DE102019127071A1 - Dual mass flywheel - Google Patents

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    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13107Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses for damping of axial or radial, i.e. non-torsional vibrations

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Abstract

Ein Zweimassenschwungrad hat ein Primärschwungrad (12), ein Sekundärschwungrad (14) und ein Gleitelement (16), das an einem der beiden Schwungräder (12, 14) angeordnet ist. Das Gleitelement (16) weist eine Abstützfläche auf, an der das andere Schwungrad (14, 12) in Anlage gelangen kann, wenn es sich in axialer Richtung relativ zu dem Schwungrad (12, 14) in axialer Richtung neigt, an dem das Gleitelement (16) angebracht ist.A dual mass flywheel has a primary flywheel (12), a secondary flywheel (14) and a sliding element (16) which is arranged on one of the two flywheels (12, 14). The sliding element (16) has a support surface on which the other flywheel (14, 12) can come into contact when it inclines in the axial direction relative to the flywheel (12, 14) in the axial direction on which the sliding element ( 16) is attached.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad.The invention relates to a dual mass flywheel.

Zweimassenschwungräder werden typischerweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendet, um Drehschwingungen eines Verbrennungsmotors zu dämpfen.Dual mass flywheels are typically used in a drive train of a motor vehicle in order to dampen torsional vibrations of an internal combustion engine.

Zweimassenschwungräder weisen hierfür üblicherweise ein Primärschwungrad auf, das über eine Kurbelwelle mit dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs verbunden ist, und ein Sekundärschwungrad, das mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs gekoppelt werden kann, insbesondere über eine Reibungskupplung. Das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad sind über einen Drehschwingungsdämpfer drehbar gekoppelt, sodass Drehschwingungen des Verbrennungsmotors, die über die Kurbelwelle auf das Primärschwungrad wirken, gedämpft zur Getriebeeingangswelle weitergeleitet werden. Somit werden die vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehschwingungen (größtenteils) vom Getriebe ferngehalten.Dual mass flywheels usually have a primary flywheel, which is connected to the internal combustion engine of the motor vehicle via a crankshaft, and a secondary flywheel, which can be coupled to a transmission input shaft of a transmission of the motor vehicle, in particular via a friction clutch. The primary flywheel and the secondary flywheel are rotatably coupled via a torsional vibration damper so that the torsional vibrations of the internal combustion engine, which act on the primary flywheel via the crankshaft, are dampened and forwarded to the transmission input shaft. In this way, the torsional vibrations generated by the combustion engine are (for the most part) kept away from the transmission.

Bei hohen Gierraten des Kraftfahrzeugs, wie sie beispielsweise beim Driften oder beim Drehen von Donuts entstehen, treten gyroskopische Momente im Zweimassenschwungrad auf, die die Schwungräder im Sinne einer Präzessionsbewegung (auch bekannt als Taumelbewegung) beaufschlagen.At high yaw rates of the motor vehicle, such as those that occur when drifting or turning donuts, gyroscopic moments occur in the dual-mass flywheel, which act on the flywheels in the sense of a precession movement (also known as a wobbling movement).

Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn das Primärschwungrad eine sogenannte Flexplate aufweist, also ein Paket von Federscheiben, die eine Nabe des Primärschwungrades mit einem außenliegenden Federkanal verbindet, in dem der Drehschwingungsdämpfer angeordnet ist. Die Flexplate dient dazu, etwaige Taumelbewegungen der Nabe, die aus Biegeschwingungen der Kurbelwelle resultieren, vom Federkanal fernzuhalten. Die der Flexplate inhärente Verformbarkeit in axialer Richtung ist allerdings bei hohen gyroskopischen Momenten ein Problem, da sie dem außenliegenden Teil des Primärschwungrades, also dem Federkanal, eine Bewegungsmöglichkeit eröffnet, die im Extremfall dazu führen kann, dass das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad in axialer Richtung aneinander anstoßen. Bei ausgeprägten Taumelbewegungen des Federkanals kann es sogar zu einem Anriss oder einem Bruch der Flexplate kommen.This is particularly problematic when the primary flywheel has a so-called flexplate, that is, a package of spring washers that connects a hub of the primary flywheel to an external spring channel in which the torsional vibration damper is arranged. The flexplate is used to keep any wobbling movements of the hub, which result from bending vibrations of the crankshaft, away from the spring duct. The inherent deformability of the flexplate in the axial direction is a problem with high gyroscopic moments, however, since it opens up the possibility of movement for the outer part of the primary flywheel, i.e. the spring duct, which in extreme cases can lead to the primary flywheel and the secondary flywheel against each other in the axial direction nudge. In the case of pronounced wobbling movements of the spring channel, the flexplate may even crack or break.

