DE102020119177A1 - Flywheel for a torsional vibration damper and use of a flywheel - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Schwungmasse (16) für einen, insbesondere als Zweimassenschwungrad (14) ausgestalteten, Drehschwingungsdämpfer (10) vorgesehen mit einer Schwungscheibe (12) zur Bereitstellung eines Massenträgheitsmoments für ein schwingungsdämpfendes Masse-Feder-System und einem einstückig an der Schwungscheibe (12) ausgebildeten Halteprofil (32) zur Bereitstellung eines Formschlusses mit einem Ritzel oder sonstigen verzahnten Werkzeugs. Der Umstand, dass in einem Hybrid-Antriebsstrang ein elektrischer Starter eingespart sein kann aber dennoch eine Haltefunktion für die Antriebswelle der Brennkraftmaschine gegeben sein soll, kann mit Hilfe des einstückigen Halteprofils (32) kostengünstig berücksichtigt werden, so dass ein kostengünstiger Hybrid-Antriebsstrang ermöglicht ist.A flywheel (16) is provided for a torsional vibration damper (10) designed in particular as a dual-mass flywheel (14) with a flywheel (12) to provide a mass moment of inertia for a vibration-damping mass-spring system and a one-piece on the flywheel (12) trained retaining profile (32) for providing a form fit with a pinion or other toothed tool. The fact that an electric starter can be saved in a hybrid drive train, but a holding function for the drive shaft of the internal combustion engine should still be provided, can be taken into account inexpensively with the aid of the one-piece retaining profile (32), so that a cost-effective hybrid drive train is made possible .
Description
Die Erfindung betrifft eine Schwungmasse für einen Drehschwingungsdämpfer, mit dessen Hilfe in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleitete Drehschwingungen im zu übertragenen Drehmoment gedämpft werden können, sowie eine Verwendung einer derartigen Schwungmasse.The invention relates to a flywheel for a torsional vibration damper, with the help of which torsional vibrations introduced in a drive train of a motor vehicle via a drive shaft of a motor vehicle engine can be damped in the torque to be transmitted, as well as the use of such a flywheel.
Aus
Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Herstellungskosten für einen Hybrid-Antriebsstrang zu senken.There is a constant need to reduce the manufacturing costs for a hybrid drive train.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen kostengünstigen Hybrid-Antriebsstrang ermöglichen.It is the object of the invention to show measures that enable a cost-effective hybrid drive train.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Schwungmasse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung einer derartigen Schwungmasse mit den Merkmalen des Anspruchs 9. 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.The object is achieved according to the invention by a flywheel with the features of claim 1 and a use of such a flywheel with the features of claim 9. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims and the following description, each individually or in combination an aspect of the invention can represent.
Erfindungsgemäß ist eine Schwungmasse für einen, insbesondere als Zweimassenschwungrad ausgestalteten, Drehschwingungsdämpfer vorgesehen mit einer Schwungscheibe zur Bereitstellung eines Massenträgheitsmoments für ein schwingungsdämpfendes Masse-Feder-System und einem einstückig an der Schwungscheibe ausgebildeten Halteprofil zur Bereitstellung eines Formschlusses mit einem Ritzel oder sonstigen verzahnten Werkzeugs.According to the invention, a flywheel is provided for a torsional vibration damper, in particular designed as a dual-mass flywheel, with a flywheel to provide a mass moment of inertia for a vibration-damping mass-spring system and a retaining profile formed in one piece on the flywheel to provide a form fit with a pinion or other toothed tool.
In einem rein verbrennungsmotorischen Antriebsstrang ist es erforderlich mit Hilfe eines elektrischen Starters den Verbrennungsmotor zu starten, bevor das Antriebsmoment zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs von dem gestarteten Verbrennungsmotor erzeugt und in den Antriebsstrang eingeleitet werden kann. In der Regel weist der Antriebsstrang eine Schwungmasse auf, mit deren Hilfe beispielsweise höherfrequente Drehschwingungen gedämpft werden können, wobei die Schwungmasse vorzugsweise Teil eines, insbesondere ein Zweimassenschwungrad aufweisenden, Drehschwingungsdämpfers sein kann. Der elektrische Starter kann leicht an den Antriebsstrang angekoppelt werden, indem der elektrische Starter ein angetriebenes Ritzel aufweist, das mit einem separaten Zahnkranz, der an der Schwungmasse angeschweißt ist, gekoppelt ist, um das von dem elektrischen Starter erzeugte Startmoment mit Hilfe des Zahnkranzes geeignet übersetzt in den Verbrennungsmotor einzuleiten.In a purely internal combustion engine drive train, it is necessary to start the internal combustion engine with the aid of an electric starter before the drive torque for moving the motor vehicle can be generated by the started internal combustion engine and introduced into the drive train. As a rule, the drive train has a flywheel, with the aid of which, for example, higher-frequency torsional vibrations can be damped, the flywheel being preferably part of a torsional vibration damper, in particular a dual-mass flywheel. The electric starter can easily be coupled to the drive train in that the electric starter has a driven pinion that is coupled to a separate ring gear that is welded to the flywheel in order to appropriately translate the starting torque generated by the electric starter with the help of the ring gear to be introduced into the internal combustion engine.
