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Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärmasse und einer Sekundärmasse, die entgegen der Wirkung zumindest einer Bogenfeder gegeneinander verdrehbar sind, wobei sich die Bogenfeder einerseits an der Primärmasse und andererseits an einem Sekundärflansch abstützt, der über eine Rutschkupplung mit der Sekundärmasse verbunden ist.
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Zweimassenschwungräder (ZMS) werden zur Schwingungstilgung im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen zwischen einem Verbrennungsmotor und nachgeordneten Drehmomentübertragungseinrichtungen verwendet.
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Bei Hybridanwendungen mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor werden häufig keine Kupplungen mehr verwendet. Dadurch können im Zweimassenschwungrad Übermomente (Impacts) entstehen, die vom Antriebsstrang übertragen werden. Bei einem gattungsgemäßen Zweimassenschwungrad dient die Rutschkupplung als Drehmomentbegrenzer (DMB).
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Der Drehmomentbegrenzer umfasst im Stan der Technik einen Flansch oder Tellerfeder-Flansch, eine Gegenscheibe oder kleine Stützscheibe und eine weitere Gegenscheibe oder große Stützscheibe. Diese Teile werden üblicherweise zu einer Baugruppe zusammengefügt und vernietet. Die Baugruppe wird dann zusätzlich mit einem Sekundärschwungrad (wenn eine Fahrzeugkupplung vorhanden ist) oder einer Abtriebsnabe vernietet. Bekannt ist, die drei zuvor genannten Teile mit der Abtriebsnabe zusammen in nur einem Prozessschritt zu vernieten. Die Abtriebsnabe ist in der Regel mit einer Innenverzahnung versehen, die in die Getriebe-Eingangswelle eingreift. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Montage zu erleichtern.
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Dieses Problem wird durch ein Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder 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 entgegen der Wirkung zumindest einer Bogenfeder gegeneinander verdrehbar sind, wobei sich die Bogenfeder einerseits an der Primärmasse und andererseits an einem Sekundärflansch abstützt, der über eine Rutschkupplung mit der Sekundärmasse verbunden ist, wobei die Rutschkupplung eine erste Reibscheibe und eine zweite Reibscheibe umfasst, wobei eine der Reibscheiben eine Nabe mit Mitteln zur Drehmomentübertragung an im Antriebsstrang nachgeordnete Drehmomentübertragungsmittel umfasst.
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Die erste Reibscheibe weist in einer Ausführungsform der Erfindung eine kleinere Reibfläche als die zweite Reibscheibe auf. Die erste Reibscheibe ist in einer Ausführungsform der Erfindung in Einbaulage an der der Kurbelwelle zugewandten Seite des Sekundärflansches, die zweite Reibscheibe an der der Kurbelwelle abgewandten Seite des Sekundärflansches angeordnet.
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Die erste Reibscheibe weist in einer Ausführungsform der Erfindung die Nabe auf, alternativ weist die zweite Reibscheibe die Nabe auf. Die jeweilige Reibscheibe ist dabei radial nach innen entsprechend verlängert gestaltet. Bei einem Schmiedeteil weist die Reibscheibe, die die Nabe aufweist, eine entsprechende Verdickung auf, sodass ein Schuh zur Aufnahme einer Steckverzahnung ausgebildet wird. Ist die Reibscheibe, die die Nabe trägt, ein Blechteil, so ist am Innenumfang ein Topf geformt, der eine Verzahnung aufnimmt.
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Die erste und zweite Reibscheibe sind vorzugsweise miteinander vernietet.
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Zwischen der zweiten Reibscheibe und einem Primärmassendeckel ist in einer Ausführungsform der Erfindung eine in axialer Richtung vorgespannte Dichtung angeordnet, entsprechend ist an der zweiten Reibscheibe in einer Ausführungsform der Erfindung eine Tellerfedermembran befestigt, die gegen einen an dem Primärmassendeckel angebrachten Dichtring drückt. Beide Dichtungen zusammen dichten die Federaufnahme und die Rutschkupplung nach außen hin ab, sodass diese als Fettkammer mit einer Fettfüllung benutzt werden kann.
