DE102015214679A1

DE102015214679A1 - Zweimassenschwungrad

Info

Publication number: DE102015214679A1
Application number: DE102015214679.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Almert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad (1), insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärschwungmasse (2) und mit einer Sekundärschwungmasse (3) und mit einer ersten Federdämpfereinrichtung (4) mit zumindest einem ersten Federelement (5), wobei die Primärschwungmasse (2) und die Sekundärschwungmasse (3) entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen ersten Federelements (5) verdrehbar zueinander angeordnet sind, wobei die Primärschwungmasse (2) mit der Kurbelwelle einer Verbrennungs-kraftmaschine verbindbar ist und die Sekundärschwungmasse (3) radial innen über ein Verzahnung (12) mit einem Spiel mit einer Nabe (13) zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei zwischen der Sekundärschwungmasse (3) und der Nabe (13) eine zweite Federdämpfereinrichtung (14) vorgesehen ist, welche die Bewegung der Sekundärschwungmasse (3) relativ zur Nabe (13) dämpft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Zweimassenschwungräder sind im Stand der Technik vielfältig bekannt. Solche Zweimassenschwungräder sind beispielsweise durch die DE 41 17 579 A1 bekannt geworden. Diese weisen eine Primärschwungmasse und eine Sekundärschwungmasse auf, die relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind, wobei zwischen der Primärschwungmasse und der Sekundärschwungmasse üblicherweise ein Federdämpfer, insbesondere mit Bogenfedern, vorgesehen ist, so dass die Primärschwungmasse entgegen der Rückstellkraft des Federdämpfers relativ zur Sekundärschwungmasse verdrehbar ist. Dabei wird die Primärschwungmasse an der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine mittels Schrauben verschraubt. Die Schrauben werden zur Montage durch Öffnungen in der Sekundärschwungmasse gesteckt und greifen durch Verschraubungsbohrungen der Primärschwungmasse. Auch kann die Verbindung der Primärschwungmasse zur Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine indirekt, beispielsweise über eine sogenannte flexible Platte, auch Flexplate genannt, erfolgen. Diese ist dabei radial außen mit der Kurbelwelle und radial innen mit der Primärschwungmasse verschraubt. Auf der Sekundärschwungmasse kann eine Kupplung angeordnet sein, wie es in der DE 41 17 579 A1 offenbart ist, um eine Getriebeeingangswelle mit der Sekundärschwungmasse zu verbinden. Alternativ kann beispielsweise bei der Verwendung mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit integrierten Kupplungen die Sekundärschwungmasse des Zweimassenschwungrads auch über eine radial innen angeordnete Nabe mit der Getriebeeingangswelle verbunden sein.
Dabei zeigt sich bei der Anwendung von Zweimassenschwungrädern in der Praxis, dass es bei hohen Drehzahlen zu einer fehlerhaften Erkennung von Zündaussetzern kommen kann, insbesondere bei Anwendungen mit Otto-Verbrennungsmotoren. Diese Effekte sind allerdings keine Zündaussetzer, sondern sie werden darauf zurückgeführt, dass ein Prellen des Flanschs des Zweimassenschwungrads gegen die im Bogenfederkanal gespannt liegenden Bogenfedern stattfindet. Dabei kann die Bogenfeder bei hohen Drehzahlen aufgrund der damit verbundenen hohen Reibkräfte beim Anschlagen des Flanschs nicht ausreichend federn, so dass es zu dem eher harten Auftreffen des Flanschs kommt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zweimassenschwungrad zu schaffen, welches gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist und das fehlerhafte Erkennen von Zündaussetzern zumindest reduziert und dennoch das Zweimassenschwungrad einfach aufgebaut ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Zweimassenschwungrad mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärschwungmasse und mit einer Sekundärschwungmasse und mit einer ersten Federdämpfereinrichtung mit zumindest einem ersten Federelement, wobei die Primärschwungmasse und die Sekundärschwungmasse entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen ersten Federelements verdrehbar zueinander angeordnet sind, wobei die Primärschwungmasse mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist und die Sekundärschwungmasse radial innen über ein Verzahnung mit einem Spiel mit einer Nabe zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei zwischen der Sekundärschwungmasse und