In einem Hybrid-Antriebsstrang, in dem sowohl ein Verbrennungsmotor als auch eine elektrische Maschine ein Antriebsmoment zur Fortbewegung des Kraftfahrzeugs erzeugen können, kann ein elektrischer Starter eingespart werden und das Startmoment zum Start des Verbrennungsmotors von der elektrischen Maschine erzeugt werden. Eine Ankoppelung eines elektrischen Starters an eine Schwungmasse mit Hilfe eines angeschweißten Starterkranzes ist in diesem Fall nicht erforderlich.In a hybrid drive train, in which both an internal combustion engine and an electric machine can generate a drive torque for locomotion of the motor vehicle, an electric starter can be saved and the starting torque for starting the internal combustion engine can be generated by the electric machine. In this case, it is not necessary to couple an electric starter to a flywheel using a welded starter ring.
Allerdings wird der Starterkranz auch zu anderen Zwecken benötigt als nur einen elektrischen Starter anzukoppeln. Mit Hilfe des Starterkranzes kann die Schwungmasse und eine mit der Schwungmasse gekoppelte Antriebswelle des Verbrennungsmotors oder sonstigen Brennkraftmaschine bei der Montage drehfest festgehalten werden, insbesondere um einen Drehschwingungsdämpfer und/oder ein Hybridmodul und/oder eine Trennkupplung und/oder eine Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes mit der Antriebswelle zu koppeln. Hierbei kann ein in tangentialer Richtung bewegungsfest abgestütztes Werkzeug in die Außenverzahnung des Zahnkranzes eingreifen, um die Antriebswelle festzuhalten. Dadurch kann beispielsweise ein Gegenmoment aufgebracht werden, wenn Bauteile angeschraubt werden. Zudem kann es für verschiedene Testzwecke, beispielsweise „Hot Test“ und/oder „Cold Test“, erforderlich sein die Antriebswelle der Brennkraftmaschine, insbesondere eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, festzuhalten und/oder definiert zu drehen und hierzu ein Drehmoment einzuleiten.However, the starter ring is also required for purposes other than just connecting an electric starter. With the help of the starter ring, the flywheel and a drive shaft of the internal combustion engine or other internal combustion engine coupled to the flywheel can be held in a torque-proof manner during assembly, in particular around a torsional vibration damper and / or a hybrid module and / or a separating clutch and / or a transmission input shaft of a motor vehicle transmission with the drive shaft to pair. In this case, a tool that is supported so that it cannot move in the tangential direction can engage in the external toothing of the ring gear in order to hold the drive shaft in place. In this way, for example, a counter-torque can be applied when components are screwed on. In addition, it may be necessary for various test purposes, for example “hot test” and / or “cold test”, to hold the drive shaft of the internal combustion engine, in particular a crankshaft of an internal combustion engine, and / or to rotate it in a defined manner and to initiate a torque for this purpose.
