DE102015211321A1

DE102015211321A1 - Zweimassenschwungrad

Info

Publication number: DE102015211321A1
Application number: DE102015211321.3A
Authority: DE
Inventors: Lionel Huber; Vincent Fender-Oberle
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2015-12-24

Abstract

Es ist ein Zweimassenschwungrad (10) zur Drehschwingungsdämpfung zwischen einer Antriebswelle (14) eines Kraftfahrzeugmotors und einer über eine Reibungskupplung mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes koppelbaren Zwischenwelle (40) vorgesehen mit einer Primärmasse (16) zum Einleiten eines Drehmoments, einer relativ zur Primärmasse (16) über ein Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder (18), verdrehbaren Sekundärmasse (20) zum Ausleiten eines Drehmoments und einem mit der Sekundärmasse (20) verbundenen Koppelelement (42), insbesondere Steckverzahnung, zur drehfesten, insbesondere formschlüssigen, Verbindung mit der Zwischenwelle (40), wobei die Sekundärmasse (20) über ein radial außerhalb zu dem Koppelelement (42) angeordnetes Gleitlager (56) an der Primärmasse (16) gelagert ist. Die Zwischenwelle (40) kann über das Koppelelement (42) an der über das bauraumsparende Gleitlager (56) an der Primärmasse (16) gelagerten Sekundärmasse (20) radial abgestützt werden, wodurch an einer näher als die Antriebswelle (14) an dem Kraftfahrzeuggetriebe liegenden Stelle ein dynamisches Auslenken der Zwischenwelle (40) vermieden werden kann, so dass bei einem geringen Bauraum geringe Belastungen in einem Kraftfahrzeuggetriebe eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridkraftfahrzeug, ermöglicht sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad, mit dessen Hilfe Drehschwingungen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können.
Beispielsweise aus DE 10 2008 004 150 A1 ist ein Zweimassenschwungrad bekannt, bei dem zur Drehschwingungsdämpfung einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors eine Primärmasse über eine Bogenfeder mit einer relativ zur Primärmasse verdrehbaren Sekundärmasse gekoppelt ist. Die Bogenfeder ist in einem Bogenfederkanal angeordnet, wobei eine Kanalwand des Bogenfederkanals durch die Primärmasse ausgebildet ist. In den Bogenfederkanal ragt ein Flansch der Sekundärmasse hinein, der über einen Reibring an der Kanalwand abgestützt ist. An der Sekundärmasse ist über eine Steckverzahnung ein Mitnehmerring angebunden, um das aus dem Zweimassenschwungrad ausgeleitete Drehmoment in eine Trennkupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes einzuleiten.
Insbesondere bei Hybridfahrzeugen kann zwischen der Antriebswelle und der Trennkupplung eine Zwischenwelle vorgesehen sein, mit der beispielsweise ein Rotor einer elektrischen Maschine zum rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs verbunden sein kann.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei einem geringen Bauraum Belastungen in einem Kraftfahrzeuggetriebe eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug zu reduzieren, so dass das Kraftfahrzeuggetriebe leichter ausgestaltet werden kann, um den Kraftstoffverbrauch und CO₂-Emissionen reduzieren zu können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei einem geringen Bauraum geringe Belastungen in einem Kraftfahrzeuggetriebe eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridkraftfahrzeug, ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Zweimassenschwungrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Erfindungsgemäß ist ein Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung zwischen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors und einer über eine Reibungskupplung mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes koppelbaren Zwischenwelle vorgesehen mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments, einer relativ zur Primärmasse über ein Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, verdrehbaren Sekundärmasse zum Ausleiten eines Drehmoments und einem mit der Sekundärmasse verbundenen Koppelelement, insbesondere Steckverzahnung, zur drehfesten, insbesondere formschlüssigen, Verbindung mit der Zwischenwelle, wobei die Sekundärmasse über ein radial außerhalb zu dem Koppelelement angeordnetes Gleitlager an der Primärmasse gelagert ist.
