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Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärmasse und einer Sekundärmasse, die gegen die Kraft einer Federanordnung relativ zueinander verdrehbar sind.
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Zweimassenschwungräder sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
DE 41 17 582 A1 , bekannt. Solche Zweimassenschwungräder werden als Schwingungstilger für Torsionsschwingungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei das Zweimassenschwungrad in der Regel zwischen der Kurbelwelle einer das Kraftfahrzeug antreibenden Verbrennungskraftmaschine und einer dem Schaltgetriebe vorgelagerten Fahrzeugkupplung angeordnet ist. Durch die gegen Federkraft und gegebenenfalls auch gegen trockene Reibung relativ zueinander verdrehbare Primärmasse und Sekundärmasse werden Drehschwingungen, die durch das ungleichmäßige Antriebsmoment des in der Regel als Kolbenmotor ausgeführten Verbrennungsmotors hervorgerufen werden, getilgt.
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Bei Zweimassenschwungrädern nach Stand der Technik wird eine Taumelbewegung der Sekundärmasse nicht behindert. Durch das Taumeln kann es zu einem Klemmen der Lagerung der Sekundärmasse gegenüber der Primärmasse kommen. Außerdem kann ein Lagerring, der Teil eines Gleitlagers zwischen Primär- und Sekundärmasse ist, durch das Taumeln initiiert in Richtung auf die Primärmasse wandern.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Zweimassenschwungrad anzugeben, das die zuvor genannten Nachteile überwindet.
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Dieses Problem wird durch ein Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärmasse und einer Sekundärmasse, die gegen die Kraft einer Federanordnung relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Sekundärmasse an einem Lagerdorn der Primärmasse drehbar gelagert ist und zwischen Primärmasse und Sekundärmasse ein Reibring angeordnet ist, der in einer ersten Stellung gegenüber der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse spielbehaftet ist und in einer zweiten Stellung der Sekundärmasse sowohl mit der Primärmasse als auch der Sekundärmasse in Kontakt ist.
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Unter der ersten Stellung wird hier eine Stellung der Sekundärmasse gegenüber der Primärmasse verstanden, bei der die Rotationsachsen beider etwa parallel zueinander sind, dies ist eine nicht gekippte Stellung der Sekundärmasse gegenüber der Primärmasse. Dies ist zugleich die Soll-Stellung der Sekundärmasse gegenüber der Primärmasse. Eine solche Stellung nimmt die Sekundärmasse beispielsweise bei stehendem Verbrennungsmotor oder in Betriebszuständen, in denen nur geringe Momentenschwankungen an dem Zweimassenschwungrad auftreten, ein. Unter der zweiten Stellung wird eine gekippte Stellung verstanden, also eine Stellung, bei der die Sekundärmasse gegenüber der Soll-Stellung (ersten Stellung) gekippt ist. Dies ist eine Stellung, bei der im Stand der Technik ein Klemmen der Lagerung der Sekundärmasse droht.
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Der Reibring kann beispielsweise aus Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff hergestellt sein. Die Oberfläche kann beispielsweise mit Teflon beschichtet sein. Durch eine Oberflächenbehandlung oder eine Beschichtung kann die Reibung bei Kontakt mit der Primärmasse bzw. Sekundärmasse beeinflusst werden. Zur Verminderung von Reibung können auch Schmiermittel vorgesehen sein.
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Der Reibring ist in einer Ausführungsform der Erfindung an der Sekundärmasse angeordnet und umfasst eine radial verlaufende Fläche an einer der Primärmasse zugewandten Stirnfläche, die in der zweiten Stellung der Sekundärmasse mit der Primärmasse in Kontakt gebracht werden kann. Der Reibring bildet so einen Anschlag für die Sekundärmasse bei einer Taumelbewegung, wobei sich die Sekundärmasse über den Reibring an der Primärmasse abstützt. Der Reibring kommt nur bei einer Taumelbewegung der Sekundärmasse mit Primärmasse und Sekundärmasse gleichzeitig in Kontakt und ist sonst gegenüber zumindest der Primärmasse und/ oder der Sekundärmasse spielbehaftet angeordnet.
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Der Reibring fasst in einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Mittelteil einen Lagerring der Sekundärmasse ein, wobei die radial verlaufende Fläche an der der Primärmasse zugewandten Stirnfläche durch einen an dem Mittelteil angeordneten Innenring gebildet wird. Der Reibring ist dadurch zentriert an dem Lagerring der Primärmasse gehalten. Der Innenring bildet eine im Vergleich zum Querschnitt des Mittelteils größere Kontaktfläche.