Bei der erfindungsgemäßen Schwungmasse ist anstelle eines angeschweißten Zahnkranzes eine Schwungscheibe mit einem einstückig ausgebildeten Halteprofil vorgesehen, mit dessen Hilfe die Schwungmasse und die an der Schwungmasse angekoppelte Antriebswelle der Brennkraftmaschine festgehalten werden kann. Der Zahnkranz ist dadurch eingespart und die Schwungmasse zahnkranzfrei ausgestaltet. Ein separat hergestellter Zahnkranz, der in einem separaten Fertigungsschritt erst mit der Schwungscheibe der Schwungmasse durch Schweißen befestigt werden muss, ist eingespart, so dass die Herstellungskosten reduziert werden können. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass im Gegensatz zu dem Zweck ein Einleiten eines Startmoments vorzunehmen für den Zweck die Schwungmasse festzuhalten deutlich geringere Drehmomente auftreten, so dass es tatsächlich möglich ist anstelle des sehr robusten Zahnkranzes auf eine zu einem Halteprofil profilierte Oberfläche der Schwungscheibe auszuweichen. Der Umstand, dass in einem Hybrid-Antriebsstrang ein elektrischer Starter eingespart sein kann aber dennoch eine Haltefunktion für die Antriebswelle der Brennkraftmaschine gegeben sein soll, kann mit Hilfe des einstückigen Halteprofils kostengünstig berücksichtigt werden, so dass ein kostengünstiger Hybrid-Antriebsstrang ermöglicht ist.In the flywheel according to the invention, instead of a welded ring gear, a flywheel with an integral retaining profile is provided, with the aid of which the flywheel and the drive shaft of the internal combustion engine coupled to the flywheel can be held. The toothed ring is saved and the flywheel is designed to be free of toothed rings. A separately manufactured ring gear, which must first be attached to the flywheel of the flywheel by welding in a separate manufacturing step, is saved, so that the manufacturing costs can be reduced. The knowledge that im In contrast to the purpose of introducing a starting torque for the purpose of holding the flywheel mass, significantly lower torques occur, so that it is actually possible to use a surface of the flywheel profiled to form a retaining profile instead of the very robust toothed ring. The fact that an electric starter can be saved in a hybrid drive train, but a holding function for the drive shaft of the internal combustion engine should still be provided, can be taken into account inexpensively with the aid of the one-piece retaining profile, so that a cost-effective hybrid drive train is made possible.
Das Halteprofil kann an einer nach radial außen weisen Mantelfläche, an einer in axialer Richtung weisenden Axialseite und/oder sogar an einer nach radial innen weisenden Innenseite eines axial abstehenden Absatzes der Schwungscheibe vorgesehen sein. Da das Halteprofil nur für den Zweck des Haltens und nicht für eine kontinuierliche Verzahnung vorgesehen ist, ist es möglich das mindestens eine Halteprofil nur in einem Teilbereich der Umfangsrichtung vorzusehen. Vorzugsweise sind mehrere jeweils in einem Teilbereich der Umfangsrichtung eingebrachte Halteprofile in Umfangsrichtung hintereinander vorgesehen, wobei die einzelnen Halteprofile in Umfangsrichtung über einen jeweils dazwischen vorgesehenen unprofilierten Teilbereich zueinander beabstandet ausgebildet sein können. Es ist auch möglich, dass das Halteprofil als in Umfangsrichtung durchgängige Profilierung in der Art einer Verzahnung ausgebildet ist.The retaining profile can be provided on a radially outwardly facing lateral surface, on an axial side facing in the axial direction and / or even on a radially inwardly facing inner side of an axially protruding shoulder of the flywheel. Since the holding profile is only provided for the purpose of holding and not for continuous toothing, it is possible to provide the at least one holding profile only in a partial area of the circumferential direction. Preferably, several holding profiles each introduced in a sub-area of the circumferential direction are provided one behind the other in the circumferential direction, wherein the individual holding profiles can be spaced apart from one another in the circumferential direction via an unprofiled sub-area provided in between. It is also possible that the retaining profile is designed as a continuous profile in the circumferential direction in the manner of a toothing.
Insbesondere ist das Halteprofil durch eine plastische Deformation an einer Oberfläche der Schwungscheibe ausgebildet. Die vorzugsweise aus Stahl hergestellte Schwungscheibe kann beispielsweise durch plastisches Umformen aus einem, insbesondere aus einer Platte ausgestanzten, scheibenförmigen Rohling hergestellt sein. Bei diesem Umformen kann die Schwungscheibe die gewünschte dreidimensionale Formgestaltung erhalten, wobei hierbei gleichzeitig das Halteprofil eingebracht werden kann. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Halteprofils ohne signifikante Zusatzkosten, wobei gleichzeitig die Kosten für die Herstellung und Befestigung des Zahnkranzes eingespart werden können.In particular, the retaining profile is formed by a plastic deformation on a surface of the flywheel. The flywheel, which is preferably made of steel, can be made, for example, by plastic deformation from a disk-shaped blank, in particular punched out of a plate. In this reshaping process, the flywheel can be given the desired three-dimensional shape, and the retaining profile can be introduced at the same time. This enables the holding profile to be manufactured inexpensively without significant additional costs, while at the same time the costs for the manufacture and fastening of the ring gear can be saved.