Besonders leichte Kraftfahrzeuggetriebe können bereits bei geringen dynamischen Auslenkungen der Getriebeeingangswelle hohen Belastungen ausgesetzt sein, da kraftaufnehmende Bauteile mit einer geringeren Sicherheit dimensioniert sind und daher empfindlicher auf erhöhte Krafteinwirkungen reagieren. Die Getriebeeingangswelle ist dadurch schwächer gelagert und kann unter dynamischer Last stärker axial und/oder radial auslenken. Durch die Auslenkungen können insbesondere an der Getriebeeingangswelle anliegende Dichtungen beschädigt werden, wodurch die Lebensdauer sinken würde. Dieser Effekt tritt umso stärker auf je weiter die Getriebeeingangswelle aus dem Kraftfahrzeuggetriebe herauskragt. Beispielsweise kragt die innere Getriebeeingangswelle eines Doppelkupplungsgetriebes deutlich weiter hervor als die äußere Getriebeeingangswelle. Insbesondere wenn die Getriebeeingangswelle mit Hilfe der Zwischenwelle in axialer Richtung verlängert ist, beispielsweise um über die Zwischenwelle eine elektrische Maschine zum rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs anzubinden, ist ein vergleichsweise großer axialer Abstand zwischen dem Kraftfahrzeuggetriebe und dem Kraftfahrzeugmotor zu überbrücken, der zu besonders starken Auslenkungen der Getriebeeingangswelle führen kann.
Durch das Koppelelement kann die Zwischenwelle an der Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads radial abgestützt sein, während die Sekundärmasse über das Gleitlager an der Primärmasse gelagert ist. Die Zwischenwelle kann dadurch mittelbar über die Sekundärmasse an der Primärmasse gelagert und abgestützt sein. Ein radiales Auslenken der Zwischenwelle an ihrem von dem Kraftfahrzeuggetriebe weg weisenden freien Ende kann dadurch eliminiert oder zumindest auf eine bewusst vorgesehene radiale Toleranz begrenzt sein. Hierbei ist es nicht erforderlich die Zwischenwelle soweit zu verlängern, dass die Zwischenwelle über ein Pilotlager in der Antriebswelle oder in der Primärmasse gelagert werden kann. Dadurch ist es nicht erforderlich die Antriebswelle durch eine Bohrung für ein Pilotlager zu schwächen. Die Abstützung der Zwischenwelle an der von dem Kraftfahrzeuggetriebe weg weisenden Seite erfolgt stattdessen, insbesondere ausschließlich, in einem von dem Zweimassenschwungrad überdeckten Axialbereich, wobei die Zwischenwelle insbesondere an einem zum Kraftfahrzeuggetriebe weisenden Randbereich dieses Axialbereichs abgestützt ist. Die Zwischenwelle kann dadurch von dem Zweimassenschwungrad möglichst nah an dem Kraftfahrzeuggetriebe abgestützt sein, so dass dynamische Auslenkungen der Zwischenwelle und der, insbesondere über eine Trennkupplung angebundenen, Getriebeeingangswelle minimiert werden können. Gleichzeitig ist durch das Gleitlager im Vergleich zu einem Kugellager, wie es insbesondere als Pilotlager verwendet wird, der Bauraumbedarf für die Lagerung gering gehalten. Die Zwischenwelle kann über das Koppelelement an der über das bauraumsparende Gleitlager an der Primärmasse gelagerten Sekundärmasse radial abgestützt werden, wodurch an einer näher als die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeuggetriebe liegenden Stelle ein dynamisches Auslenken der Zwischenwelle vermieden werden kann, so dass bei einem geringen Bauraum geringe Belastungen in einem Kraftfahrzeuggetriebe eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridkraftfahrzeug, ermöglicht sind.
