DE102017115076A1 - Torsional vibration damper with a friction-optimized supported diaphragm cover - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen als Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer (1), der in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Fahrzeugs eingesetzt ist und der eine Primärmasse (2) und eine Sekundärmasse (3) umfasst. Die über eine Federdämpfungseinrichtung (6) verbundene Primärmasse (2) und Sekundärmasse (3) sind um eine Drehachse (5) drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Ein Federraum (7) der Federdämpfungseinrichtung (6), in dem Bogenfedern (8) eingesetzt sind, ist über einen Membrandeckel (9) abtriebsseitig begrenzt. Der an der Primärmasse (2) fixierte, elastische und dünnwandig ausgeführte Membrandeckel (9) ist über ein Reibelement (16) an der Sekundärmasse (3) abgestützt.The invention relates to a two-mass flywheel torsional vibration damper (1) which is used in a drive train of an internal combustion engine-driven vehicle and which comprises a primary mass (2) and a secondary mass (3). The primary mass (2) and secondary mass (3), which are connected via a spring damping device (6), are rotatable about an axis of rotation (5) and can rotate relative to one another in a limited manner. A spring chamber (7) of the spring damping device (6), in which bow springs (8) are inserted, is limited on the output side via a diaphragm cover (9). The on the primary mass (2) fixed, elastic and thin-walled running diaphragm cover (9) is supported via a friction element (16) on the secondary mass (3).
Description
Die Erfindung betrifft einen als Zweimassenschwungrad (ZMS) aufgebauten Drehschwingungsdämpfer, der in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Fahrzeugs eingesetzt ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.The invention relates to a two-mass flywheel (DMF) constructed torsional vibration damper, which is used in a drive train of an internal combustion engine-driven vehicle, according to the features of the preamble of claim 1.
Drehschwingungsdämpfer bzw. Zweimassenschwungräder sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
Die Erfindung
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels einfacher und kostengünstiger Maßnahmen einen in axialer Richtung bauraumoptimierten Drehschwingungsdämpfer zu schaffen, der eine verschleißfeste Abdichtung einschließt.The invention has for its object to provide by means of simple and inexpensive measures a space-optimized torsional vibration damper in the axial direction, which includes a wear-resistant seal.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Drehschwingungsdämpfer gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. 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.According to the invention this object is achieved by a torsional vibration damper comprising the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are set forth in the subclaims and the following description, each of which individually or in combination may constitute an aspect of the invention.
Der erfindungsgemäß aufgebaute Drehschwingungsdämpfer schließt einen an der Primärmasse starr befestigten elastischen, dünnwandig gestalteten Membrandeckel ein, der über ein Reibelement relativbeweglich in Umfangsrichtung an einem Sekundärflansch der zweiteilig aufgebauten Sekundärmasse abgestützt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Konzept ist ein auch als CoverLess Damper (CLD) bezeichneter Drehschwingungsdämpfer realisierbar, der sowohl eine reduzierte axiale Baulänge als auch eine wirksame und verschleißarme Abstützung aufweist.The inventively constructed torsional vibration damper includes a fixed to the primary mass elastic, thin-walled membrane cover, which is supported by a friction element in the circumferential direction relative to a secondary flange of the two-piece secondary mass. With the concept according to the invention, a torsional vibration damper, also referred to as CoverLess Damper (CLD), can be realized, which has both a reduced axial overall length and also an effective and low-wear support.
Aufgrund einer erfindungsgemäßen Abstützung des Membrandeckels über ein Reibelement an einem Bauteil der Sekundärmasse wird eine nachteilige Reibwertschwankung vermieden. Bei bisherigen Lösungen mit einem unmittelbaren Reibkontakt von zwei aus Stahl hergestellten Reibpartnern, dem Membrandeckel und Sekundärmasse, stellte sich eine Reibwertschwankung zwischen 0,1 bis 0,6 ein. Vorteilhaft kann mit dem erfindungsgemäßen Konzept, bei dem der Membrandeckel über ein Reibelement an dem Flansch abgestützt ist, eine nahezu konstante Grundhysterese bzw. Grundreibung realisiert werden.Due to a support according to the invention of the membrane cover via a friction element on a component of the secondary mass disadvantageous Reibwertschwankung is avoided. In previous solutions with an immediate frictional contact of two friction partners made of steel, the diaphragm cover and secondary mass, a coefficient of friction variation between 0.1 and 0.6 was established. Advantageously, with the inventive concept, in which the diaphragm cover is supported on the flange via a friction element, a virtually constant basic hysteresis or basic friction can be realized.