Um dies zu verhindern, könnte das Primärschwungrad in axialer Richtung steifer ausgeführt werden. Dies führt allerdings zu einem höheren Gewicht und auch dazu, dass Taumelbewegungen der Nabe stärker auf den Federkanal übertragen werden.To prevent this, the primary flywheel could be made stiffer in the axial direction. However, this leads to a higher weight and also to the fact that wobbling movements of the hub are transmitted more strongly to the spring channel.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Zweimassenschwungrad bereitzustellen, das die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile beseitigt.It is therefore the object of the invention to provide a two-mass flywheel which eliminates the disadvantages known from the prior art.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Zweimassenschwungrad, das ein Primärschwungrad, ein Sekundärschwungrad und ein Gleitelement aufweist. Das Gleitelement ist an einem der beiden Schwungräder angeordnet und weist eine Abstützfläche auf, an der das andere Schwungrad in Anlage gelangen kann, wenn es sich in axialer Richtung relativ zu dem Schwungrad in axialer Richtung neigt, an dem das Gleitelement angebracht ist.The object of the invention is achieved by a two-mass flywheel which has a primary flywheel, a secondary flywheel and a sliding element. The sliding element is arranged on one of the two flywheels and has a support surface on which the other flywheel can come into contact when it inclines in the axial direction relative to the flywheel in the axial direction on which the sliding element is attached.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, ein Abstützelement an einem der beiden Schwungräder vorzusehen, an dem das andere Schwungrad kontrolliert in Anlage gelangen kann, wenn es unter der Wirkung von hohen gyroskopischen Momenten zu einer Taumelbewegung eines der beiden Schwungräder kommt. Auf diese Weise sind übermäßig hohe Verformungen verhindert, selbst wenn weiterhin eine Flexplate im Primärschwungrad verwendet wird. Durch die Begrenzung der maximalen Auslenkung des Primärschwungrades werden auch die Biegekräfte reduziert, die auf die Bleche der Flexplate wirken. Ein weiterer Vorteil des Gleitelements besteht darin, dass es unter normalen Belastungen nicht wirksam ist und insbesondere keine Reibung zwischen den beiden Schwungrädern hervorruft, die das Dämpfungsverhalten in unerwünschter Weise beeinflussen könnten.The invention is based on the basic idea of providing a support element on one of the two flywheels, on which the other flywheel can come into contact in a controlled manner if one of the two flywheels wobbles under the effect of high gyroscopic moments. In this way, excessive deformations are prevented, even if a flexplate is still used in the primary flywheel. By limiting the maximum deflection of the primary flywheel, the bending forces that act on the sheets of the flexplate are also reduced. Another advantage of the sliding element is that it is not effective under normal loads and, in particular, does not cause any friction between the two flywheels that could undesirably affect the damping behavior.

Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Gleitelement ein in Umfangsrichtung geschlossener Ring ist. Auf diese Weise wird eine durchgehende Abstützfläche bereitgestellt. Außerdem kann das Gleitelement leicht montiert werden, da es sich nur um ein einziges Bauteil handelt.One aspect of the invention provides that the sliding element is a ring that is closed in the circumferential direction. In this way, a continuous support surface is provided. In addition, the sliding element can be easily installed since it is only a single component.

Alternativ ist es auch denkbar, dass das Gleitelement mehrere Gleitschuhe aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Hierdurch ergibt sich ein sehr geringes Gewicht.Alternatively, it is also conceivable that the sliding element has a plurality of sliding shoes that are spaced apart from one another in the circumferential direction. This results in a very low weight.

Vorzugsweise ist das Gleitelement am Sekundärschwungrad angebracht, so dass die Abstützfläche bei Bedarf an der glatten, verschleißfesten Oberfläche der Flexplate des Primärschwungrades in Anlage gelangen kann.The sliding element is preferably attached to the secondary flywheel, so that the support surface can come into contact with the smooth, wear-resistant surface of the flexplate of the primary flywheel if necessary.