Das Koppelelement kann beispielsweise eine Steckverzahnung aufweisen, die in eine korrespondierende Steckverzahnung der Zwischenwelle eingreifen kann. Dadurch kann das von der Antriebswelle in das Zweimassenschwungrad eingeleitete Drehmoment schwingungsgedämpft in die Zwischenwelle eingeleitet werden. Die Zwischenwelle kann insbesondere axial verschiebbar in dem Koppelelement aufgenommen sein, so dass ein automatischer Axialausgleich und/oder eine einfache Montage erfolgen können. Falls eine axiale Relativbeweglichkeit nicht erfolgen soll und stattdessen die Zwischenwelle auch axial abgestützt werden soll, kann vorgesehen sein das Koppelelement auch in axialer Richtung bewegungsfest mit der Zwischenwelle reibschlüssig und/oder formschlüssig zu verbinden. Die Sekundärmasse kann einen an dem Energiespeicherelement angreifbaren Ausgangsflansch aufweisen, über den das von der Antriebswelle eingeleitete Drehmoment ausgeleitet werden kann. Ferner ist es möglich mit dem Ausgangsflansch einen Zusatzflansch und/oder einen Trägerflansch eines Fliehkraftpendels, insbesondere durch Vernieten, zu befestigen, wobei das Koppelelement direkt mit dem Ausgangsflansch oder mit dem Zusatzflansch oder mit dem Trägerflansch verbunden sein kann oder mit dem Ausgangsflansch oder mit dem Zusatzflansch oder mit dem Trägerflansch einstückig ausgebildet sein kann. Vorzugsweise ist die Sekundärmasse über das selbe Bauteil, mit dem das Koppelelement verbunden ist, an der Primärmasse mittels des Gleitlagers abgestützt. Dadurch ergibt sich ein entsprechend kurzer Kraftpfad für die von der Zwischenwelle in das Koppelelement eingeleiteten Kräfte.
Insbesondere ist das Gleitlager zur Abtragung von durch die Zwischenwelle in die Sekundärmasse eingeleiteten dynamischen Lasten ausgestaltet. Das Gleitlager kann dadurch nicht nur die dynamischen Lasten bei einer Relativdrehung des Sekundärmasse zur Primärmasse sondern auch die von der Zwischenwelle in das Koppelelement eingeleiteten dynamischen Lasten ertragen und abstützen. Hierzu weist das Gleitlager insbesondere eine wirksame Gleitlagerfläche auf, die für eine reine Lagerung der Sekundärmasse an der Primärmasse überdimensioniert wäre. Zudem kann das Gleitlager eine entsprechend dickere Materialstärke und/oder eine entsprechend erhöhte Festigkeit aufweisen.
Vorzugsweise ist ein, insbesondere über ein Befestigungsmittel zur Befestigung der Primärmasse mit der Antriebswelle, mit der Primärmasse verbindbarer Stützring vorgesehen, wobei das Gleitlager an dem Stützring abgestützt oder teilweise von dem Stützring ausgebildet ist. Der Stützring kann als separates Bauteil ausgestaltet sein, so dass es leicht möglich ist eine Fläche des Stützrings, insbesondere eine nach radial innen oder nach radial außen weisende Mantelfläche und/oder eine in axialer Richtung von der Primärmasse weg weisende Stirnseite, als eine Gleitlagerfläche des Gleitlagers auszugestalten. Die korrespondierende mit der Sekundärmasse gekoppelte Gleitlagerfläche kann insbesondere durch ein separates beispielsweise als Hülse ausgestaltetes Gleitlagerelement ausgestaltet sein. Der Stützring kann die von der Zwischenwelle in das Koppelelement eingeleiteten dynamischen Lasten über das Gleitlager aufnehmen und an die Primärmasse abtragen, die wiederum an der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors abgestützt sein kann.
Besonders bevorzugt steht von dem Stützring ein Befestigungsansatz zur Befestigung mit der Primärmasse in radialer Richtung ab, wobei der Befestigungsansatz eine Durchgangsöffnung zum Durchführen eines Teils des Befestigungsmittels aufweist, wobei der Stützring radial außerhalb oder radial innerhalb zu der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Das insbesondere als Schraube ausgestaltete Befestigungsmittel kann zwischen der Primärmasse und seinem Schraubenkopf den Befestigungsansatz verklemmen, so dass der Stützring ohne zusätzliche Bauteile mit der Primärmasse verbunden sein kann. Es ist möglich zur Befestigung des Stützrings die sowieso für die Befestigung der Primärmasse mit der Antriebswelle vorgesehenen Befestigungsmittel zu verwenden. Ferner steht der Stützring bei der Montage des Befestigungsmittels nicht im Weg, so dass das Befestigungsmittel während der Montage an dem Stützring leicht vorbeibewegt werden kann.