Vorzugsweise weist das Halteprofil mindestens eine eingeformte Vertiefung zur Aufnahme eines Zahnradzahns auf. Die, beispielsweise durch Prägen, Tiefziehen und/oder Zugdruckumformen, eingeformte Vertiefung kann tief genug sein, dass zumindest ein Zahn eines Zahnrads zumindest teilweise tief genug eintauchen kann, um ein Drehmoment abstützen zu können. Vorzugsweise ist ein Querschnittsprofil der Vertiefung an die Form des Zahnradzahns derart angepasst, dass der Zahnradzahn leicht in die Vertiefung eingreifen und die Vertiefung wieder verlassen kann. Beispielsweise ist das Querschnittsprofil der Vertiefung im Wesentlichen keilförmig.The retaining profile preferably has at least one molded recess for receiving a gear tooth. The recess formed, for example by embossing, deep drawing and / or tensile compression forming, can be deep enough that at least one tooth of a gear can at least partially plunge deep enough to be able to support a torque. A cross-sectional profile of the recess is preferably adapted to the shape of the gear tooth in such a way that the gear tooth can easily engage in the recess and leave the recess again. For example, the cross-sectional profile of the recess is essentially wedge-shaped.
Besonders bevorzugt weist das Halteprofil mindestens einen, insbesondere raupenförmigen, Materialwulst zum tangentialen Anschlagen an einen Zahnradzahn auf, wobei insbesondere der Materialwulst durch eine plastische Verdrängung von Material aus der eingeformten Vertiefung erzeugt ist. Beispielsweise kann bei der Herstellung der Vertiefung ein Werkzeug an einem Ende der Vertiefung angreifen und infolge einer Relativbewegung zu der Schwungscheibe Material der Schwungscheibe, das zuvor in der erzeugten Vertiefung vorhanden war, vor sich her schieben. Dadurch entsteht an dem anderen Ende der Vertiefung der Materialwulst, der beispielsweise im Wesentlichen die Form einer abstehenden Warze aufweist. Insbesondere wenn die Vertiefung auf einer nach radial außen weisenden Mantelfläche der Schwungscheibe vorgesehen ist, ist es dadurch nicht erforderlich ein in radialer Richtung wirkendes Werkzeug zum Einprägen der Vertiefungen vorzusehen, so dass die Vertiefungen und Materialwulste des Halteprofils durch eine dem Tiefziehen entsprechende Umformtechnik bei der Formgestaltung des Schwungscheibe kostengünstig erzeugt werden kann. Hierbei kann durch die Materialwulste das Massenträgheitsmoment der Schwungscheibe bei gleichem Gewicht erhöht werden, wodurch das Dämpfungsverhalten verbessert sein kann. Zudem ist es sogar prinzipiell möglich die Materialwulste zum Abstützen eines Drehmoments zu nutzen, vorzugsweise zusätzlich zu den gleichzeitig hierzu genutzten Vertiefungen, so dass auch die Materialwulste zum Festhalten der Antriebswelle mit Hilfe des Halteprofils genutzt werden kann. Beispielsweise kann ein Zahn eines Zahnrads in die Zwischenräume der in Umfangsrichtung beabstandet hintereinander ausgebildeten Materialwulste eingreifen, um ein Drehmoment aufzuprägen.The retaining profile particularly preferably has at least one, in particular caterpillar-shaped, material bead for tangential contact with a gear tooth, the material bead in particular being produced by a plastic displacement of material from the molded recess. For example, when producing the recess, a tool can grip one end of the recess and, as a result of a movement relative to the flywheel, push material of the flywheel that was previously present in the recess created in front of it. This creates the bead of material at the other end of the depression, which, for example, essentially has the shape of a protruding wart. In particular, if the recess is provided on a radially outward-facing lateral surface of the flywheel, it is not necessary to provide a tool acting in the radial direction for embossing the recesses, so that the recesses and material beads of the retaining profile can be shaped using a forming technique corresponding to deep-drawing of the flywheel can be produced inexpensively. The material bulges can increase the mass moment of inertia of the flywheel while maintaining the same weight, which can improve the damping behavior. In addition, it is even possible in principle to use the material beads to support a torque, preferably in addition to the depressions used at the same time, so that the material beads can also be used to hold the drive shaft in place with the aid of the retaining profile. For example, a tooth of a gear wheel can engage in the gaps between the material beads formed one behind the other and spaced apart in the circumferential direction in order to impress a torque.