Im Allgemeinen ist es üblich, dass das Sekundärschwungrad einen Flansch aufweist, an dem außenseitig Dämpferfedern angreifen, die zwischen dem Primärschwungrad und dem Sekundärschwungrad wirksam sind. Das Gleitelement ist vorzugsweise an diesem Flansch angebracht, so dass das Gleitelement automatisch mit geringem Abstand zum Primärschwungrad angebracht ist und daher in axialer Richtung auf diese Weise sehr kompakt ausgeführt werden kann.In general, it is customary for the secondary flywheel to have a flange on which damper springs act on the outside and are effective between the primary flywheel and the secondary flywheel. The sliding element is preferably attached to this flange so that the sliding element is automatically attached at a small distance from the primary flywheel and therefore axially Direction can be made very compact in this way.

Vorzugsweise ist im Ausgangszustand ein Abstand zwischen der Abstützfläche und dem gegenüberliegenden Schwungrad vorhanden. Somit steht die Flexplate im Ausgangszustand in keinem Reibkontakt mit der Abstützfläche, sodass das Gleitelement die Dämpfungseigenschaften der Flexplate nicht beeinflusst.In the initial state, there is preferably a distance between the support surface and the opposite flywheel. Thus, in the initial state, the flexplate is in no frictional contact with the support surface, so that the sliding element does not influence the damping properties of the flexplate.

Unter dem Ausgangzustand des Schwungrads wird dabei der Zustand des Zweimassenschwungrads verstanden, in dem sich beide Schwungräder um dieselbe Rotationsachse drehen, ohne dass eine Taumelbewegung vorliegt.The initial state of the flywheel is understood to mean the state of the dual-mass flywheel in which both flywheels rotate about the same axis of rotation without a wobbling movement.

Vorzugsweise ist das Gleitelement am entsprechenden Schwungrad in axialer Richtung fest angebracht, beispielsweise durch eine Presspassung, eine Rastverbindung oder eine Nietverbindung. Somit wirken sich Vibrationen im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs nicht auf die relative Positionierung des Gleitelements zwischen Primärschwungrad und Sekundärschwungrad aus.The sliding element is preferably fixedly attached to the corresponding flywheel in the axial direction, for example by means of a press fit, a latching connection or a rivet connection. Thus, vibrations in the drive train of the motor vehicle do not affect the relative positioning of the sliding element between the primary flywheel and the secondary flywheel.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

  • - 1 eine perspektivische Axialquerschnittansicht eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrads.
Further features and advantages of the invention emerge from the following description of an embodiment and from the accompanying drawings, to which reference is made below. In the drawings show:
  • - 1 a perspective axial cross-sectional view of a dual mass flywheel according to the invention.

1 zeigt ein Zweimassenschwungrad 10 mit einem Primärschwungrad 12, einem Sekundärschwungrad 14 und einem Gleitelement 16. 1 shows a dual mass flywheel 10 with a primary flywheel 12th , a secondary flywheel 14th and a sliding element 16 .

Das Primärschwungrad 12 ist typischerweise mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) eines Verbrennungsmotors verbunden und das Sekundärschwungrad 14 mit einem Getriebe (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs gekoppelt. Genauer gesagt ist die vom Primärschwungrad 12 abgewandte Seite des Sekundärschwungrads 14 eine der Reibflächen einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, in dem das Zweimassenschwungrad 10 eingesetzt wird.The primary flywheel 12th is typically connected to a crankshaft (not shown) of an internal combustion engine and the secondary flywheel 14th coupled to a transmission (not shown) of a motor vehicle. More precisely, it is that of the primary flywheel 12th remote side of the secondary flywheel 14th one of the friction surfaces of a friction clutch of a motor vehicle in which the dual mass flywheel 10 is used.

Sowohl das Primärschwungrad 12 als auch das Sekundärschwungrad 14 sind um eine gemeinsame Rotationsachse 20 drehbar.Both the primary flywheel 12th as well as the secondary flywheel 14th are around a common axis of rotation 20th rotatable.

Das Primärschwungrad 12 hat eine zentrale Nabe 22, mittels der das Primärschwungrad 12 an der Kurbelwelle des Motors befestigt werden kann, eine Flexplate 24 und einen außenliegenden Federkanal 26.The primary flywheel 12th has a central hub 22nd , by means of which the primary flywheel 12th A flexplate can be attached to the crankshaft of the engine 24 and an external spring channel 26th .

Die Nabe 22 weist zum Sekundärschwungrad 14 hin einen Lagerfortsatz auf, der ein Wälzlager 38 trägt.The hub 22nd points to the secondary flywheel 14th out a bearing extension, which is a roller bearing 38 wearing.