der Nabe eine zweite Federdämpfereinrichtung vorgesehen ist, welche die Bewegung der Sekundärschwungmasse relativ zur Nabe dämpft. Dadurch wird eine zusätzliche Weichheit in die Vorrichtung integriert, welche bewirkt, dass auch bei hohen Drehzahlen der Anschlag des Flanschs auf die ersten Federelemente gedämpft wird, was das Auftreten der harten Anschläge reduziert und so dass die fälschlicherweise identifizierten Zündaussetzer nicht mehr als solche identifiziert werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Sekundärschwungmasse einen Flansch aufweist, welcher radial außen die erste Federdämpfereinrichtung beaufschlagt und radial innen über die Verzahnung mit der Nabe verbunden ist. So kann eine unmittelbare Drehmomentübertragung erfolgen, ohne dass zusätzliche Bauteile im Drehmomentfluss angeordnet sind. Die Übertragung des Drehmoments radial innen erlaubt das Vorsehen eines Spiels, so dass die zweite Federdämpfereinrichtung in diesem Verdrehbereich des Flanschs relativ zur Nabe aktiv wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die zweite Federdämpfereinrichtung einen Federkäfig aufweist, der mit dem Flansch drehfest verbunden ist und der eine Aufnahme für zumindest eine Feder aufweist, wobei die zumindest eine Feder in der Aufnahme angeordnet ist und wobei mit der Nabe ein Flanschelement verbunden ist, welches benachbart zu dem Flansch in die Aufnahme des Federkäfigs eingreift und die Feder im Federkäfig beaufschlagt. Dadurch kann die zweite Federdämpfereinrichtung als vormontierbare Einheit ausgebildet werden, welche einfach zu montieren ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Flanschelement radial innen eine Verzahnung aufweist, welches ohne Spiel in die Verzahnung der Nabe eingreift. Dadurch kann das Flanschelement relativ zum Federkäfig verdrehbar ausgebildet und angeordnet werden, um im Verdrehspiel des Flanschs zur Nabe aktiv werden zu können.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Nabe und dem Flansch ein Reibungsdämpfungselement angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit der Nabe verbundenen Scheibenelement und dem Flansch ein Reibungsdämpfungselement angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit dem Flansch verbundenen Scheibenelement und der Nabe ein Reibungsdämpfungselement angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit der Nabe verbundenen Scheibenelement und einem mit dem Flansch verbundenen Scheibenelement ein Reibungsdämpfungselement angeordnet ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Reibungsdämpfungselement radial innerhalb der zumindest einen Feder der zweiten Federdämpfereinrichtung angeordnet ist. Dadurch kann neben der Federdämpfung auch eine verbesserte Schwingungsisolierung erzielt werden, wenn eine Reibungsdämpfung in der zweiten Federdämpfereinrichtung integriert ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Reibungsdämpfungselement von einem dritten Federelement beaufschlagt ist. Dadurch kann eine gezielte Beaufschlagung der Reibflächen des Reibungsdämpfungselements vorgenommen werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn mit dem Flansch ein scheibenförmiges Masseelement verbunden ist, wie insbesondere vernietet ist. Dadurch kann die Drehmasse der Sekundärschwungmasse erhöht werden, um die Drehschwingungsdämpfung zu verbessern.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Vernietung des Flanschs mit dem scheibenförmigen Masseelement mittels Nietelementen erfolgt, die radial außerhalb der zweiten Federdämpfereinrichtung angeordnet sind. Dadurch kann radial innen genügend Bauraum für die zweite Federdämpfereinrichtung zur Verfügung gestellt werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Primärschwungmasse radial außen einen Kanal zur Aufnahme des zumindest einen ersten Federelements aufweist, in welchen der Flansch eingreift. Dadurch kann eine effektive Drehschwingungsdämpfung bei hohen Drehmomenten erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
Dabei zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung eines Zweimassenschwungrads, und
2 einen vergrößerten Ausschnitt des Zweimassenschwungrads nach 1.
Die 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Zweimassenschwungrads 1. Das Zweimassenschwungrad 1 ist bevorzugt für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Gegebenenfalls könnte ein solches Zweimassenschwungrad 1 auch anderweitig angeordnet und verwendet werden.