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Der Reibring umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung an dem axialen Ende, das dem Innenring abgewandt ist, einen Außenring, der einen Dämpferflansch hintergreift. Der Außenring verhindert eine Wanderung des Reibringes in Richtung Verbrennungsmotor bzw. Primärmasse, indem dieser einen formschlüssigen Anschlag für den Reibring in dieser Richtung bildet. Zudem vergrößert der Außenring die Kontaktfläche des Reibringes mit der Sekundärmasse.
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Der Außenring ragt in einer Ausführungsform der Erfindung in eine Ausnehmung der Sekundärmasse. Dadurch kann der Dämpferflansch nah an der Sekundärmasse angeordnet werden. Zudem kann bei vorgegebenem Abstand zwischen Dämpferflansch und Sekundärmasse die Dicke des Außenringes in axialer Richtung erhöht werden, da diese durch die Ausnehmung größer sein darf als es dem Abstand zwischen Dämpferflansch und Sekundärmasse entspricht.
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Der Reibring ist in einer alternativen Ausführungsform der Erfindung an einer Stirnseite des Lagerdorns angeordnet. Der Lagerdorn dient der Zentrierung der Sekundärmasse gegenüber der Primärmasse. Gleichzeitig wird der Lagerdorn nun als Anschlag in axialer Richtung bei einer Kippbewegung der Sekundärmasse gegenüber der Primärmasse verwendet.
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Der Reibring umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung einen Mittelteil, der in einer Bohrung des Lagerdorns angeordnet ist. Der Lagerdorn zentriert und hält den Reibring.
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An dem Mittelteil ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein Anschlagring angeordnet, der den Lagerdorn in axialer Richtung überragt. Der Anschlagring liegt dabei an der Stirnfläche des Lagerdorns an und bedeckt diese teilweise oder vollständig. Auch bei gekippter Sekundärmasse kommt diese nicht direkt mit dem Lagerdorn, sondern nur mit dem Reibring, in Kontakt.
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Der Anschlagring weist in einer Ausführungsform der Erfindung im Wesentlichen einen Lförmigen Querschnitt auf. Der eine Schenkel des L wird dabei von dem Anschlagring, der andere von dem rohrförmigen Mittelteil gebildet.
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Der Reibring weist in einer Ausführungsform der Erfindung einen Außenring auf, der in eine umlaufende Nut des Lagerdorns eingreift. Der Außenring hintergreift die Nut und bildet in axialer Richtung eine reib- und insbesondere formschlüssige Verbindung zwischen Reibring und Lagerdorn, wobei eine Montage durch einpressen des Reibringes in den Lagerdorn durch die Elastizität des Reibringes nach Art einer Clipsverbindung möglich ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung;
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2 einen Ausschnitt aus 1 in vergrößerter Darstellung;
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung;
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4 einen Ausschnitt aus 3 in vergrößerter Darstellung bei einer ersten Stellung der Sekundärmasse;
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5 einen Ausschnitt aus 3 in vergrößerter Darstellung bei einer zweiten Stellung der Sekundärmasse.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades 1 in einer Schnittdarstellung. Eine Rotationsachse des Zweimassenschwungrades ist in 1 mit R bezeichnet. Die Rotationsachse R ist die Rotationsachse des Schwungsrades 1 und gleichzeitig die Rotationsachse einer Kurbelwelle eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors und auch die Rotationsachse einer dem Zweimassenschwungrad 1 nachgeordneten Fahrzeugkupplung, die ebenfalls nicht dargestellt ist. Im Folgenden wird unter der axialen Richtung die Richtung parallel zur Rotationsachse R verstanden, entsprechend wird unter der radialen Richtung eine Richtung senkecht zur Rotationsachse R verstanden. Die Umfangsrichtung ist eine Drehung um die Rotationsachse R.