Außerdem führt das Reibelement vorteilhaft zu einer entscheidenden Verschleißminderung des Membrandeckels, verbunden mit einer verbesserten Dichtqualität des Innenraums und damit zu einer gesteigerten Lebensdauer des Drehschwingungsdämpfers. Die Verwendung eines elastischen und dünnwandigen Membrandeckels gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept erfordert in axialer Richtung bzw. in Achsrichtung des Drehschwingungsdämpfers deutlich weniger Bauraum im Vergleich zu bekannten Lösungen mit einem massiven, dickwandigen Deckel. Gleichzeitig ergibt sich durch die Verwendung des dünnwandigen Membrandeckels eine gewünschte Gewichtsreduktion des Drehschwingungsdämpfers. Der erfindungsgemäße, als deckelloser Drehschwingungsdämpfer bezeichnete, mit einfachen Maßnahmen kostengünstig herstellbare Dämpfer, kann aufgrund der kompakten Bauform beispielsweise mit einer Doppelkupplung kombiniert werden.In addition, the friction element advantageously leads to a significant reduction in wear of the diaphragm cover, combined with an improved sealing quality of the interior and thus to an increased life of the torsional vibration damper. The use of an elastic and thin-walled membrane cover according to the inventive concept requires in the axial direction or in the axial direction of the torsional vibration damper significantly less space compared to known solutions with a solid, thick-walled lid. At the same time, the use of the thin-walled membrane cover results in a desired weight reduction of the torsional vibration damper. The inventive, referred to as coverless torsional vibration damper, with simple measures cost-effectively producible damper can be combined due to the compact design, for example with a double clutch.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Reibelement eine an dem Sekundärflansch der Sekundärmasse lagefixierte Reibscheibe vorgesehen. Der Membrandeckel ist dabei über einen endseitig gerundeten, insbesondere plastisch verformten Abschnitt an der Reibscheibe abgestützt. Alternativ dazu bietet sich als Reibelement ein Reibring oder eine Reibhülle an, der/die den Membrandeckel unmittelbar endseitig umschließt.According to an advantageous embodiment of the invention is provided as a friction element fixed to the secondary flange of the secondary mass friction disc. The membrane cover is supported on the friction disc via an end rounded, in particular plastically deformed section. Alternatively, a friction ring or a friction sleeve offers itself as a friction element, which / encloses the diaphragm cover immediately end.
Der Membrandeckel ist über das Reibelement an dem Sekundärflansch der zweiteiligen Sekundärmasse abgestützt und damit radial oberhalb von einem Verspannmechanismus, über den der Sekundärflansch mit dem, auch Antriebsflansch genannten Flanschring der Sekundärmasse verbunden ist. Dadurch stellt sich ein radial nach außen gerichteter Kontaktbereich bzw. eine Reibstelle zwischen dem Membrandeckel und der Sekundärmasse ein. In dieser Zone ist die Wärmeentwicklung geringer, die damit reduzierte thermische Belastung nimmt positiven Einfluss auf die Dauerfestigkeit der Reibstelle. The membrane cover is supported via the friction element on the secondary flange of the two-part secondary mass and thus radially above a Verspannmechanismus, via which the secondary flange is connected to the, also drive flange flange ring of the secondary mass. As a result, a radially outwardly directed contact area or a friction point between the diaphragm cover and the secondary mass is established. In this zone, the heat development is lower, the resulting reduced thermal load has a positive influence on the fatigue strength of the friction point.