Insbesondere weist die Schwungscheibe eine in axialer Richtung abstehende, insbesondere rohrförmige, Abdeckung auf, wobei das Halteprofil an einer nach radial außen weisenden Mantelfläche der Abdeckung ausgebildet ist. Die Abdeckung kann als Berstschutz für radial innerhalb der Abdeckung vorgesehene Bauteile wirken und/oder einen radial innerhalb der Abdeckung vorgesehenen Aufnahmeraum begrenzen. Durch die Abdeckung ist die Mantelfläche der Schwungscheibe nicht auf die Materialdicke in axialer Richtung beschränkt, sondern ist im Wesentlichen durch die Erstreckung der Abdeckung in axialer Richtung bestimmt. Durch die Abdeckung ist eine nach radial außen weisende Mantelfläche ausgebildet, die groß genug für die Ausbildung des Halteprofils ist. Hierbei kann das Halteprofil leicht Vertiefungen mit einer signifikanten axialen Erstreckung aufweisen und es verbleibt immer noch genügend Platz für einen bei der Erzeugung der Vertiefungen entstehenden Materialwulst.In particular, the flywheel has a, in particular tubular, cover protruding in the axial direction, the retaining profile being formed on a circumferential surface of the cover pointing radially outward. The cover can act as a burst protection for components provided radially inside the cover and / or delimit a receiving space provided radially inside the cover. Due to the cover, the outer surface of the flywheel is not limited to the material thickness in the axial direction, but is essentially determined by the extent of the cover in the axial direction. Through the cover, a radially outwardly facing lateral surface is formed, which is large enough for the formation of the retaining profile. Here, the holding profile can easily have depressions with a significant axial extension and it still remains enough space for a bead of material that occurs when the depressions are produced.
Vorzugsweise ist zu dem Halteprofil axial beabstandet mit der Schwungscheibe, insbesondere mit der Abdeckung, ein Deckel zur Begrenzung eines Aufnahmeraums verbunden, insbesondere verschweißt. Durch den Deckel kann mit Hilfe der Formgestaltung der Schwungscheibe ein nach radial innen geöffneter ringförmiger Aufnahmeraum begrenzt werden. Das Halteprofil kann insbesondere an dem von dem Deckel weg weisenden, insbesondere motorseitigen, axialen Endbereich der Abdeckung vorgesehen sein, so dass durch die thermischen Belastungen beim Verschweißen des Deckels mit der Schwungscheibe die Formgestaltung des Halteprofils nicht negativ beeinträchtigt werden kann.A cover for delimiting a receiving space is preferably connected, in particular welded, to the flywheel, in particular to the cover, axially spaced apart from the retaining profile. With the help of the shape of the flywheel, the cover can delimit an annular receiving space that is open radially inward. The retaining profile can in particular be provided on the axial end area of the cover facing away from the cover, in particular on the engine side, so that the shape of the retaining profile cannot be adversely affected by the thermal loads when welding the cover to the flywheel.
Die Erfindung betrifft ferner einen Drehschwingungsdämpfer zur Drehschwingungsdämpfung in einem zu übertragenen Drehmoment in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments und einer zu der Primärmasse über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestalteten, Energiespeicherelement begrenzt relativ verdrehbaren Sekundärmasse zum Ausleiten eines Drehmoments, wobei die Primärmasse und/oder die Sekundärmasse als Schwungmasse, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, ausgestaltet ist. Der Umstand, dass in einem Hybrid-Antriebsstrang ein elektrischer Starter eingespart sein kann aber dennoch eine Haltefunktion für die Antriebswelle der Brennkraftmaschine gegeben sein soll, kann mit Hilfe des einstückigen Halteprofils kostengünstig berücksichtigt werden, so dass ein kostengünstiger Hybrid-Antriebsstrang ermöglicht ist.The invention also relates to a torsional vibration damper for damping torsional vibrations in a torque to be transmitted in a drive train of a motor vehicle, with a primary mass for introducing a torque and an energy storage element that is limited relative to the primary mass via an, in particular designed as an arc spring, relatively rotatable secondary mass for discharging a torque, wherein the primary mass and / or the secondary mass is designed as a flywheel, which can be designed and developed as described above. The fact that an electric starter can be saved in a hybrid drive train, but a holding function for the drive shaft of the internal combustion engine should still be provided, can be taken into account inexpensively with the aid of the one-piece retaining profile, so that a cost-effective hybrid drive train is made possible.