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Zwischen erster Reibscheibe und einem Primärmassenflansch ist in einer Ausführungsform der Erfindung eine zweite Dichtung angeordnet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung,
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung,
- 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung,
- 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad 1. Ein solches Zweimassenschwungrad 1 wird im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit Hybridantrieb zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und einem Elektromotor angeordnet. Der Verbrennungsmotor ist üblicherweise ein Otto- oder Dieselmotor.
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Die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades ist in 1 mit R bezeichnet. Die Rotationsachse R ist die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades 1 und gleichzeitig die Rotationsachse einer Kurbelwelle eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors und auch die Rotationsachse weiterer dem Zweimassenschwungrad 1 nachgeordneten Drehmomentübertragungseinrichtungen, 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 senkrecht zur Rotationsachse R und der Umfangsrichtung eine Drehung um die Rotationsachse R verstanden.
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Das Zweimassenschwungrad 1 umfasst eine Primärmasse bzw. Primärseite 2 sowie eine Sekundärmasse bzw. Sekundärseite 3, die gegen die Kraft einer oder mehrerer Bogenfedern 4 relativ zueinander um die Rotationsachse R verdreht werden können. Jede Bogenfeder 4 kann koaxial angeordnete innere und äußere Federn umfassen. Die Bogenfedern 4 werden im Betrieb durch die auf diese einwirkende Fliehkraft nach außen gegen die Primärmasse 2 gedrückt. Daher sind an der radial außengelegenen Seite Gleitschalen 7 angeordnet, welche den Verschleiß zwischen den Bogenfedern und der Primärmasse 2 verringern. Die Primärmasse 2 umfasst einen Primärmassenflansch 6 und einen kupplungsseitigen Primärmassedeckel 5, die miteinander verschweißt sind. Der Primärmassenflansch 6 kann mittels Schrauben 8 mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verschraubt werden. Der Primärmassenflansch 6 und der Primärmassedeckel 5 schließen eine Bogenfederaufnahme 10 ein, in der die Bogenfedern 4 angeordnet sind. Die Bogenfedern 4 stützen sich mit einem Federende jeweils an der Primärmasse 2 ab, beispielsweise an hier nicht dargestellter Nasen, die in die von dem Primärmassenflansch 6 und dem Primärmassendeckel 5 umschlossene Bogenfederaufnahme 10 ragen. Mit dem jeweils anderen Federende stützen sich die Bogenfedern 4 an Flanschflügeln 11 eines Sekundärflansches 9 ab. Die Flanschflügel 11 erstrecken sich radial nach außen und Fassen die Federenden der Bogenfedern 4 ein. Die Seelenachse der Bogenfedern, das ist eine kreisförmige Linie, die entlang der Kreismittelpunkte der Bogenfeder bei Schnitten parallel zur Rotationsachse entsteht, ein solcher Schnitt ist z. B. der gemäß 1, verläuft durch die Flanschflügel 11. Zwei Außenbereiche der Federenden der Bogenfedern 4 stützen sich jeweils an dem Primärmassenflansch 6 bzw. dem Primärmassendeckel 5 ab.
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Der Sekundärflansch 9 ist über eine Rutschkupplung 13 mit der Sekundärmasse 3 verbunden. Die Rutschkupplung 13 umfasst eine erste Reibscheibe 14 und eine zweite Reibscheibe 15, die mittels Nieten 12 fest miteinander verbunden sind und zwischen denen ein umlaufender Freiraum 18 zur Aufnahme eines Flanschringes 16 des Sekundärflansches 9 verbleibt. Der Sekundärflansch 9 umfasst im Wesentlichen den Flanschring 16, von dem radial nach außen die Flanschflügel 11 abstehen. Die Flanschflügel 11 weisen einen Absatz 17 nach Art einer Kröpfung auf, wodurch die axiale Lage der Federanordnung 4 und die axiale Lage der Rutschkupplung 13 relativ zueinander variiert werden können. Der Flanschring 16 ist in dem Freiraum 18 in Umfangsrichtung reibschlüssig durch die beiden Reibscheiben 14, 15 gehalten. Unterhalb eines Rutschmomentes MR besteht zwischen dem Flanschring 16 und den beiden Reibscheiben 14, 15 Haftreibung, nach Überschreiten des Rutschmomentes besteht zwischen dem Flanschring 16 und den beiden Reibscheiben 14, 15 Gleitreibung, die Rutschkupplung rutscht durch, wobei der Flanschring 16 gegenüber den beiden Reibscheiben 14, 15 verdreht wird.