Die Flexplate 24 ist durch ein Paket von aufeinanderliegenden Federstahlplatten gebildet, die innenseitig an der Nabe 22 angebracht sind und außenseitig am Federkanal 26.The flexplate 24 is formed by a package of spring steel plates lying on top of one another, which are attached to the inside of the hub 22nd are attached and on the outside of the spring channel 26th .

Im Federkanal 26 sind mehrere Dämpferfedern 32 angeordnet, die an einem Ende innerhalb des Federkanals 26 in Umfangsrichtung abgestützt sind und an deren anderen Ende jeweils ein Betätigungsfortsatz angreift, die an einem Flansch 36 ausgebildet sind.In the spring channel 26th are several damper springs 32 arranged at one end within the spring channel 26th are supported in the circumferential direction and at the other end each engages an actuating extension which is attached to a flange 36 are trained.

In der Ausführungsform der 1 sind die Dämpferfedern 32 Bogenfedern.In the embodiment of 1 are the damper springs 32 Bow springs.

Der Flansch 36 ist mit einer Massescheibe 18 verbunden, so dass der Flansch 36 und die Massescheibe 18 zusammen das Sekundärschwungrad 14 bilden. Das Sekundärschwungrad 14 ist auf dem Wälzlager 38 drehbar gelagert.The flange 36 is with a mass disk 18th connected so that the flange 36 and the mass disk 18th together the secondary flywheel 14th form. The secondary flywheel 14th is on the roller bearing 38 rotatably mounted.

Am Sekundärschwungrad 14 ist das Gleitelement 16 angebracht. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Gleitelement 16 am Flansch 36 befestigt.On the secondary flywheel 14th is the sliding element 16 appropriate. In the embodiment shown, the sliding element is 16 on the flange 36 attached.

Das an dem Flansch 36 angebrachte Gleitelement 16 erstreckt sich in axialer Richtung in Richtung des Primärschwungrads 12. Es ist in axialer Richtung am Sekundärschwungrad 14 befestigt, beispielsweise durch eine Presspassung, eine Rastverbindung oder eine Nietverbindung, und in axialer Richtung zwischen den Schwungrädern 12, 14 angeordnet.That on the flange 36 attached sliding element 16 extends in the axial direction towards the primary flywheel 12th . It is in the axial direction on the secondary flywheel 14th attached, for example by a press fit, a latching connection or a rivet connection, and in the axial direction between the flywheels 12th , 14th arranged.

Das Gleitelement 16 weist in axialer Richtung im Ausgangszustand des Zweimassenschwungrads 10 einen Abstand zum Primärschwungrad 12 auf.The sliding element 16 points in the axial direction in the initial state of the dual-mass flywheel 10 a distance to the primary flywheel 12th on.

Beispielsweise beträgt der Abstand in axialer Richtung zwischen dem Gleitelement 16 und der Flexplate 24 1 mm bis 3 mm.For example, the distance in the axial direction between the sliding element is 16 and the flexplate 24 1 mm to 3 mm.

In der Ausführungsform der 1 ist das Gleitelement 16 ein Gleitring, d. h. das Gleitelement 16 ist ein in Umfangsrichtung um die Rotationsachse 20 geschlossener Ring, der eine Abstützfläche aufweist.In the embodiment of 1 is the sliding element 16 a sliding ring, ie the sliding element 16 is a circumferential direction around the axis of rotation 20th closed ring which has a support surface.

Die Abstützfläche wird dabei von der Seite des Gleitelements 16 gebildet, die der Flexplate 24, also dem Primärschwungrad 12, gegenüberliegt. Dementsprechend ist die Abstützfläche in der Darstellung der 1 nicht sichtbar.The support surface is from the side of the sliding element 16 formed that the flexplate 24 , i.e. the primary flywheel 12th , opposite. The support surface is accordingly shown in FIG 1 not visible.

Das Gleitelement 16 ist derart ausgebildet, dass das Primärschwungrad 12, wenn es sich in axialer Richtung relativ zu dem Sekundärschwungrad 14 neigt, mit der Abstützfläche des Gleitelements 16 in Anlage gelangen kann. Somit wird eine etwaige Taumelbewegung des Primärschwungrads 12 relativ zum Sekundärschwungrad 14 begrenzt.The sliding element 16 is designed such that the primary flywheel 12th when it is in the axial direction relative to the secondary flywheel 14th tends to work with the support surface of the sliding element 16 can get into the plant. This eliminates any wobble of the primary flywheel 12th relative to the secondary flywheel 14th limited.