Der Drehschwingungsdämpfer kann beispielsweise als Zweimassenschwungrad ausgestaltet sein beziehungsweise ein Zweimassenschwungrad aufweisen. Vorzugsweise weist der Drehschwingungsdämpfer ein Fliehkraftpendel zur Erzeugung eines einer Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments auf. Das Fliehkraftpendel kann insbesondere mit der Sekundärmasse befestigt sein, wobei vorzugsweise die, insbesondere als Ausgangsflansch ausgebildete, Sekundärmasse gleichzeitig einen Trägerflansch des Fliehkraftpendels ausbilden kann, an dem Pendelmassen des Fliehkraftpendels pendelbar geführt sind. Das Zweimassenschwungrad und das Fliehkraftpendel können insbesondere zur Drehschwingungsdämpfung in unterschiedlichen Frequenzbereichen ausgestaltet sein, wodurch das Dämpfungsvermögen des Drehschwingungsdämpfers weiter verbessert ist.The torsional vibration damper can for example be designed as a dual mass flywheel or have a dual mass flywheel. The torsional vibration damper preferably has a centrifugal pendulum for generating a restoring torque directed against a rotational nonuniformity. The centrifugal pendulum can in particular be attached to the secondary mass, wherein the secondary mass, in particular designed as an output flange, can simultaneously form a carrier flange of the centrifugal pendulum, on which pendulum masses of the centrifugal pendulum are guided in a pendulum fashion. The dual-mass flywheel and the centrifugal pendulum can be designed in particular to dampen torsional vibrations in different frequency ranges, as a result of which the damping capacity of the torsional vibration damper is further improved.
In einem Zugbetrieb kann das von einem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, wobei auch der umgekehrte Einbau möglich ist, bei dem in einem Zugbetrieb das von dem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden kann. Die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein Masse-Feder-System ausbilden, das in einem bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei können das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die Primärmasse kann die Schwungscheibe aufweisen, mit welcher der Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement begrenzt sein kann. Die Primärmasse kann beispielsweise über in den Aufnahmeraum hinein abstehende Einprägungen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagen. In den Aufnahmeraum kann ein Ausgangsflansch der Sekundärmasse hineinragen, der an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements tangential anschlagen kann.In a pulling mode, the torque coming from a motor vehicle engine can be introduced into the primary mass, while in a pushing mode the torque coming from the drive train can be introduced into the secondary mass, whereby the reverse installation is also possible The torque coming from the drive train can be introduced into the secondary mass, while in overrun mode the torque coming from the drive train can be introduced into the primary mass. The primary mass and the secondary mass, which is coupled to the primary mass in a limitedly rotatable manner via the energy storage element, in particular designed as an arc spring, can form a mass-spring system that can dampen rotational irregularities in the speed and torque of the drive power generated by a motor vehicle engine in a certain frequency range. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass and the spring characteristic of the energy storage element can be selected in such a way that vibrations in the frequency range of the dominant engine orders of the motor vehicle engine can be dampened. The mass moment of inertia of the primary mass and / or the secondary mass can in particular be influenced by an attached additional mass. The primary mass can have the flywheel to which the cover can be connected, as a result of which a substantially annular receiving space for the energy storage element can be delimited. The primary mass can, for example, tangentially strike the energy storage element via impressions protruding into the receiving space. An output flange of the secondary mass, which can tangentially strike the opposite end of the energy storage element, can protrude into the receiving space.