Insbesondere weist das Gleitlager ein Radialgleitlager und ein sich an dem Radialgleitlager anschließendes Axialgleitlager auf, wobei insbesondere das Axialgleitlager einstückig mit dem Radialgleitlager ausgebildet ist oder das Axialgleitlager mit dem Radialgleitlager fest, insbesondere durch Schweißen, verbunden ist. Das Gleitlager kann dadurch sowohl Radialkräfte als auch Axialkräfte abstützen. Das Radialgleitlager und das Axialgleitlager können hierbei in einem gemeinsamen Bauteil integriert sein, so dass die Bauteileanzahl gering gehalten ist und die Montage erleichtert ist.
Vorzugsweise weist das Gleitlager ein Radialgleitlager und ein Axialgleitlager auf, wobei das Axialgleitlager zu dem Radialgleitlager radial beabstandet angeordnet ist. Das Gleitlager kann dadurch sowohl Radialkräfte als auch Axialkräfte abstützen. Durch den radialen Abstand des Radialgleitlagers zu dem Axialgleitlager ist es beispielsweise möglich das Radialgleitlager radial innerhalb zu einer zur Befestigung mit der Antriebswelle vorgesehenen Durchgangsöffnung der Primärmasse anzuordnen und das Axialgleitlager radial außerhalb zu der Durchgangsöffnung. Dadurch können die von der Zwischenwelle eingeleiteten Kräfte in radialer Nähe zur Zwischenwelle an die Primärmasse abgetragen werden, während radial außerhalb zu der Durchgangsöffnung mit Hilfe des Axialgleitlagers ein das Energiespeicherelement aufnehmender Aufnahmeraum abgedichtet werden kann.
Besonders bevorzugt ist ein Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten mit der Sekundärmasse verbunden, wobei das Fliehkraftpendel einen mit der Sekundärmasse befestigten Trägerflansch und mindestens eine relativ zu dem Trägerflansch, insbesondere über Pendelbahnen, pendelbare Pendelmasse zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist, wobei das Koppelelement mittelbar über den Trägerflansch mit der Sekundärmasse verbunden ist. Durch das Fliehkraftpendel kann eine zusätzliche Schwingungsdämpfung erreicht werden, wobei insbesondere der von dem Fliehkraftpendel gedämpfte Frequenzbereich von dem von dem Zweimassenschwungrad gedämpften Frequenzbereich verschieden ist. Beispielsweise können das Fliehkraftpendel und das Zweimassenschwungrad unterschiedliche Motorordnungen dämpfen. Da das Fliehkraftpendel sowieso über seinen Trägerflansch mit der Sekundärmasse verbunden wird, ist es leicht möglich den Trägerflansch soweit nach radial innen zu verlängern, dass an dem radial inneren Ende des Trägerflanschs das Koppelelement vorgesehen werden kann. Der Kraftfluss von der Zwischenwelle verläuft dann über den Trägerflansch und die Sekundärmasse zum Gleitlager. Es ist auch möglich, dass das Gleitlager direkt an dem Trägerflansch angreift.
Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere die Sekundärmasse, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Insbesondere können mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise ist der Trägerflansch zwischen zwei Pendelmassen und/oder zwischen zwei Masseelementen einer Pendelmasse angeordnet. Alternativ kann die Pendelmasse zwischen zwei Flanschteilen des Trägerflanschs aufgenommen sein, wobei die Flanschteile beispielsweise Y-förmig miteinander verbunden sind.