Das Gleitelement 16 ermöglicht also eine effiziente Begrenzung der relativen axialen Auslenkung der Schwungräder 12, 14. Auf diese Weise kann auf zusätzliche Versteifungen der Schwungräder 12, 14 verzichtet werden, und das Zweimassenschwungrad 10 kann mit geringen Massenträgheitsmomenten im Leichtbau hergestellt werden.The sliding element 16 thus enables an efficient limitation of the relative axial deflection of the flywheels 12th , 14th . This allows additional stiffening of the flywheels 12th , 14th be dispensed with, and the dual mass flywheel 10 can be produced with low mass moments of inertia in lightweight construction.

Alternativ zur gezeigten Ausführungsform kann das Gleitelement 16 auch am Primärschwungrad 12, beispielsweise an der Flexplate 24, anstatt am Flansch 36 des Sekundärschwungrads 14 befestigt sein.As an alternative to the embodiment shown, the sliding element 16 also on the primary flywheel 12th , for example on the flexplate 24 instead of the flange 36 of the secondary flywheel 14th be attached.

Außerdem kann das Gleitelement 16 nicht als einstückiger Gleitring, sondern durch mehrere separate Gleitschuhe gebildet sein, die an dem Primärschwungrad 12 und/oder dem Sekundärschwungrad 14 befestigt und in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.In addition, the sliding element 16 not be formed as a one-piece sliding ring, but by several separate sliding shoes that are attached to the primary flywheel 12th and / or the secondary flywheel 14th are attached and spaced from one another in the circumferential direction.

Claims (7)

Zweimassenschwungrad mit einem Primärschwungrad (12), einem Sekundärschwungrad (14) und einem Gleitelement (16), das an einem der beiden Schwungräder (12, 14) angeordnet ist und eine Abstützfläche aufweist, an der das andere Schwungrad (14, 12) in Anlage gelangen kann, wenn es sich in axialer Richtung relativ zu dem Schwungrad (12, 14) in axialer Richtung neigt, an dem das Gleitelement (16) angebracht ist.Dual mass flywheel with a primary flywheel (12), a secondary flywheel (14) and a sliding element (16) which is arranged on one of the two flywheels (12, 14) and has a support surface on which the other flywheel (14, 12) is in contact can get when it inclines in the axial direction relative to the flywheel (12, 14) in the axial direction on which the sliding element (16) is attached. Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (16) ein in Umfangsrichtung geschlossener Ring ist.Dual mass flywheel after Claim 1 , characterized in that the sliding element (16) is a ring which is closed in the circumferential direction. Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (16) am Sekundärschwungrad (14) angebracht ist.Dual mass flywheel after Claim 1 or 2 , characterized in that the sliding element (16) is attached to the secondary flywheel (14). Zweimassenschwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärschwungrad (14) einen Flansch (36) aufweist, an dem außenseitig Dämpferfedern (32) angreifen, die zwischen dem Primärschwungrad (12) und dem Sekundärschwungrad (14) wirksam sind, und dass das Gleitelement (16) an diesem Flansch (36) angebracht ist.Dual mass flywheel according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary flywheel (14) has a flange (36) on which damper springs (32) act on the outside, which are effective between the primary flywheel (12) and the secondary flywheel (14), and that the sliding element (16) is attached to this flange (36). Zweimassenschwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärschwungrad (12) eine Flexplate (24) aufweist, die eine Nabe (22) mit einem außenliegenden Federkanal (26) verbindet, und dass die Abstützfläche der Flexplate (24) gegenüberliegt.Dual mass flywheel according to one of the preceding claims, characterized in that the primary flywheel (12) has a flexplate (24) which connects a hub (22) to an external spring channel (26), and that the support surface of the flexplate (24) is opposite. Zweimassenschwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ausgangszustand ein Abstand zwischen der Abstützfläche und dem gegenüberliegenden Schwungrad (14, 12) vorhanden ist.Dual mass flywheel according to one of the preceding claims, characterized in that in the initial state there is a distance between the support surface and the opposite flywheel (14, 12). Zweimassenschwungrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement (16) am entsprechenden Schwungrad (12, 14) in axialer Richtung fest angebracht ist, beispielsweise durch eine Presspassung, eine Rastverbindung oder eine Nietverbindung.Dual mass flywheel according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding element (16) is fixedly attached to the corresponding flywheel (12, 14) in the axial direction, for example by a press fit, a latching connection or a rivet connection.
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