Das Fliehkraftpendel kann einen Trägerflansch aufweisen, an dem eine Pendelmasse pendelbar geführt ist, um ein einer Drehungleichförmigkeit im übertragenen Drehmoment entgegen gerichtetes Rückstellmoment erzeugen zu können. 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 eine mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors verbundene Schwungscheibe, 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, in denen ein, insbesondere als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. 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. Die Pendelmasse kann kostengünstig durch ein Paket aufeinander gestapelter und miteinander verbundener Pendelbleche hergestellt sein, wobei insbesondere die vorzugsweise identisch geformten Pendelbleche durch Stanzen aus einem Metallblech hergestellt sein können. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.The centrifugal pendulum can have a carrier flange on which a pendulum mass is guided in a pendulum fashion in order to be able to generate a restoring torque which is directed against a rotational irregularity in the transmitted torque. Under the influence of centrifugal force, the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum strives to assume a position as far away as possible from the center of rotation. The “zero position” is therefore the position furthest radially from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outer position. At a constant drive speed and constant drive torque, the pendulum mass will assume this radially outer position. In the event of speed fluctuations, the pendulum mass deflects along its pendulum path due to its inertia. The pendulum mass can thereby be shifted in the direction of the center of rotation. The centrifugal force acting on the pendulum mass is divided into a component tangential and a further component normal to the pendulum path. The tangential force component represents the restoring force ready, which wants to bring the pendulum mass back into its "zero position", while the normal force component acts on a force introduction element that initiates the speed fluctuations, in particular a flywheel connected to the drive shaft of the motor vehicle engine, and generates a counter-torque there, which counteracts the speed fluctuation and dampens the speed fluctuations initiated . In the case of particularly strong fluctuations in speed, the pendulum mass can therefore have swung out to the maximum and assume the radially most inner position. The tracks provided in the carrier flange and / or in the pendulum mass have suitable curvatures for this purpose, in which a coupling element, in particular designed as a roller, can be guided. At least two rollers are preferably provided, each of which is guided on a track of the carrier flange and a pendulum track of the pendulum mass. In particular, more than one pendulum mass is provided. A plurality of pendulum masses are preferably guided on the carrier flange in a uniformly distributed manner in the circumferential direction. The inertial mass of the pendulum mass and / or the relative movement of the pendulum mass to the carrier flange is designed in particular to dampen a certain frequency range of rotational irregularities, in particular an engine order of the motor vehicle engine. The pendulum mass can be produced inexpensively by a package of pendulum plates stacked on top of one another and connected to one another, wherein in particular the preferably identically shaped pendulum plates can be produced by punching from a metal sheet. In particular, more than one pendulum mass and / or more than one carrier flange is provided. For example, two pendulum masses connected to one another via bolts or rivets designed in particular as spacer bolts are provided, between which the carrier flange is positioned in the axial direction of the torsional vibration damper. Alternatively, two flange parts of the carrier flange, in particular connected to one another in a substantially Y-shape, can be provided, between which the pendulum mass is positioned.
Die Erfindung betrifft ferner ein Hybridmodul zur Übertragung eines in einer Brennkraftmaschine und/oder in einer elektrischen Maschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs erzeugten Drehmoments an ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem Drehschwingungsdämpfer, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Drehschwingungsdämpfung in einem von der Brennkraftmaschine erzeugten zu übertragenen Drehmoment. Die Primärmasse des Drehschwingungsdämpfers kann mit einer Antriebswelle der Brennkraftmaschine gekoppelt sein, während die Sekundärmasse, insbesondere über eine drehfest angekoppelte Welle, mit einem Rotor der elektrischen Maschine gekoppelt sein kann. Im Drehmomentfluss im Zugbetrieb nachfolgend kann eine das Hybridmodul mit einem Kraftfahrzeuggetriebe verbindbare Trennkupplung vorgesehen sein, die insbesondere Teil des Hybridmoduls ist und zusammen mit dem übrigen Hybridmodul eine gemeinsame Baueinheit ausbildet. Der Umstand, dass in einem Hybrid-Antriebsstrang ein elektrischer Starter eingespart sein kann aber dennoch eine Haltefunktion für die Antriebswelle der Brennkraftmaschine gegeben sein soll, kann mit Hilfe des einstückigen Halteprofils kostengünstig berücksichtigt werden, so dass ein kostengünstiger Hybrid-Antriebsstrang ermöglicht ist.The invention also relates to a hybrid module for transmitting a torque generated in an internal combustion engine and / or in an electric machine for driving a motor vehicle to a motor vehicle transmission, with a torsional vibration damper, which can be designed and developed as described above, for torsional vibration damping in one