Insbesondere weist die Sekundärmasse einen an dem Energiespeicherelement angreifbaren Ausgangsflansch und einen über ein, insbesondere ein Fliehkraftpendel anbindendes, Verbindungsmittel mit dem Ausgangsflansch verbundenen separaten Zusatzflansch auf, wobei das Koppelelement über den Zusatzflansch angebunden ist. Da das Fliehkraftpendel sowieso über seinen Trägerflansch mit dem Ausgangsflansch der Sekundärmasse, insbesondere über eine Nietverbindung, verbunden ist, kann leicht der Zusatzflansch angebunden werden. Der Zusatzflansch kann beispielsweise in axialer Richtung zwischen dem Ausgangsflansch und dem Trägerflansch vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, dass in axialer Richtung der Trägerflansch zwischen dem Ausgangsflansch und dem Zusatzflansch vorgesehen ist, so dass der Zusatzflansch möglichst weit zu der Primärmasse beabstandet mit der Sekundärmasse verbunden ist. Der Kraftfluss von der Zwischenwelle verläuft dann über den Zusatzflansch und die Sekundärmasse zum Gleitlager. Es ist auch möglich, dass das Gleitlager direkt an dem Zusatzflansch angreift.
Vorzugsweise ist ein axial an der Primarmasse und der Sekundärmasse, insbesondere mittelbar über ein Axialgleitlager, abgestützter Reibring vorgesehen. Durch den Reibring kann ein das Energiespeicherelement aufnehmender Aufnahmeraum abgedichtet werden. Vorzugsweise weist der Reibring eine in axialer Richtung abstehende Dichtlippe und/oder eine in radialer Richtung abstehende Dichtlippe auf, wodurch die Dichtheit erhöht werden kann. Ferner kann durch die Dichtlippe eine Labyrinthdichtung ausgebildet werden. Insbesondere kann mit Hilfe der Dichtlippe der Reibring an einem anderen Bauteil zentriert werden.
Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors, einer Zwischenwelle, insbesondere zur Anbindung einer elektrischen Maschine, mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, einer die Zwischenwelle mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Trennkupplung und einem mit der Antriebswelle und der Zwischenwelle verbundenen Zweimassenschwungrad, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Drehschwingungsdämpfung und zur Abstützung der Zwischenwelle, wobei die Zwischenwelle zu der Antriebswelle axial beabstandet ist. Die Zwischenwelle kann über das Koppelelement an der über das bauraumsparende Gleitlager an der Primärmasse gelagerten Sekundärmasse radial abgestützt werden, wodurch an einer näher als die Antriebswelle an dem Kraftfahrzeuggetriebe liegenden Stelle ein dynamisches Auslenken der Zwischenwelle vermieden werden kann, so dass bei einem geringen Bauraum geringe Belastungen in einem Kraftfahrzeuggetriebe eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Hybridkraftfahrzeug, ermöglicht sind.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
2: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
3: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 2,
4: eine schematische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
5: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 4,
6: eine schematische Schnittansicht einer vierten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
7: eine schematische Schnittansicht einer fünften Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
8: eine schematische Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
9: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 8,
10: eine schematische Schnittansicht einer siebten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
11: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 10,
12: eine schematische Schnittansicht einer achten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
13: eine schematische Schnittansicht einer neunten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
14: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 13,
15: eine schematische Schnittansicht einer zehnten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
16: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 15,
17: eine schematische Schnittansicht einer elften Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads,
18: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 17,
19: eine schematische Schnittansicht einer zwölften Ausführungsform eines Zweimassenschwungrads und
20: eine schematische Detailansicht des Zweimassenschwungrads aus 19.