Bevorzugt wird das Zweimassenschwungrad 1 direkt oder indirekt eingangsseitig mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine verbunden und ausgangsseitig mit einem Getriebe.
Das Zweimassenschwungrad 1 weist eine Primärschwungmasse 2 und eine Sekundärschwungmasse 3 auf. Auch ist eine erste Federdämpfereinrichtung 4 mit zumindest einem ersten Federelement 5 vorgesehen. Dabei ist zumindest ein erstes Federelement 5 in einem Kanal 6 angeordnet und stützt sich an dem Kanal 6 in Umfangsrichtung ab. In den Kanal 6 greift von radial innen ein Flansch 9 ein, welcher sich in Umfangsrichtung ebenfalls an den ersten Federelementen 5 der ersten Federdämpfereinrichtung 4 abstützt.
Das Zweimassenschwungrad 1 ist derart ausgebildet, dass die Primärschwungmasse 2 und die Sekundärschwungmasse 3 entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen ersten Federelements 5 der ersten Federdämpfereinrichtung 4 verdrehbar zueinander angeordnet sind.
Die Primärschwungmasse 2 ist im Ausführungsbeispiel der 1 über eine flexible Platte 7 mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Die flexible Platte 7 wird dazu radial außen mit der Kurbelwelle verschraubt, während die flexible Platte 7 radial innen mittels der Schrauben 8 mit der Primärschwungmasse 2 verbunden ist.
An dem Flansch 9 ist ein scheibenförmiges Masseelement 10 verbunden, das insbesondere mittels der Nietelemente 11 mit dem Flansch verbunden ist. Alternativ kann das Masseelement aber auch anderweitig mit dem Flansch verbunden sein.
Die Sekundärschwungmasse 3 ist über den Flansch 9 radial innen über eine Verzahnung 12 mit einem Spiel mit einer Nabe 13 zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle verbunden. Der Flansch 9 kann sich somit in einem begrenzten Winkel zur Nabe 13 verdrehen. Weiterhin ist zwischen der Sekundärschwungmasse 3, also dem Flansch 9, und der Nabe 13, eine zweite Federdämpfereinrichtung 14 vorgesehen, welche die Bewegung der Sekundärschwungmasse 3, also des Flanschs, relativ zur Nabe 13 dämpft.
Die Sekundärschwungmasse 3 weist also einen Flansch 9 auf, welcher radial außen die erste Federdämpfereinrichtung 4 beaufschlagt und welcher radial innen über die Verzahnung 12 mit der Nabe 13 verbunden ist.
Die 2 zeigt, dass die zweite Federdämpfereinrichtung 14 einen Federkäfig 15 aufweist, der mit dem Flansch 9 drehfest verbunden ist und der eine Aufnahme 16 für zumindest eine Feder 17 aufweist, wobei die zumindest eine Feder 17 in der Aufnahme 16 angeordnet ist. Darüber hinaus ist mit der Nabe 13 ein Flanschelement 18 verbunden, welches benachbart zu dem Flansch 9 in die Aufnahme 16 des Federkäfigs 15 eingreift, insbesondere in axialer Richtung, wo es die Feder 17 im Federkäfig 15 beaufschlagt.
Das Flanschelement 18 steht dabei radial innen über eine Verzahnung 19, insbesondere ohne Spiel, mit der Nabe 13 in Eingriff und ist derart drehfest mit der Nabe 13 verbunden. Verdreht sich der Flansch 9 relativ zur Nabe, so wird das Flanschelement 18 relativ zum Federkäfig 15 verdreht und das Flanschelement 18 beaufschlagt die darin angeordnete zumindest eine Feder 17.
Dabei kann weiterhin zwischen der Nabe 13 und dem Flansch 9 ein Reibungsdämpfungselement angeordnet sein und/oder dass zwischen einem mit der Nabe 13 verbundenen Scheibenelement und dem Flansch 9 ein Reibungsdämpfungselement angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit dem Flansch 9 verbundenen Scheibenelement und der Nabe 13 ein Reibungsdämpfungselement angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit der Nabe 13 verbundenen Scheibenelement und einem mit dem Flansch 9 verbundenen Scheibenelement ein Reibungsdämpfungselement angeordnet ist. Dadurch kann eine zusätzliche Reibungsdämpfung aufgebracht werden, um die Verdrehung von Flansch 9 zur Nabe 13 weiter zu dämpfen.