of the Internal combustion engine generated torque to be transmitted. The primary mass of the torsional vibration damper can be coupled to a drive shaft of the internal combustion engine, while the secondary mass can be coupled to a rotor of the electrical machine, in particular via a non-rotatably coupled shaft. In the torque flow during traction operation, a separating clutch that can be connected to the hybrid module with a motor vehicle transmission can be provided, which is in particular part of the hybrid module and together with the rest of the hybrid module forms a common structural unit. The fact that an electric starter can be saved in a hybrid drive train, but a holding function for the drive shaft of the internal combustion engine should still be provided, can be taken into account inexpensively with the aid of the one-piece retaining profile, so that a cost-effective hybrid drive train is made possible.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Schwungmasse, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zu dem Zweck bei einer Montage eines Drehschwingungsdämpfers, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, und/oder zum Testen eines Drehschwingungsdämpfers, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, die Schwungmasse über das Halteprofil drehfest festzuhalten. Der Umstand, dass in einem Hybrid-Antriebsstrang ein elektrischer Starter eingespart sein kann aber dennoch eine Haltefunktion für die Antriebswelle der Brennkraftmaschine gegeben sein soll, kann mit Hilfe des einstückigen Halteprofils kostengünstig berücksichtigt werden, so dass ein kostengünstiger Hybrid-Antriebsstrang ermöglicht ist.Another aspect of the invention relates to a use of a flywheel, which can be designed and developed as described above, for the purpose of assembling a torsional vibration damper, which can be designed and developed as described above, and / or for testing a torsional vibration damper, which can be designed and developed as described above to hold the centrifugal mass in a rotationally fixed manner via the holding profile. The fact that an electric starter can be saved in a hybrid drive train, but a holding function for the drive shaft of the internal combustion engine should still be provided, can be taken into account inexpensively with the aid of the one-piece retaining profile, so that a cost-effective hybrid drive train is made possible.
Besonders bevorzugt wird der Drehschwingungsdämpfer für ein Hybridmodul, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, verwendet. Bei dieser Verwendung ist sichergestellt, dass kein elektrischer Starter an die Schwungmasse des Drehschwingungsdämpfers angekoppelt werden muss, so dass das kostengünstige und gegebenenfalls im Vergleich zu einem separaten Zahnkranz weniger steife und/oder weniger stabile Halteprofil ausreichend ist, um den Anforderungen zur Drehmomentabstützung bei der Montage und beim Testen zu genügen.The torsional vibration damper is particularly preferably used for a hybrid module which can be designed and developed as described above. This use ensures that no electric starter has to be coupled to the flywheel of the torsional vibration damper, so that the inexpensive and possibly less rigid and / or less stable retaining profile compared to a separate toothed ring is sufficient to meet the requirements for torque support during assembly and enough for testing.
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 eines Drehschwingungsdämpfers und -
2 : eine schematische perspektivische Detailansicht einer Primärmasse des Drehschwingungsdämpfers aus1 .
-
1 : a schematic sectional view of a torsional vibration damper and -
2 : a schematic perspective detailed view of a primary mass of the torsional vibration damper from1 .
Der in
An der Sekundärmasse
Die Schwungscheibe
Wie in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- 1212th
- Schwungscheibeflywheel
- 1414th
- ZweimassenschwungradDual mass flywheel
- 1616
- PrimärmassePrimary mass
- 1818th
- EnergiespeicherelementEnergy storage element
- 2020th
- SekundärmasseSecondary mass
- 2222nd
- Deckelcover
- 2424
- AufnahmeraumRecording room
- 2626th
- AusgangsnabeOutput hub
- 2828
- SteckverzahnungSplines
- 3030th
- Abdeckungcover
- 3232
- HalteprofilRetaining profile
- 3434
- FliehkraftpendelCentrifugal pendulum
- 3636
- PendelmassePendulum mass
- 3838
- DichtmembranSealing membrane
- 4040
- GleitringSlip ring
- 4242
- MantelflächeOuter surface
- 4444
- VertiefungenIndentations
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012202255 A1 [0002]DE 102012202255 A1 [0002]
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019134308 | 2019-12-13 | ||
DE102019134308.9 | 2019-12-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102020119177A1 true DE102020119177A1 (en) | 2021-06-17 |
Family
ID=76085214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020119177.4A Pending DE102020119177A1 (en) | 2019-12-13 | 2020-07-21 | Flywheel for a torsional vibration damper and use of a flywheel |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102020119177A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022132319A1 (en) | 2022-12-06 | 2024-06-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper, method for its manufacture and method for the preparation of a torsional vibration damper |
-
2020
- 2020-07-21 DE DE102020119177.4A patent/DE102020119177A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102022132319A1 (en) | 2022-12-06 | 2024-06-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torsional vibration damper, method for its manufacture and method for the preparation of a torsional vibration damper |
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