeinrichtung relativ und begrenzt gegeneinander um die Drehachse d verdrehbar und axial aufeinander gelagert. Die primäre Schwungmasse
5 weist die auf dem mit dem Radius R um die Drehachse d vorgesehenen Teilkreis
7 angeordneten Öffnungen
9 auf, die nicht dargestellte Verbindungsmittel wie Schrauben enthalten können, mittels der das Zweimassenschwungrad
1 auf einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommen ist. Das Radiallager
4 ist dabei radial außerhalb des Teilkreises
7 und das Axiallager
3 radial innerhalb des Teilkreises
7 angeordnet. Das Radiallager
4 dichtet den von primärer Schwungmasse
5 und sekundärer Schwungmasse
6 umgrenzten Ringraum
8, der beispielsweise die Federeinrichtung und/oder ein Fliehkraftpendel oder dergleichen enthalten kann, nach außen ab, so dass dieser von rauen Umweltbedingungen wie beispielsweise Wassereintritt geschützt werden kann.
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An der primären Schwungmasse 5 ist der Verstärkungsring 10 angebracht, der mit den Öffnungen 9 fluchtende Öffnungen 11 und den axialen Ansatz 12 zur Aufnahme des Radiallagers 4 aufweist. Hierbei ist der Gleitring 22 mit dem Gleitbelag 23 des Radiallagers 4 an der sekundären Schwungmasse 6 aufgenommen. Der Anschlag 24 positioniert den Gleitring 22 gegenüber der sekundären Schwungmasse 6. Die Oberfläche 25 des axialen Ansatzes 12 bildet den Gleitpartner für den Gleitbelag 23.
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An dem Verstärkungsring 10 ist das erste Lagerteil 13 mit dem Gleitbelag 14 des Axiallagers 3 verdrehgesichert aufgenommen und zentriert. Das erste Lagerteil kann als Deckscheibe des Axiallagers 3 aus Blech gebildet sein. Der Gleitbelag 14 kann aus gesintertem Metall, aus einer Kunststoffmatrix wie Harz und/oder dergleichen ein oder mehrschichtig ausgebildet sein, wobei in dem Gleitbelag ein chemisch und/oder physikalisch gebundenes Gleitmedium wie anorganische und/oder organische Schmiermittel, beispielsweise gepropftes und/oder pulverisiertes Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit und/oder dergleichen untergebracht sein kann. In gleicher Weise kann der Gleitbelag des Radiallagers 4 ausgebildet sein.
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Das zweite Lagerteil 15 des Axiallagers 3 ist an der sekundären Schwungmasse 6 verliersicher aufgenommen. Das zweite Lagerteil 15 ist bevorzugt aus Kunststoff hergestellt und ist reibungsoptimiert, indem beispielsweise die Oberfläche werkzeugfallend oder nachbearbeitet eine geringe Rauhtiefe aufweist. Es werden bevorzugt nicht faserverstärkte Kunststoffe beispielsweise in einem Spritzgießverfahren verwendet. Das das ringförmige Lagerteil 15 ist im Querschnitt L-förmig mit dem die Gleitfläche 18 zu dem Gleitbelag 14 bildenden, radial ausgerichteten Schenkel 19 und dem axial ausgerichteten Schenkel 20 ausgebildet, der den Innenumfang 17 der sekundären Schwungmasse 6 umgreift und den Hinterschnitt 21 ausbildet. Das zweite Lagerteil 15 ist durch die durch den Hinterschnitt 21 gebildete Schnapp- oder Clip-Verbindung zentriert und verdrehgesichert an der sekundären Schwungmasse aufgenommen. Die Zentrierung der Lagerteile 13, 15 des Axiallagers 3 aufeinander erfolgt mittels der zentrierten Aufnahme der Schwungmassen 5, 6 aufeinander mittels des Radiallagers 4.
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Die 2 zeigt einen dem Schnitt der 1 entsprechenden Schnitt durch das Zweimassenschwungrad 1 der 1 entlang einer in Umfangsrichtung verlagerten Schnittlinie. Hieraus wird die radiale Erweiterung 26 deutlich, die in eine zu dieser komplementäre Einformung 27 im Verstärkungsring 10 eingreift und axial zwischen der primären Schwungmasse 5 und dem Verstärkungsring 10 fixiert ist, so dass das erste Lagerteil 13 verdrehgesichert und verliergesichert an der ersten Schwungmasse 5 aufgenommen ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einformung 27 in dem Verstärkungsring 10 vorgesehen und die radiale Erweiterung 26 liegt plan an der primären Schwungmasse 5 an. Die Verdreh- und Verliersicherung kann jedoch auch durch Einformungen, Bohrungen, Öffnungen und dergleichen in der primären Schwungmasse vorgesehen sein, wobei das erste Lagerteil entsprechend axial umgeformt ist.
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Die 3 zeigt das Zweimassenschwungrad 1 der 1 und 2 in teilweiser Ansicht bei abgenommener sekundärer Schwungmasse mit der primären Schwungmasse 5, dem Verstärkungsring 10, dem Radiallager 4 und dem ersten Lagerteil 13 des Axiallagers 3 (1) mit den unterschiedlich ausgebildeten gegenüber der Drehachse d auf unsymmetrischen Umfängen angeordneten radialen Erweiterungen 26, 26a, die in entsprechende Einformungen 27, 27a des Verstärkungsrings eingreifen. Die Öffnungen 28 zur Aufnahme des Verstärkungsrings 10 an der primären Schwungmasse sind auf demselben Teilkreis 7 angeordnet wie die Öffnungen 9, 11 in der primären Schwungmasse 5 und im Verstärkungsring 10 zur Aufnahme des Zweimassenschwungrads 1 an einer Kurbelwelle.
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In Zusammenschau der 1 bis 3 wird die Montage des Zweimassenschwungrads 1 näher erläutert. In einem ersten Unterzusammenbau wird das erste Lagerteil 13 in den Verstärkungsring 10 zentriert und mittels der Eder radialen Erweiterungen 26, 26a positioniert eingelegt und der Verstärkungsring 10 mit dem Lagerteil 13 zentriert mit der primären Schwungmasse verbunden. In dem zweiten Unterzusammenbau wird das Radiallager 4 auf die sekundäre Schwungmasse 6 aufgezogen und der zweite Lagerteil 15 mit dem Innenumfang 17 der sekundären Schwungmasse zentriert verrastet. Anschließend werden die Schwungmassen 5, 6 gefügt, indem das Radiallager 4 auf den axialen Ansatz 12 des Verstärkungsrings aufgepresst wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zweimassenschwungrad
- 2
- Gleitlagerung
- 3
- Axiallager
- 4
- Radiallager
- 5
- primäre Schwungmasse
- 6
- sekundäre Schwungmasse
- 7
- Teilkreis
- 8
- Ringraum
- 9
- Öffnung
- 10
- Verstärkungsring
- 11
- Öffnung
- 12
- axialer Ansatz
- 13
- Lagerteil
- 14
- Gleitbelag
- 15
- Lagerteil
- 17
- Innenumfang
- 18
- Gleitfläche
- 19
- Schenkel
- 20
- Schenkel
- 21
- Hinterschnitt
- 22
- Gleitring
- 23
- Gleitbelag
- 24
- Anschlag
- 25
- Oberfläche
- 26
- radiale Erweiterung
- 26a
- radiale Erweiterung
- 27
- Einformung
- 27a
- Einformung
- 28
- Öffnung
- d
- Drehachse
- R
- Radius
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011016578 A1 [0002]
- DE 102011016988 A1 [0002]
- DE 10210831 A1 [0018]