Dabei ist das zumindest eine Reibungsdämpfungselement 20 radial innerhalb der zumindest einen Feder 17 der zweiten Federdämpfereinrichtung 14 angeordnet, was Bauraum spart. Dabei kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Reibungsdämpfungselement 20 von einem dritten Federelement, wie einer Blechscheibe 21, beaufschlagt wird.
Bezugszeichenliste

1: Zweimassenschwungrad
2: Primärschwungmasse
3: Sekundärschwungmasse
4: erste Federdämpfereinrichtung
5: erstes Federelement
6: Kanal
7: flexible Platte
8: Schrauben
9: Flansch
10: scheibenförmiges Masseelement
11: Nietelemente
12: Verzahnung
13: Nabe
14: zweite Federdämpfereinrichtung
15: Federkäfig
16: Aufnahme
17: Feder
18: Flanschelement
19: Verzahnung
20: Reibungsdämpfungselement
21: Blechscheibe, drittes Federelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4117579 A1 [0002, 0002]

Claims

Zweimassenschwungrad (1), insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärschwungmasse (2) und mit einer Sekundärschwungmasse (3) und mit einer ersten Federdämpfereinrichtung (4) mit zumindest einem ersten Federelement (5), wobei die Primärschwungmasse (2) und die Sekundärschwungmasse (3) entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen ersten Federelements (5) verdrehbar zueinander angeordnet sind, wobei die Primärschwungmasse (2) mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist und die Sekundärschwungmasse (3) radial innen über ein Verzahnung (12) mit einem Spiel mit einer Nabe (13) zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, wobei zwischen der Sekundärschwungmasse (3) und der Nabe (13) eine zweite Federdämpfereinrichtung (14) vorgesehen ist, welche die Bewegung der Sekundärschwungmasse (3) relativ zur Nabe (13) dämpft.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärschwungmasse (3) einen Flansch (9) aufweist, welcher radial außen die erste Federdämpfereinrichtung (4) beaufschlagt und radial innen über die Verzahnung (12) mit der Nabe (13) verbunden ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Federdämpfereinrichtung (14) einen Federkäfig (15) aufweist, der mit dem Flansch (9) drehfest verbunden ist und der eine Aufnahme (16) für zumindest eine Feder (17) aufweist, wobei die zumindest eine Feder (17) in der Aufnahme (16) angeordnet ist und wobei mit der Nabe (13) ein Flanschelement (18) verbunden ist, welches benachbart zu dem Flansch (9) in die Aufnahme (16) des Federkäfigs (15) eingreift und die Feder (17) im Federkäfig (15) beaufschlagt.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschelement (18) radial innen eine Verzahnung (19) aufweist, welches ohne Spiel in die Verzahnung der Nabe (13) eingreift.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nabe (13) und dem Flansch (9) ein Reibungsdämpfungselement (20) angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit der Nabe (13) verbundenen Scheibenelement und dem Flansch (9) ein Reibungsdämpfungselement (20) angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit dem Flansch (9) verbundenen Scheibenelement und der Nabe (13) ein Reibungsdämpfungselement (20) angeordnet ist und/oder dass zwischen einem mit der Nabe (13) verbundenen Scheibenelement und einem mit dem Flansch (9) verbundenen Scheibenelement ein Reibungsdämpfungselement (20) angeordnet ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibungsdämpfungselement (20) radial innerhalb der zumindest einen Feder (17) der zweiten Federdämpfereinrichtung (14) angeordnet ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibungsdämpfungselement (20) von einem dritten Federelement (21) beaufschlagt ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Flansch (9) ein scheibenförmiges Masseelement (10) verbunden ist, wie insbesondere vernietet ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernietung des Flanschs (9) mit dem scheibenförmigen Masseelement (10) mittels Nietelementen (11) erfolgt, die radial außerhalb der zweiten Federdämpfereinrichtung (14) angeordnet sind.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärschwungmasse (2) radial außen einen Kanal (6) zur Aufnahme des zumindest einen ersten Federelements (5) aufweist, in welchen der Flansch (9) eingreift.