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Die beiden Reibscheiben 14, 15 sind im Ausführungsbeispiel der 1 als geschmiedetes Teil und im Ausführungsbeispiel der 2 als Blechteil ausgeführt.
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Beiden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die erste Reibscheibe 14 radial nach innen verlängert ist und eine Nabe 19 mit einer Steckverzahnung 20 bildet. Zusammen mit den beiden Reibscheiben 14, 15 ist eine Tellerfedermembran 21 vernietet, die zusammen mit einem Dichtring 22 eine erste Dichtung bildet.
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Der erste Dichtring 22 ist mit ist mit axial abstehenden Warzen in Bohrungen des Primärmassendeckels 5 befestigt. Zwischen der ersten Reibscheibe 14 bzw. der Nabe 19 der ersten Reibscheibe 14 und dem Primärmassendeckel 5 ist ein zweiter Dichtring 23 angeordnet. Dieser wird durch die zweite Reibscheibe 15 in ihrer zentriert in Position gehalten. Erster und zweiter Dichtring 22,23 dichten den zwischen Primärmassendeckel 5 und Primärmassenflanschs 6 gebildeten Bogenfederaufnahme 10 für die Bogenfeder 4 nach außen hin ab und bilden so für diese eine Fettkammer. In der Fettkammer ist auch die Rutschkupplung 13 angeordnet.
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2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades 1, bei dem die sekundärseitigen Baugruppen, insbesondere die erste Reibscheibe 14 und die zweite Reibscheibe 15, als Blechteil ausgeführt sind. 3 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades 1. Bei diesem ist die Nabe 19 mit der Steckverzahnung 20 an der zweiten Reibscheibe 15 angeordnet. Hier ist also die zweite Reibscheibe 15 radial nach innen verlängert um so die Nabe 19 zu bilden. Am Innenumfang der Nabe 19 ist ein Absatz 26 angeordnet, in dem der zweite Dichtring 23 aufgenommen und zentriert ist. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades 1, bei dem gegenüber dem anhand der 3 erläuterten Ausführungsbeispiel wiederum statt geschmiedeter Teile Blechteile auf der Sekundärseite verwendet werden.
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Gegenüber dem Stand der Technik werden also nur drei Bauteile, nämlich die beiden Reibscheiben 14, 15 sowie die Tellerfedermembran 21 und nicht vier Teile, nämlich zwei Reibscheiben 14, 15, die Tellerfedermembran 21 und ein Nabenflansch, miteinander vernietet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zweimassenschwungrad
- 2
- Primärmasse
- 3
- Sekundärmasse
- 4
- Bogenfeder
- 5
- Primärmassendeckel
- 6
- Primärmassenflansch
- 7
- Gleitschale
- 8
- Schrauben der Kurbelwellenverschraubung
- 9
- Sekundärflansch
- 10
- Bogenfederaufnahme
- 11
- Flanschflügel
- 12
- Niet
- 13
- Rutschkupplung
- 14
- erste Reibscheibe
- 15
- zweite Reibscheibe
- 16
- Flanschring
- 17
- Absatz
- 18
- Freiraum
- 19
- Nabe
- 20
- Steckverzahnung
- 21
- Tellerfedermembran
- 22
- erster Dichtring
- 23
- zweiter Dichtring
- 26
- Absatz