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Das Zweimassenschwungrad 1 umfasst eine Primärmasse 2 sowie eine Sekundärmasse 3, die gegen die Kraft einer Federanordnung 4 relativ zueinander um die Rotationsachse R verdreht werden können. Die Federanordnung 4 umfasst mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Bogenfedern 8, wobei jede Bogenfeder 8 koaxial angeordnete innere und äußere Federn umfassen kann. Die Primärmasse 2 umfasst einen Primärflansch 5, welcher im Wesentlichen aus einem motorseitigen ersten Flanschteil 6 und einem kupplungsseitigen zweiten Flanschteil 7 gebildet ist. Der erste Flanschteil 6 und der zweite Flanschteil 7 schließen einen Freiraum ein, in dem die Bogenfedern 8 angeordnet sind. Die Bogenfedern 8 stützen sich mit einem Federende jeweils an der Primärmasse 2 ab, beispielsweise an hier nicht dargestellter Nasen, die in den von dem ersten Flanschteil 6 und dem zweiten Flanschteil 7 umschlossenen Freiraum ragen. Mit dem jeweils anderen Federende stützen sich die Dämpferfedern 8 an einem Dämpferflansch 9 ab. Der Dämpferflansch 9 ist mit einem Sekundärflansch 10 verbunden, der Teil der Sekundärmasse 3 ist. Der Sekundärflansch 10 trägt entweder eine Gegendruckplatte einer Ein- oder Mehrscheibenkupplung oder ist mit einer Gegendruckplatte fest verbunden. An dem Primärflansch 10 ist des Weiteren ein Anlasserzahnkranz 11 angeordnet, welcher in Einbaulage des Zweimassenschwungrades mit einem hier nicht dargestellten elektrischen Anlasser des Kraftfahrzeugs in Eingriff gebracht werden kann. Zwischen der Primärmasse 2 und der Sekundärmasse 3 sind Reibscheiben 12 angeordnet, die bei einer Relativverdrehung der Primärmasse 2 gegenüber der Sekundärmasse 3 mittels trockener oder viskoser Reibung eine zusätzliche Dämpfung in das System einbringen. Die Reibscheiben 12 werden hier nicht näher beschrieben, da diese für das Verständnis der Erfindung eine untergeordnete Bedeutung haben.
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Die Primärmasse 2 umfasst einen Primärflansch 13, mit dem die Primärmasse 2 zur Übertragung eines Drehmoments mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt werden kann. Das Zweimassenschwungrad wird dazu mit Schrauben 37 mit der nicht dargestellten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verschraubt.
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Die zuvor dargestellte Anordnung eines Zweimassenschwungrades ist an sich aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
DE 41 17 582 A1 , bekannt. Auf derjenigen der Kurbelwelle abgewandten und damit der Kupplung zugewandten Seite des Primärflansches
2 ist ein Lagerdorn
14 an den Primärflansch
5 angeordnet. Der Lagerdorn trägt, wie nachfolgend näher beschrieben ist, ein Gleitlager zur Zentrierung der Sekundärmasse
3.
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Der Primärflansch 14 umfasst einen Befestigungsteller 15, mit dem der Lagerdorn 14 an dem Primärflansch 5 befestigt, beispielsweise vernietet oder verschweißt, ist. Des Weiteren umfasst der Lagerdorn 14 ein Lagerrohr 16, welches im Wesentlichen die Kontur eines Hohlzylinders aufweist. Durch den Befestigungsteller 15 und das Lagerrohr 16 ist der Lagerdorn 14 im Querschnitt tassenförmig und schließt eine Bohrung 35 ein. An dem Lagerrohr 16 des Lagerdorns 14 stützt sich ein Lagerschuh 17 des Sekundärflansches 10 ab. Der Lagerschuh 17 weist eine Durchgangsöffnung nach Art einer Stufenbohrung auf und umfasst einen Bereich 18 mit einem relativ großen Durchmesser zur Aufnahme eines Lagerrings 19. Der Lagerring 19 stützt sich in Richtung der Fahrzeugkupplung an einer Schulter 20 des Lagerschuhs 17 ab. Im Übergang der Schulter 20 zu dem Bereich 18 ist ein Freistich angeordnet. In Richtung auf die Fahrzeugkupplung schließt sich an die Schulter 20 ein Teller 21 an.
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Der Lagerschuh 17 bildet über den Lagerring 19 mit dem Lagerdorn 14 ein Gleitlager. Durch dieses Gleitlager ist die Sekundärmasse 3 gegenüber der Primärmasse 2 zentriert und drehbar gelagert.
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Der Sekundärflansch 3 umfasst einen radial innerhalb des Lagerschuhs 17 angeordneten inneren Lagerträger 38, dessen der Primärmasse 2 zugewandte Stirnseite mit einem Gleitlagerring 39 versehen ist. Der Gleitlagerring 39 hat einen L-förmigen Querschnitt und weist eine radial verlaufende Lagerfläche 40 auf. Diese stützt sich an einem mit der Primärmasse 2 fest verbundenen Gegenlagerring 41 ab. Der Gleitlagerring 39 und der Gegenlagerring 41 sind beispielsweise aus Kunststoff gefertigt. Mit dem inneren Lagerträger 38 und dem Gleitlagerring 39 sowie dem Gegenlagerring 41 stützt sich die Sekundärmasse 3 in axialer Richtung an der Primärmasse 2 ab.