Das in 1 dargestellte Zweimassenschwungrad 10 weist eine über ein als Kurbelwellenschraube ausgestaltetes Befestigungsmittel 12 mit einer Antriebswelle 14 eines Kraftfahrzeugmotors verbundene Primärmasse 16 auf, mit der über ein als Bogenfeder 18 ausgestaltetes Energiespeicherelement eine Sekundärmasse 20 begrenzt relativ verdrehbar angebunden ist. Die Primärmasse 16 weist eine Durchgangsöffnung 22 auf, durch die das Befestigungsmittel 12 hindurch geführt ist. Ferner weist die Primärmasse 16 einen Starterkranz 24 zum Einleiten eines Startdrehmoments zum Starten des Kraftfahrzeugmotors in die Antriebswelle 14 auf. Die Bogenfeder 18 ist in einem Aufnahmeraum 26 angeordnet, in den ein an die Bogenfeder 18 heranreichender Ausgangsflansch 28 der Sekundärmasse 20 hineinragt. Über ein als Nietverbindung 30 ausgestaltetes Verbindungsmittel ist ein Trägerflansch 32 eines Fliehkraftpendels 34 mit dem Ausgangsflansch 28 verbunden. An dem Trägerflansch 32 ist mindestens eine Pendelmasse 36 relativ zu dem Trägerflansch 32 pendelbar geführt. Zwischen dem Ausgangsflansch 28 und dem Trägerflansch 32 ist ein Zusatzflansch 38 vorgesehen, der sich bis zu einer Zwischenwelle 40 erstreckt, mit welcher der Zusatzflansch 38 über ein als Steckverzahnung ausgestaltetes Koppelelement 42 formschlüssig und drehfest verbunden ist. Von der Zwischenwelle 40 kann das von dem Zweimassenschwungrad 10 schwingungsgedämpfte Drehmoment der Antriebswelle 14 an ein Kraftfahrzeuggetriebe weitergeleitet werden. Der Zusatzflansch 38 weist eine Montageöffnung 43 auf, durch die das Befestigungsmittel 12 einschließlich ihres Schraubenkopfs bei der Montage hindurchgesteckt werden kann. Ferner ist zwischen dem Ausgangsflansch 28 und der Primärmasse 16 eine Reibringe 44 aufweisende Reibeinrichtung 46 vorgesehen, wobei die Reibringe 44 mit Hilfe einer Tellerfeder 48 in axialer Richtung auseinander gedrückt werden können. Die Reibeinrichtung 46 kann den Aufnahmeraum 26 soweit abdichten, dass über die Montageöffnung 43 eingedrungene Verunreinigungen auch unter Fliehkrafteinfluss nicht an die Bogenfeder 18 gelangen.
Mit der Primärmasse 16 ist mit Hilfe des Befestigungsmittels 12 zusätzlich ein mit einem Stützring 50 verbundener Befestigungsansatz 52 verbunden. Zwischen dem Stützring 50 und dem Koppelelement 42 ist ein als Radialgleitlager 54 ausgestaltetes Gleitlager 56 vorgesehen, so dass die Zwischenwelle 40 und die Sekundärmasse 20 über das Koppelelement 42 und das Gleitlager 56 an der Primärmasse gelagert und abgestützt sind.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 die Reibeinrichtung 46 durch eine membranartige Tellerfeder 48 ausgebildet, die über die Nietverbindung 30 mit dem Ausgangsflansch 38 verbunden ist und an einer Seite an der Primärmasse 16 mit einer Federkraft abgestützt ist. Ferner weist das Gleitlager 56 wie in 3 dargestellt nicht nur das Radialgleitlager 54 sondern zusätzlich ein insbesondere mit dem Radialgleitlager 54 verschweißtes Axialgleitlager 58 auf. Das Axialgleitlager 58 liegt an dem Stützring 50 an und stützt sich über einem Reibring 44 an dem Koppelelement 42 ab. Der Reibring 44 kann eine nach radial innen abstehende Dichtlippe 60 aufweisen, die das Koppelelement 42 kontaktieren kann.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 das Axialgleitlager 58 entfallen, wobei eine axiale Abstützung allein über den Reibring 44 erfolgt. Ferner steht die Dichtlippe 60 von dem Reibring 44 in axialer Richtung ab und überragt den Stützring 50 etwas, wodurch eine Labyrinthdichtung und/oder eine Zentrierung ausgebildet sein kann, wie in 5 dargestellt.
Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 der Stützring 50 nicht radial innerhalb zu der Durchgangsöffnung 22, sondern radial außerhalb zu der Durchgangsöffnung 22 angeordnet. Dadurch kann das Gleitlager 56 zusätzlich den Aufnahmeraum 26 abdichten.
Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 der Stützring 50 nicht radial innerhalb zu der Durchgangsöffnung 22, sondern radial außerhalb zu der Durchgangsöffnung 22 angeordnet. Ferner ist das Axiallager 58 des Gleitlagers 56 über den Reibring 44 nicht an dem Koppelelement 42, sondern an der Primärmasse 16 abgestützt.
Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 7 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 das Axialgleitlager 58 entfallen und der Trägerflansch 32 nur über den Reibring 44 an der Primärmasse 16 abgestützt. Der Reibring 44 kann eine nach radial innen abstehende Dichtlippe 60 aufweisen, die an dem Stützring 50 anliegen kann, wie in 9 dargestellt.
Bei der in 10 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 8 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 die nach radial innen abstehende Dichtlippe 60 entfallen und durch eine in axialer Richtung von der Primärmasse 16 weg abstehende Dichtlippe 60 ersetzt, welche ein Teil des Gleitlagers 56 und des Trägerflanschs 32 überdeckt, wie in 11 dargestellt.
Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 6 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 der Trägerflansch 32 in axialer Richtung zwischen dem Ausgangsflansch 28 und dem Zusatzflansch 38 angeordnet, so dass der Zusatzflansch 38 stärker zu der Primärmasse 16 beabstandet bis zum Koppelelement 42 verläuft.
Bei der in 13 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 4 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 der Reibring 44 von dem Gleitlager 56 weg radial außerhalb zu der Durchgangsöffnung 22 verlagert. Der Reibring 44 kann an der Primärmasse 16 oder an dem mit der Primärmasse 16 verbundenen Befestigungsansatz 52 und dem Ausgangsflansch 28 der Sekundärmasse 20 angreifen, so dass der Aufnahmeraum 26 abgedichtet sein kann, wie in 14 dargestellt. Die zur Primärmasse 16 hin in axialer Richtung abstehende Dichtlippe 60 kann hierbei den Befestigungsansatz 52 zumindest teilweise überragen, so dass insbesondere der Reibring 44 an dem Befestigungsansatz 52 zentriert sein kann.
Bei der in 15 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 3 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 zwischen dem Reibring 44 und dem Ausgangsflansch 28 ein Axialgleitlager 58 vorgesehen, so dass das Gleitlager 56 auf zwei radial zueinander beabstandete Bauteile verteilt ist. Der Reibring 44 kann sich radial innen an dem Befestigungsansatz 52, insbesondere einen in radialer Richtung abstehenden Teil des Befestigungsansatzes 52, abstützen. Ferner kann sich der Reibring 44 in axialer Richtung an der vom Axialgleitlager 58 weg weisenden Seite direkt an der Primärmasse 16 abstützen, wie in 16 dargestellt.
Bei der in 17 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 6 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 zwischen dem Koppelelement 42 und dem Befestigungsansatz 52 ein Reibring 44 vorgesehen. Der Reibring 44 kann eine in axialer Richtung abstehende Dichtlippe 60 aufweisen, die das Koppelelement 42 teilweise überragt und insbesondere den Reibring 44 an dem Koppelelement 44 zentriert, wie in 18 dargestellt.
Bei der in 19 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 ist im Vergleich zu der in 17 dargestellten Ausführungsform des Zweimassenschwungrads 10 zwischen dem Reibring 44 und dem Befestigungsansatz 52 ein Axialgleitlager 58 vorgesehen, so dass das Gleitlager 56 auf zwei radial zueinander beabstandete Bauteile verteilt ist, wie in 20 dargestellt.
Insbesondere ist es möglich einzelne konstruktive Umsetzungen aus einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen in einem anderen Ausführungsbeispiel umzusetzen, beispielsweise die konstruktive Ausgestaltung der Reibeinrichtung 46, der Reibringe 44, der Dichtlippe 60 des Reibrings 44, das Bauteil, an dem der Reibring 44 und/oder das Axialgleitlager 58 abgestützt ist oder weitere konstruktive Details.
Bezugszeichenliste

10: Zweimassenschwungrad
12: Befestigungsmittel
14: Antriebswelle
16: Primärmasse
18: Bogenfeder
20: Sekundärmasse
22: Durchgangsöffnung
24: Starterkranz
26: Aufnahmeraum
28: Ausgangsflansch
30: Nietverbindung
32: Trägerflansch
34: Fliehkraftpendels
36: Pendelmasse
38: Zusatzflansch
40: Zwischenwelle
42: Koppelelement
43: Montageöffnung
44: Reibring
46: Reibeinrichtung
48: Tellerfeder
50: Stützring
52: Befestigungsansatz
54: Radialgleitlager
56: Gleitlager
58: Axialgleitlager
60: Dichtlippe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008004150 A1 [0002]

Claims

Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung zwischen einer Antriebswelle (14) eines Kraftfahrzeugmotors und einer über eine Reibungskupplung mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes koppelbaren Zwischenwelle (40), mit einer Primärmasse (16) zum Einleiten eines Drehmoments, einer relativ zur Primärmasse (16) über ein Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder (18), verdrehbaren Sekundärmasse (20) zum Ausleiten eines Drehmoments und einem mit der Sekundärmasse (20) verbundenen Koppelelement (42), insbesondere Steckverzahnung, zur drehfesten, insbesondere formschlüssigen, Verbindung mit der Zwischenwelle (40), wobei die Sekundärmasse (20) über ein radial außerhalb zu dem Koppelelement (42) angeordnetes Gleitlager (56) an der Primärmasse (16) gelagert ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (56) zur Abtragung von durch die Zwischenwelle (40) in die Sekundärmasse (20) eingeleiteten dynamischen Lasten ausgestaltet ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere über ein Befestigungsmittel (12) zur Befestigung der Primärmasse (16) mit der Antriebswelle (14), mit der Primärmasse (16) verbindbarer Stützring (50) vorgesehen ist, wobei das Gleitlager (56) an dem Stützring (50) abgestützt oder teilweise von dem Stützring (50) ausgebildet ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Stützring (50) ein Befestigungsansatz (52) zur Befestigung mit der Primärmasse (16) in radialer Richtung absteht, wobei der Befestigungsansatz (52) eine Durchgangsöffnung (22) zum Durchführen eines Teils des Befestigungsmittels (12) aufweist, wobei der Stützring (50) radial außerhalb oder radial innerhalb zu der Durchgangsöffnung (22) angeordnet ist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (56) ein Radialgleitlager (54) und ein sich an dem Radialgleitlager (54) anschließendes Axialgleitlager (58) aufweist, wobei insbesondere das Axialgleitlager (58) einstückig mit dem Radialgleitlager (54) ausgebildet ist oder das Axialgleitlager (58) mit dem Radialgleitlager (54) fest, insbesondere durch Schweißen, verbunden ist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (56) ein Radialgleitlager (54) und ein Axialgleitlager (58) aufweist, wobei das Axialgleitlager (58) zu dem Radialgleitlager (54) radial beabstandet angeordnet ist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fliehkraftpendel (34) zur Dämpfung von über die Antriebswelle (14) eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten mit der Sekundärmasse (20) verbunden ist, wobei das Fliehkraftpendel (34) einen mit der Sekundärmasse (20) befestigten Trägerflansch (32) und mindestens eine relativ zu dem Trägerflansch (32), insbesondere über Pendelbahnen, pendelbare Pendelmasse (36) zur Erzeugung eines der Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments aufweist, wobei das Koppelelement (42) mittelbar über den Trägerflansch (32) mit der Sekundärmasse (20) verbunden ist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärmasse (20) einen an dem Energiespeicherelement (18) angreifbaren Ausgangsflansch (28) und einen über ein, insbesondere ein Fliehkraftpendel (34) anbindendes, Verbindungsmittel (30) mit dem Ausgangsflansch (28) verbundenen separaten Zusatzflansch (38) aufweist, wobei das Koppelelement (42) über den Zusatzflansch (38) angebunden ist.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein axial an der Primarmasse (16) und der Sekundärmasse (20), insbesondere mittelbar über ein Axialgleitlager (58), abgestützter Reibring (44) vorgesehen ist.
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebswelle (14) eines Kraftfahrzeugmotors, einer Zwischenwelle (40), insbesondere zur Anbindung einer elektrischen Maschine, mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, einer die Zwischenwelle mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Trennkupplung und einem mit der Antriebswelle (14) und der Zwischenwelle (40) verbundenen Zweimassenschwungrad (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Drehschwingungsdämpfung und zur Abstützung der Zwischenwelle (40), wobei die Zwischenwelle (40) zu der Antriebswelle (14) axial beabstandet ist.