Für das Reibelement eignen sich insbesondere Kunststoffe wie beispielsweise Thermoplaste oder Duroplaste. Vorteilhaft schließen die eingesetzten Werkstoffe einen Anteil von Gleit- bzw. Schmierstoffen wie beispielsweise PTFE, Graphit oder Metallsulfide ein. Weiterhin sind Werkstoffe mit keramischen oder oxidischen Bestandteilen oder thermisch isolierende bzw. temperaturbeständige Kunststoffe einsetzbar. Die als Reibring oder Reibscheibe ausgebildeten Reibelemente können in einfacher Weise z. B. durch einen Spritzvorgang hergestellt werden.Plastics such as thermoplastics or thermosets are particularly suitable for the friction element. Advantageously, the materials used include a proportion of lubricants or lubricants such as PTFE, graphite or metal sulfides. Furthermore, materials with ceramic or oxidic components or thermally insulating or temperature-resistant plastics can be used. The designed as a friction ring or friction friction can in a simple manner z. B. be prepared by an injection process.
Als Maßnahme zur Erzielung einer optimalen Dichtwirkung bzw. Abdichtqualität liegt der Membrandeckel mit einer Federkraft an dem Sekundärflansch der Sekundärmasse an. Dazu kann der Membrandeckel beispielsweise vorgespannt starr befestigt werden. Alternativ bietet es sich an, durch eine flexible Gestaltung des aus einem metallischen Material hergestellten Membrandeckels diesen leicht plastisch zu verformen, um eine vorgespannte Abstützung an der Sekundärmasse des Membrandeckels zu erreichen.As a measure to achieve an optimum sealing effect or sealing quality of the diaphragm cover is applied with a spring force to the secondary flange of the secondary mass. For this purpose, the membrane cover, for example, biased rigidly attached. Alternatively, it makes sense to easily plastically deform by a flexible design of the membrane cover made of a metallic material to achieve a biased support on the secondary mass of the membrane cover.
Mit dem erfindungsgemäßen Konzept, einer Abstützung des Membrandeckels über ein Reibelement, kann vorteilhaft ein reduzierter Reibwert von ca. 0,185 ± 0,085 realisiert werden. Dieser Reibwert ist unabhängig von der Zuordnung des Reibelementes, das an dem Sekundärflansch oder unmittelbar am Membrandeckel fixiert ist. Mit diesem erzielbaren Reibwert, der ein dimensionsloses Maß für die Reibungskraft im Verhältnis zur Anpresskraft zwischen dem Reibelement und dem Sekundärflansch darstellt, wird die Grundhysterese oder Grundreibung und folglich der Verschleiß des Membrandeckels positiv beeinflusst.With the concept according to the invention, a support of the membrane cover by way of a friction element, advantageously a reduced coefficient of friction of approximately 0.185 ± 0.085 can be realized. This coefficient of friction is independent of the assignment of the friction element which is fixed to the secondary flange or directly to the diaphragm cover. With this achievable coefficient of friction, which represents a dimensionless measure of the friction force in relation to the contact force between the friction element and the secondary flange, the basic hysteresis or base friction and consequently the wear of the diaphragm cover is positively influenced.
Für den Membrandeckel ist bevorzugt eine Wandstärke S von ≤ 1,8 mm vorgesehen, um einerseits eine ausreichende Festigkeit und andererseits eine gewünschte Gewichtsersparnis und Bauraumoptimierung zu erreichen. Zur kostengünstigen Herstellung des Membrandeckels aus einem metallischen Werkstoff eignet sich beispielsweise ein spanloses Tiefzieh- oder Stanzverfahren. Vorzugsweise ist der Membrandeckel aus einem mit der Primärmasse übereinstimmenden Werkstoff hergestellt, wobei der Membrandeckel eine geringere Wandstärke aufweist. Weiterhin schließt die Erfindung einen beispielsweise aus einem Federstahl hergestellten Membrandeckel ein oder alternativ als Werkstoff einen temperaturbeständigen und dauerfesten Kunststoff.For the membrane cover, a wall thickness S of ≦ 1.8 mm is preferably provided, on the one hand to achieve sufficient strength and, on the other hand, a desired weight saving and installation space optimization. For cost-effective production of the membrane cover made of a metallic material, for example, a non-cutting thermoforming or stamping process is suitable. Preferably, the membrane cover is made of a matching with the primary mass material, wherein the membrane cover has a smaller wall thickness. Furthermore, the invention includes a diaphragm cover made for example of a spring steel or alternatively as a material a temperature-resistant and durable plastic.