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Zwischen dem Dämpferflansch 9 und dem Sekundärflansch 10 ist ein Reibring 22 angeordnet. 2 zeigt den Bereich A um den Reibring 22 in einer vergrößerten Darstellung. Der Lagerschuh 17 umfasst an derjenigen der Primärmasse zugewandten Seite einen Lagerring 23, der mit seinem Innendurchmesser an dem Lager 19 anliegt und an seinem Außendurchmesser mit dem Reibring 22 zusammenwirkt. Der Lagerschuh 17 weist einen Anschlagring 25 auf, der durch eine umlaufende Ausnehmung 24 gebildet wird. In die Ausnehmung 24 greifen auch Teile der Reibscheiben 12 ein. Der Reibring 22 umfasst im Wesentlichen ein hohlzylindrisches Mittelteil 26, das an dem der Primärmasse 2 zugewandten Ende in einen sich radial nach innen erstreckenden Innenring 27 übergeht und an seiner der Sekundärmasse 3 zugewandten Seite in einen sich radial nach außen erstreckenden Außenring 28 übergeht. Der Außenring 28 weist zudem eine umlaufende Fase 29 auf.
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Beim Taumeln der Sekundärmasse 3 kommt der Reibring 22 in Kontakt mit der Primärmasse 2 und begrenzt so das Kippspiel. Ein Taumeln der Sekundärmasse 3 entspricht einer Kippbewegung um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse R. Findet keine Taumelbewegung statt, so besteht zwischen dem Innenring 27 des Reibrings 22 und dem Primärflansch 5 ein Spalt 30. Bei einer Taumelbewegung der Sekundärmasse wird der Spalt 30 überwunden. Zudem wird ein weiterer Spalt 31 zwischen dem Außenring 28 und der Ausnehmung 24 bzw. der Sekundärmasse 3 überwunden, so dass der Außenring 28 sich über den in die Ausnehmung 24 ragenden Teil der Reibscheibe 22 an dem Lagerschuh 17 abstützt. Das Überwinden der beiden Spalte 30, 31 bewirkt also, dass sich der Sekundärflansch 10 über den Reibring 22 an dem Primärflansch 5 in axialer Richtung abstützt.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades 1 in einer Schnittdarstellung ähnlich der 1. Das Ausführungsbeispiel der 3 unterscheidet sich von dem der 1 im Wesentlichen in der Anordnung des Reibrings 22. Daher wird auf die in beiden Ausführungsbeispielen identischen Bauteile nicht erneut eingegangen.
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Im Ausführungsbeispiel der 3 ist der Reibring 22 zwischen dem Lagerdorn 14 und dem Teller 21 des Lagerschuhs 17 angeordnet. Der Reibring 22 umfasst hier einen Anschlagring 32, der sich in radialer Richtung an dem Mittelteil 26 anschließt. Ein Außenring 33 greift in eine umlaufende Nut 36 in dem Lagerdorn 14 und dient im Wesentlichen der axialen Fixierung des Reibrings 22 gegenüber dem Lagerdorn 14.
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4 zeigt einen Ausschnitt B aus 3 in vergrößerter Darstellung in einer ersten Stellung (Ausgangskonfiguration, Soll-Stellung), bei der die Sekundärmasse 3 nicht gegenüber der Primärmasse 2 gekippt ist. Entsprechend zeigt 5 den Ausschnitt B aus 3 bei einer gegenüber der Primärmasse 2 gekippten Sekundärmasse 3, diese Stellung wird hier als zweite Stellung bezeichnet. Ein Spalt 34 zwischen dem Anschlag 32 und dem Teller 21, der in der Ausgangskonfiguration gemäß 4 noch vorhanden ist, wird in der gekippten Stellung überwunden, sodass der Lagerschuh 17 und damit der Sekundärflansch 10 über den Teller 21 an dem Anschlagring 32 anliegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zweimassenschwungrad
- 2
- Primärmasse
- 3
- Sekundärmasse
- 4
- Federanordnung
- 5
- Primärflansch
- 6
- erster Flanschteil
- 7
- zweiter Flanschteil
- 8
- Dämpferfedern
- 9
- Dämpferflansch
- 10
- Sekundärflansch
- 11
- Anlasserzahnkranz
- 12
- Reibscheiben
- 13
- Primärflansch
- 14
- Lagerdorn
- 15
- Befestigungsteller
- 16
- Lagerrohr
- 17
- Lagerschuh
- 18
- Bereich mit großem Durchmesser
- 19
- Lagerring
- 20
- Schulter
- 21
- Teller
- 22
- Reibring
- 23
- Lagerring
- 24
- Ausnehmung
- 25
- Anschlagring
- 26
- Mittelteil
- 27
- Innenring
- 28
- Außenring
- 29
- Fase
- 30
- Spalt
- 31
- weiterer Spalt
- 32
- Anschlagring
- 33
- Außenring
- 34
- Spalt
- 35
- Bohrung des Lagerdorns
- 36
- umlaufende Nut
- 37
- Schrauben
- 38
- innerer Lagerträger
- 39
- Gleitlagerring
- 40
- Lagerfläche
- 41
- Gegenlagerfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4117582 A1 [0002, 0027]