Der Membrandeckel ist vorzugsweise stoffschlüssig an der Primärmasse befestigt. Dazu eignet sich ein Schweißverfahren, bevorzugt ein Laserschweißen, um den Membrandeckel dauerfest ohne einen thermisch bedingten Schweißverzug an der Primärmasse zu befestigen. Alternativ kann der Membrandeckel mittels einer kombinierten kraft- und formschlüssigen Befestigung an der Primärmasse fixiert werden. Zur Vereinfachung der Montage oder Fertigung bietet sich eine Zentrierung des Membrandeckels an der Primärmasse an. Dazu bildet der Membrandeckel einen äußeren umlaufenden, abgewinkelten Bord, der begrenzt eine Außenkontur der Primärmasse umschließt, zur Erreichung einer Lageorientierung und folglich einer definierten Lageposition des Membrandeckels.The membrane cover is preferably firmly bonded to the primary mass. For this purpose, a welding process, preferably a laser welding, to permanently secure the membrane cover without a thermally induced welding distortion on the primary mass is suitable. Alternatively, the membrane lid can be fixed by means of a combined non-positive and positive fastening to the primary mass. To simplify the assembly or production, a centering of the membrane lid on the primary mass offers. For this purpose, the membrane cover forms an outer circumferential, angled board, which encloses an outer contour of the primary mass limited, to achieve a positional orientation and consequently a defined position position of the membrane cover.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen, näher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigt:
-
1 : in einem Halbschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfers; -
2 : einen Ausschnitt von1 (EinzelheitX ), der eine alternative Abstützung des Membrandeckels an der Sekundärmasse zeigt.
-
1 in a half section a first embodiment of a torsional vibration damper constructed according to the invention; -
2 : a section of1 (DetailX ), which shows an alternative support of the membrane cover on the secondary mass.
In
Die Primärmasse
Der dünnwandige, beispielsweise aus einem Stahlblech mit einer Blechdicke S ≤ 1,8 mm spanlos geformte Membrandeckel
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 22
- Primärmasseprimary mass
- 33
- Sekundärmassesecondary mass
- 44
- Verschraubungscrew
- 55
- Drehachseaxis of rotation
- 66
- FederdämpfungseinrichtungSpring damping device
- 77
- Federraumspring chamber
- 88th
- Bogenfederbow spring
- 99
- Membrandeckeldiaphragm cover
- 1010
- Flanschringflange
- 1111
- SekundärflanschSekundärflansch
- 1212
- Verspannmechanismusstress mechanism
- 1313
- SchweißnahtWeld
- 1414
- Bordshelf
- 1515
- Abschnittsection
- 1616
- Reibelementfriction
- 1717
- Reibelementfriction
- 1818
- Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
- 1919
- Pendelmassependulum mass
- 2020
- Auslegerboom
- SS
- Wandstärke (Sekundärflansch)Wall thickness (secondary flange)
- XX
-
Einzelheit (
1 )Detail (1 )
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012202255 A1 [0002]DE 102012202255 A1 [0002]
- DE 102012220519 A1 [0003]DE 102012220519 A1 [0003]
- DE 102015221022 A1 [0004]DE 102015221022 A1 [0004]
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017115076.5A DE102017115076A1 (en) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | Torsional vibration damper with a friction-optimized supported diaphragm cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017115076.5A DE102017115076A1 (en) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | Torsional vibration damper with a friction-optimized supported diaphragm cover |
Publications (1)
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DE102017115076A1 true DE102017115076A1 (en) | 2019-01-10 |
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ID=64665885
Family Applications (1)
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DE102017115076.5A Withdrawn DE102017115076A1 (en) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | Torsional vibration damper with a friction-optimized supported diaphragm cover |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017115076A1 (en) |
Citations (3)
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DE102012220519A1 (en) | 2011-11-17 | 2013-05-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper i.e. two-mass flywheel, for damping periodic torsional vibrations produced during operation of internal combustion engine of motor car, has friction devices arranged lateral to flange part of output part |
DE102015221022A1 (en) | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper with sealed interior |
-
2017
- 2017-07-06 DE DE102017115076.5A patent/DE102017115076A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |