DE102020127560A1

DE102020127560A1 - Torsional vibration damper with torque limiting device

Info

Publication number: DE102020127560A1
Application number: DE102020127560.9A
Authority: DE
Inventors: Sascha Büchner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2022-04-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Eingangsteil (2) und einem gegenüber diesem um die Drehachse (d) entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (4) relativ verdrehbaren Ausgangsteil (3) sowie einer der Federeinrichtung (4) nachgeschalteten Drehmomentbegrenzungseinrichtung (21), welche mittels eines Reibeingriffs zwischen axial gegeneinander vorgespannten Reibflächen (36, 37) von Reibbelägen (26, 27) und Gegenreibflächen (38, 39) von radial außen geöffneten Gegenscheiben (28, 29) ein maximales Grenzmoment überträgt und bei Überschreiten des maximalen Grenzmoments der Reibschluss aufgehoben wird. Um die Drehmomentbegrenzungseinrichtung (21) während des Betriebs funktionsfähig zu halten, ist der Reibeingriff radial außen gegen Verschmutzung geschützt.The invention relates to a torsional vibration damper (1) with an input part (2) which is rotatable about an axis of rotation (d) and an output part (3) which can be rotated relative thereto about the axis of rotation (d) counter to the action of a spring device (4) and one of the spring device (4) downstream torque limiting device (21), which by means of a frictional engagement between friction surfaces (36, 37) of friction linings (26, 27) that are axially prestressed against one another and counter-friction surfaces (38, 39) of counter disks (28, 29) that are open radially on the outside, a maximum limit torque transmits and when the maximum limit torque is exceeded, the frictional connection is canceled. In order to keep the torque limiting device (21) functional during operation, the frictional engagement is protected against contamination radially on the outside.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Eingangsteil und einem gegenüber diesem um die Drehachse entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ verdrehbaren Ausgangsteil sowie einer der Federeinrichtung nachgeschalteten Drehmomentbegrenzungseinrichtung, welche mittels eines Reibeingriffs zwischen axial gegeneinander vorgespannten Reibflächen von Reibbelägen und Gegenreibflächen von radial außen geöffneten Gegenscheiben ein maximales Grenzmoment überträgt und bei Überschreiten des maximalen Grenzmoments der Reibschluss aufgehoben wird.The invention relates to a torsional vibration damper with an input part arranged such that it can be rotated about an axis of rotation and an output part which can be rotated relative thereto about the axis of rotation against the action of a spring device, as well as a torque limiting device downstream of the spring device, which by means of a frictional engagement between friction surfaces of friction linings that are axially prestressed against one another and counter-friction surfaces from radially externally open counter disks transmits a maximum limit torque and when the maximum limit torque is exceeded, the frictional connection is canceled.

Gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer dienen der Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine. Diese Drehschwingungsdämpfer enthalten ein mit der Brennkraftmaschine verbundenes Eingangsteil und ein mittels einer Ausgangsnabe mit einem nachfolgenden Antriebsstrangteil verbundenes Ausgangsteil, wobei zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil eine Federeinrichtung mit überlagerter Reibhysterese in Umfangsrichtung wirksam angeordnet ist. Eingangsteil und Ausgangsteil werden um eine gemeinsame Drehachse infolge von dem übertragenen Drehmoment überlagerten Drehschwingungen gegeneinander entgegen der Wirkung der Federeinrichtung relativ verdreht und komprimieren die Federeinrichtung, welche die Energie der Drehschwingungen zwischenspeichert und zeitverzögert wieder abgibt beziehungsweise in Wärmeenergie umwandelt, so dass das anliegende Drehmoment bedämpft wird. Um die Komponenten des Drehschwingungsdämpfers, insbesondere die Federeinrichtung und Komponenten des übrigen Antriebsstrangs gegen eine Überlastung zu schützen, kann in gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfern eine sogenannte Drehmomentbegrenzungseinrichtung integriert sein, welche der Federeinrichtung nachgeschaltet ist und das anliegende Drehmoment bis zu einem vorgegebenen Grenzmoment über einen Reibschluss überträgt. Der Reibschluss ist aus Scheibenteilen mit Gegenreibflächen und Reibflächen von Reibbelägen gebildet, welche axial vorgespannt zwischen der Federeinrichtung und der Ausgangsnabe wirksam angeordnet sind.Generic torsional vibration dampers are used for torsional vibration isolation of torsional vibrations in drive trains of motor vehicles with internal combustion engines subject to torsional vibrations. These torsional vibration dampers contain an input part connected to the internal combustion engine and an output part connected to a subsequent drive train part by means of an output hub, with a spring device with superimposed friction hysteresis being effectively arranged in the circumferential direction between the input part and the output part. The input part and the output part are rotated relative to one another about a common axis of rotation as a result of the torsional vibrations superimposed on the transmitted torque, counter to the action of the spring device and compress the spring device, which temporarily stores the energy of the torsional vibrations and releases it again with a time delay or converts it into heat energy, so that the applied torque is damped . In order to protect the components of the torsional vibration damper, in particular the spring device and components of the rest of the drive train, against overloading, a so-called torque limiting device can be integrated into generic torsional vibration dampers, which is connected downstream of the spring device and transmits the applied torque up to a predetermined limit torque via a frictional connection. The frictional connection is formed from disc parts with counter friction surfaces and friction surfaces of friction linings, which are arranged in an effective axially prestressed manner between the spring device and the output hub.

Beispielsweise ist aus der Druckschrift DE 10 2018 131 516 A1 ein Drehschwingungsdämpfer mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung bekannt, bei der die Drehmomentbegrenzungseinrichtung zwischen einem die Federeinrichtung ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschteil und zwei Gegenscheiben ausgebildet ist. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ist innerhalb einer eine befettete Federeinrichtung aufnehmenden Ringkammer des Eingangsteils aufgenommen. Das Flanschteil ist tellerfederartig ausgebildet und bildet damit einen axial vorgespannten Reibschluss gegenüber den axial beabstandeten Gegenscheiben aus.For example, from the publication DE 10 2018 131 516 A1 a torsional vibration damper with a torque limiting device is known, in which the torque limiting device is formed between a flange part that acts on the spring device on the output side and two counter disks. The torque limiting device is accommodated within an annular chamber of the input part that accommodates a greased spring device. The flange part is designed in the manner of a plate spring and thus forms an axially pretensioned frictional connection with respect to the axially spaced counter disks.

Aus der Druckschrift DE 10 2018 132 402 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung bekannt, bei der Reibbeläge und an diesen anliegende Scheibenteile mittels einer Tellerfeder axial vorgespannt sind.From the pamphlet DE 10 2018 132 402 A1 a torsional vibration damper with a torque-limiting device is known, in which the friction linings and the disc parts lying against them are axially prestressed by means of a disc spring.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer mit einer robusten Drehmomentbegrenzungseinrichtung vorzuschlagen, welche über die Betriebszeit ein dauerhaft konstantes Grenzmoment aufweist.The object of the invention is the further development of a generic torsional vibration damper. In particular, the object of the invention is to propose a torsional vibration damper with a robust torque limiting device which has a permanently constant limit torque over the operating time.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The claims dependent on claim 1 present advantageous embodiments of the subject-matter of claim 1.

Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Isolation von Drehschwingungen einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine in einem konventionellen oder hybridischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Hierzu ist der Drehschwingungsdämpfer mittelbar oder unmittelbar beispielsweise mittels Befestigungsschrauben seines Eingangsteils mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine drehfest verbunden. Das Eingangsteil ist um eine Drehachse, im Falle einer unmittelbaren Befestigung an der Kurbelwelle um die Kurbelwellenachse verdrehbar abgeordnet. Das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers ist mittels einer Ausgangsnabe um die Drehachse beziehungsweise eine mit geringem Achsversatz zu der Drehachse des Eingangsteils behafteten, in der weiteren Beschreibung als mit der Drehachse des Eingangsteils identisch beschriebenen Drehachse gegenüber dem Eingangsteil begrenzt entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung verdrehbar angeordnet.The proposed torsional vibration damper is used to isolate torsional vibrations of an internal combustion engine subject to torsional vibrations in a conventional or hybrid drive train of a motor vehicle. For this purpose, the torsional vibration damper is directly or indirectly connected to the crankshaft of the internal combustion engine in a rotationally fixed manner, for example by means of fastening screws of its input part. The input part is assigned to be rotatable about an axis of rotation, in the case of direct attachment to the crankshaft about the crankshaft axis. The output part of the torsional vibration damper is arranged by means of an output hub about the axis of rotation or an axis of rotation with a slight axial offset to the axis of rotation of the input part, described in the further description as identical to the axis of rotation of the input part, relative to the input part to a limited extent against the action of a spring device.

Der Drehschwingungsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet oder für einen Zweimassenschwungeffekt vorgesehen sein. Hierzu weist das Eingangsteil eine Primärschwungmasse auf. Das Ausgangsteil kann selbst eine Sekundärschwungmasse aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann dem Ausgangsteil über die Ausgangsnabe eine Sekundärschwungmasse einer nachgeschalteten Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung, eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, eines Rotors einer Elektromaschine oder dergleichen nachgeschaltet und damit ein Zweimassenschwungeffekt des Drehschwingungsdämpfers begründet werden.The torsional vibration damper can be designed as a dual-mass flywheel or can be provided for a dual-mass flywheel effect. For this purpose, the input part has a primary centrifugal mass. The output part can itself have a secondary centrifugal mass. Alternatively or additionally, a secondary centrifugal mass of a downstream drive train device, for example a double clutch, a hydrodynamic torque converter, a rotor of an electric machine or the like, can be connected downstream of the output part via the output hub, thus establishing a dual-mass centrifugal effect of the torsional vibration damper.

Zumindest ein Teil der um die Drehachse verdrehbaren Bauteile ist aus Blech mittels eines Stanzumformverfahrens hergestellt. Das Eingangsteil kann aus einem Scheibenteil aus Blech mit Befestigungsöffnungen hergestellt sein, wobei mit diesem radial außen ein aus Blech hergestelltes Deckelteil zur Bildung einer Ringkammer dicht verbunden sein kann, in welcher Ringkammer die Federeinrichtung aufgenommen ist. An dem Scheibenteil und/oder dem Deckelteil kann ein Anlasserzahnkranz, ein Geberring zur Drehkennwerterfassung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und/oder ein beispielsweise aus Blech hergestellter Massenring angeordnet sein.At least some of the components that can be rotated about the axis of rotation are made of sheet metal by means of a stamping process. The input part can be made of a disk part made of sheet metal with fastening openings, with which a cover part made of sheet metal can be tightly connected radially on the outside to form an annular chamber, in which annular chamber the spring device is accommodated. A starter ring gear, a sensor ring for detecting the rotary value of the crankshaft of the internal combustion engine and/or a mass ring made of sheet metal, for example, can be arranged on the disk part and/or the cover part.

Das Ausgangsteil enthält beispielsweise eine aus Blech hergestellte Ausgangsnabe, deren Innenverzahnung werkzeugfallend während des Stanzumformprozesses oder nachträglich geräumt oder in anderer Weise hergestellt sein kann. Desweiteren enthält das Ausgangsteil ein Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung in Umfangsrichtung mittels nach radial außen erweiterter Flanschflügel. Dem Ausgangsteil kann eine massive oder aus Blech hergestellte Zusatzmasse und/oder ein Fliehkraftpendel, dessen Pendelmassenträger beispielsweise das Flanschteil sein kann, zugeordnet sein. Zur Begrenzung des maximal über den Drehschwingungsdämpfer übertragbaren Drehmoments ist zwischen der Federeinrichtung und der Innenverzahnung der Ausgangsnabe eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung vorgesehen.The output part contains, for example, an output hub made of sheet metal, the internal toothing of which can be broached off the tool during the stamping process or subsequently, or produced in some other way. Furthermore, the output part contains a flange part for the output-side loading of the spring device in the circumferential direction by means of flange wings that expand radially outward. An additional mass, solid or made of sheet metal, and/or a centrifugal pendulum whose pendulum mass carrier can be the flange part, for example, can be assigned to the output part. To limit the maximum torque that can be transmitted via the torsional vibration damper, a torque limiting device is provided between the spring device and the internal toothing of the output hub.

Die Federeinrichtung kann aus über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern gebildet sein, deren Stirnseiten jeweils eingangsseitig und ausgangsseitig in Umfangsrichtung beaufschlagt werden. Eingangsseitig können hierzu an dem Scheibenteil und dem Deckelteil axial erweiterte Beaufschlagungseinrichtungen vorgesehen sein, welche aufgebracht wie beispielsweise aufgeschweißt oder als Anprägungen ausgebildet sind. Die ausgangsseitige Beaufschlagung erfolgt mittels des Flanschteils. Die Schraubendruckfedern können als auf ihren Einsatzdurchmesser vorgebogene Bogenfedern in Zweier-, Dreier- oder Viererteilung vorgesehen sein. Mehrere Schraubendruckfedern können ineinander geschachtelt über den Umfang verteilt angeordnete Federpakete bilden. Mehrere Gruppen von Schraubendruckfedem oder Federpaketen können radial übereinander angeordnet sein. Die Schraubendruckfedern können sich radial außen an der Ringkammer gegebenenfalls unter Zwischenlage einer gehärteten Verschleißschutzschale radial abstützen. Zur Verminderung der Reibung kann die Ringkammer zumindest teilweise mit Schmiermittel wie beispielsweise Fett befüllt sein.The spring device can be formed from helical compression springs distributed over the circumference, the end faces of which are acted upon in the circumferential direction on the input side and output side. For this purpose, on the input side, axially expanded loading devices can be provided on the disc part and the cover part, which are applied, for example welded, or formed as embossing. The outlet side is pressurized by means of the flange part. The helical compression springs can be provided as arc springs that are pre-bent to their application diameter and divided into twos, threes or fours. A plurality of helical compression springs can be nested in one another and distributed over the circumference to form spring assemblies. Several groups of helical compression springs or spring assemblies can be arranged radially one above the other. The helical compression springs can be supported radially on the outside of the annular chamber, if necessary with the interposition of a hardened wear protection shell. To reduce friction, the annular chamber can be at least partially filled with a lubricant such as grease.

Die Ringkammer kann zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil zumindest grob abgedichtet sein. Beispielsweise kann zwischen dem Flanschteil und/oder der Ausgangsnabe ausgangsseitig und an dem Deckelteil eingangsseitig ein von einer Tellerfeder axial vorgespannter Dichtring wie Reibring zur Bereitstellung einer der Federeinrichtung überlagerten Reibhysterese vorgesehen sein. Die Tellerfeder spannt das Ausgangsteil zudem axial gegen das Eingangsteil vor. Hierzu ist bevorzugt auf radialer Höhe des Reibrings ein Axialdichtring zwischen dem Eingangsteil, beispielsweise dem Scheibenteil und dem Ausgangsteil, beispielsweise dem Flanschteil axial eingespannt, der die Reibhysterese unterstützt und die Ringkammer zusätzlich zwischen Ein- und Ausgangsteil abdichtet.The annular chamber can be at least roughly sealed between the input part and the output part. For example, between the flange part and/or the output hub on the output side and on the cover part on the input side, a sealing ring, such as a friction ring, axially preloaded by a plate spring can be provided to provide friction hysteresis superimposed on the spring device. The plate spring also prestresses the output part axially against the input part. For this purpose, an axial sealing ring is preferably clamped axially at the radial height of the friction ring between the input part, for example the disc part and the output part, for example the flange part, which supports the friction hysteresis and additionally seals the annular chamber between the input and output parts.

Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ist bevorzugt radial außerhalb der Ringkammer angeordnet. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung kann radial innerhalb der Ringkammer innerhalb eines axialen Bauraums der Ringkammer oder axial überlappend zu dieser angeordnet sein.The torque limiting device is preferably arranged radially outside the annular chamber. The torque limiting device can be arranged radially inside the annular chamber within an axial installation space of the annular chamber or axially overlapping with it.

Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ist bevorzugt radial innerhalb der Federeinrichtung und radial außerhalb der Innenverzahnung der Ausgangsnabe angeordnet. Hierbei können die Reibbeläge mit den Reibflächen beidseitig an dem Flanschteil angeordnet sein. Die Gegenscheiben mit den jeweils einer Reibfläche den Reibeingriff bildenden Gegenreibflächen sind drehfest und radial innerhalb des Reibeingriffs mit der Ausgangsnabe verbunden. Hierzu kann an einer Seite der Ausgangsnabe eine erste Gegenscheibe direkt befestigt wie beispielsweise vernietet sein. An der anderen Seite der Ausgangsnabe kann ein Scheibenteil mittels derselben Befestigung wie beispielsweise Vernietung aufgenommen sein, welche als Halteteil eine zweite Gegenscheibe mit einer Gegenreibfläche drehfest aufnimmt und eine Tellerfeder axial gegen die zweite Gegenscheibe unter Bildung des Reibeingriffs der Reibflächen mit ihren jeweiligen Gegenreibflächen vorspannt. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung weist daher wenige Bauteile auf und ist axial schmalbauend ausgebildet. Die radiale Ausdehnung der nach außen offenen Gegenscheiben kann einfach und materialsparend ausgebildet werden. Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung ist in bevorzugter Weise trocken ausgebildet, so dass mittels lediglich zweier Reibpaarungen Reibfläche/Gegenreibfläche ein ausreichend hohes Grenzmoment bei axial schmalem Bauraum bereitgestellt werden kann.The torque limiting device is preferably arranged radially inside the spring device and radially outside the internal teeth of the output hub. In this case, the friction linings with the friction surfaces can be arranged on both sides of the flange part. The counter disks, each with the counter friction surfaces forming the friction engagement with one friction surface, are connected to the output hub in a rotationally fixed manner and radially inside the friction engagement. For this purpose, a first counter disk can be attached directly to one side of the output hub, for example riveted. On the other side of the output hub, a disk part can be accommodated by means of the same attachment, such as riveting, which, as a holding part, receives a second counter disk with a counter friction surface in a rotationally fixed manner and prestresses a disk spring axially against the second counter disk, forming the frictional engagement of the friction surfaces with their respective counter friction surfaces. The torque limiting device therefore has few components and is designed to be narrow in the axial direction. The radial expansion of the counter disks, which are open to the outside, can be designed in a simple and material-saving manner. The torque limiting device is preferably of dry design, so that a sufficiently high limit torque can be provided in an axially narrow installation space by means of only two friction pairings of friction surface/counter friction surface.

Um eine ausreichende Langzeitfestigkeit der Drehmomentbegrenzungseinrichtung mit konstantem Grenzmoment während des Betriebs des Drehschwingungsdämpfers bereitzustellen, ist der Reibeingriff radial außen gegen Verschmutzung geschützt. Beispielsweise kann der Reibeingriff bei einer innerhalb der Ringkammer angeordneter Drehmomentbegrenzungseinrichtung vor dem Eintritt von Schmiermittel zur Befettung der Federeinrichtung geschützt werden. Bei einer außerhalb der Ringkammer angeordneten Drehmomentbegrenzungseinrichtung kann der Reibeingriff vor aus der gegebenenfalls nur unvollständig abdichtbaren Ringkammer austretenden Schmiermittelresten, Wasser, Staub und dergleichen geschützt werden.In order to provide sufficient long-term strength of the torque-limiting device with a constant limit torque during operation of the torsional vibration damper, the frictional engagement is protected against contamination on the radial outside. For example, the frictional engagement with a torque-limiting device arranged within the annular chamber before the ingress of lubricant be protected by means for greasing the spring device. In the case of a torque-limiting device arranged outside the annular chamber, the frictional engagement can be protected from lubricant residues, water, dust and the like escaping from the annular chamber, which may only be incompletely sealable.

Beispielsweise können die Reib- und Gegenreibflächen in bevorzugter Weise unmittelbar radial außerhalb des Reibeingriffs in bevorzugter Weise ohne weitere Mittel überdeckt sein. Beispielsweise weisen die Reibbeläge radial außen die jeweiligen Reibflächen axial überdeckende Vorsprünge auf.For example, the friction and counter-friction surfaces can preferably be covered immediately radially outside of the frictional engagement, preferably without further means. For example, the friction linings have projections that axially cover the respective friction surfaces radially on the outside.

Beispielsweise können die Vorsprünge die Außenumfänge der Gegenscheiben radial außen axial zumindest teilweise überdecken. Hierbei kann eine teilweise axiale Überdeckung ausreichend sein. Alternativ kann eine vollständige und in Grenzfällen über die axiale Dicke der Gegenscheiben hinausreichende Überdeckung vorgesehen sein, wobei an den Stirnseiten der Vorsprünge eine Abtropfnase, eine nach radial außen weisende Phase oder dergleichen vorgesehen sein kann, um gegebenenfalls vorhandene Verschmutzungen unter Fliehkrafteinwirkung oder bei stehendem Drehschwingungsdämpfer schwerkraftbedingt abzuweisen.For example, the projections can at least partially cover the outer circumferences of the counter disks radially on the outside and axially. In this case, a partial axial overlap can be sufficient. Alternatively, a complete overlap, which in borderline cases extends beyond the axial thickness of the counter disks, can be provided, with a drip nose, a radially outward-pointing phase or the like being provided on the end faces of the projections in order to remove any dirt that may be present under the influence of centrifugal force or when the torsional vibration damper is stationary due to the force of gravity to reject.

Die bevorzugt ringförmigen Reibbeläge erhalten zur Darstellung ein im Querschnitt L-förmiges Profil mit einem kurzen, den jeweiligen umlaufenden Vorsprung bildenden axialen Schenkel. Beispielsweise können derartig profilierte Reibbeläge mittels eines Formwerkzeugs massegepresst hergestellt sein. Beispielsweise können die radial außen an den Reibbelägen angeordneten axialen Vorsprünge mittels des Formwerkzeugs werkzeugfallend hergestellt sein. Alternativ können beispielsweise im Querschnitt rechteckige Reibbeläge vorgesehen sein, dessen Reibflächen spanend bearbeitet wie beispielsweise abgedreht oder abgeschliffen werden, so dass radial außen ein axial erhabener Vorsprung verbleibt. In diesem Sinne sind die Vorsprünge spanend hergestellt.The preferably ring-shaped friction linings are shown with a cross-sectionally L-shaped profile with a short axial leg forming the respective peripheral projection. For example, such profiled friction linings can be mass-pressed using a mold. For example, the axial projections arranged radially on the outside of the friction linings can be produced by means of the mold using the mold. Alternatively, for example, friction linings with a rectangular cross section can be provided, the friction surfaces of which are machined, for example turned or ground off, so that an axially raised projection remains radially on the outside. In this sense, the projections are machined.

Es versteht sich, dass die Reibbeläge auch als Reibbelagswickel mit einem mit Silikonharz getränkten und ausgehärteten Faserwickel hergestellt sein können, wobei der Vorsprung bereits in einem thermischen Press-/Aushärtverfahrensschritt dargestellt oder anschließend spanend hergestellt werden kann.It goes without saying that the friction linings can also be produced as friction lining coils with a fiber coil impregnated with silicone resin and cured, with the projection already being produced in a thermal pressing/curing process step or subsequently produced by machining.

Die Reibbeläge sind an dem Flanschteil formschlüssig und/oder verklebt aufgenommen. Bei einer formschlüssigen Aufnahme, beispielsweise einer Vernietung können in dem Herstellungsverfahren bereits gegebenenfalls versenkte wie gestufte Nietlöcher bereits während des Herstellverfahrens werkzeugfallend im Formwerkzeug vorgehalten vorgesehen sein oder nachträglich in die Reibbeläge eingebracht wie beispielsweise gebohrt oder gestanzt werden.The friction linings are accommodated in a form-fitting manner and/or glued to the flange part. In the case of a form-fit recording, for example riveting, countersunk, stepped rivet holes can already be provided in the mold during the manufacturing process or can be subsequently introduced into the friction linings, for example drilled or punched.

Die Erfindung wird anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigen:

1 den oberen Teil eines um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfers mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung im Schnitt und
2 ein Schnittdetail des Drehschwingungsdämpfers der 1 im Bereich der Drehmomentbegrenzungseinrichtung.

The invention is based on the 1 and 2 illustrated embodiment explained in more detail. These show:

1 the upper part of a torsional vibration damper which is arranged such that it can rotate about an axis of rotation and has a torque limiting device, in section and
2 a sectional detail of the torsional vibration damper 1 in the area of the torque limiter.

Die 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfers 1 im Schnitt. Das Eingangsteil 2 und das Ausgangsteil 3 sind entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 4 verdrehbar angeordnet.the 1 shows a section through the upper part of the torsional vibration damper 1, which is arranged such that it can rotate about the axis of rotation d. The input part 2 and the output part 3 are arranged such that they can rotate against the action of the spring device 4 .

Das Eingangsteil 2 enthält das aus Blech hergestellte Scheibenteil 5, das ebenfalls aus Blech hergestellte Deckelteil 6 und den Anlasserzahnkranz 7. Das Scheibenteil 5 weist radial innen die über den Umfang verteilt angeordneten Befestigungsöffnungen 8 mit dem Verstärkungsring 9 und den Befestigungsschrauben 10 zur Befestigung des Drehschwingungsdämpfers 1 an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine oder dergleichen auf. Radial außen ist mit dem axialen Ansatz 11 des Scheibenteils 5 das Deckelteil 6 dicht verbunden, beispielsweise verschweißt. Das Scheibenteil 5 und das Deckelteil 6 bilden die Ringkammer 12, in der die Federeinrichtung 4 aufgenommen ist.The input part 2 contains the disk part 5 made of sheet metal, the cover part 6 also made of sheet metal and the starter ring gear 7. The disk part 5 has the fastening openings 8 distributed over the circumference radially on the inside with the reinforcing ring 9 and the fastening screws 10 for fastening the torsional vibration damper 1 on a crankshaft of an internal combustion engine or the like. Radially on the outside, the cover part 6 is tightly connected to the axial projection 11 of the disk part 5, for example welded. The disc part 5 and the cover part 6 form the annular chamber 12 in which the spring device 4 is accommodated.

Die Federeinrichtung 4 enthält in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die über den Umfang verteilt angeordneten, auf ihren Einsatzdurchmesser vorgebogenen Bogenfedem 13, die den Hauptdämpfer 14 bilden, und die radial innerhalb dieser angeordneten, über den Umfang verteilt angeordneten, kurzen und bezüglich ihrer Wickelachse linear ausgebildeten Schraubendruckfedern 15, die den Vordämpfer 16 bilden. Die Bogenfedern 13 sind gegen Fliehkrafteinwirkung unter Zwischenlegung der gehärteten Verschleißschutzschalen 17 an dem Ansatz 11 radial abgestützt. Die Stirnseiten der Bogenfedern 13 sind eingangsseitig von nicht dargestellten Anprägungen im Scheibenteil 5 und im Deckelteil 6 in Umfangsrichtung beaufschlagt.In the exemplary embodiment shown, the spring device 4 contains the arc springs 13, which are arranged distributed over the circumference and are pre-bent to their application diameter, which form the main damper 14, and the short helical compression springs 15 which are arranged radially inside them, are arranged distributed over the circumference and are linear in relation to their winding axis , which form the pre-damper 16. The arc springs 13 are radially supported against the action of centrifugal force with the interposition of the hardened wear protection shells 17 on the projection 11 . The end faces of the arc springs 13 are acted upon on the input side by embossings, not shown, in the disk part 5 and in the cover part 6 in the circumferential direction.

Das Ausgangsteil 3 enthält das Flanschteil 18, die Ausgangsnabe 19 mit der Innenverzahnung 20 und die zwischen diesen angeordnete Drehmomentbegrenzungseinrichtung 21.The output part 3 contains the flange part 18, the output hub 19 with the internal teeth 20 and the torque limiting device 21 arranged between them.

Das Flanschteil 18 ist auf dem Außenumfang der Ausgangsnabe 19 zentriert und weist radial außen die radial erweiterten Flanschflügel 22 auf welche zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern 13 eingreifen und die Bogenfedern 13 ausgangsseitig in Umfangsrichtung beaufschlagen. Radial innerhalb der Flanschflügel 22 sind in den Federfenstern 23 des Flanschteils 18 die Schraubendruckfedern 15 aufgenommen und von den radialen Fensterwandungen der Federfenster 23 ausgangsseitig beaufschlagt. Beidseitig des Flanschteils 18 sind die miteinander verbundenen Seitenteile 24 angeordnet, welche an mit den Federfenstern 23 axial fluchtenden Federfenstern 25 die Schraubendruckfedern 15 aufnehmen und eingangsseitig beaufschlagen. Dabei wird zumindest ein Seitenteil 24 eingangsseitig - beispielsweise wie hier dargestellt - von den Bogenfedern 13 mitgenommen.The flange part 18 is centered on the outer circumference of the output hub 19 and has the radially expanded flange wings 22 radially on the outside, which engage between the end faces of the arc springs 13 adjacent in the circumferential direction and act on the arc springs 13 on the output side in the circumferential direction. The helical compression springs 15 are accommodated radially inside the flange wings 22 in the spring windows 23 of the flange part 18 and are acted upon on the output side by the radial window walls of the spring windows 23 . Arranged on both sides of the flange part 18 are the mutually connected side parts 24 which receive the helical compression springs 15 on the spring windows 25 axially aligned with the spring windows 23 and act on them on the input side. At least one side part 24 is carried along by the arc springs 13 on the input side, for example as shown here.

Die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 21 enthält die an dem Flanschteil 18 befestigten, beispielsweise mit diesem vernieteten oder verklebten Reibbeläge 26, 27 und die mit der Ausgangsnabe 19 drehfest verbundenen Gegenscheiben 28, 29. Die Gegenscheibe 28 und die Haltescheibe 30 sind mittels der Vernietung 31 mit über den Umfang verteilt angeordneten Nieten 32 radial innerhalb der Reibbeläge 26, 27 miteinander und mit der Ausgangsnabe 19 verbunden. Die Gegenscheibe 28 ist getopft ausgebildet und steht unmittelbar mit dem Reibbelag 26 in Reibeingriff. Die Haltescheibe 30 ist getopft ausgebildet und weist den Kragen 33, an dem sich die Tellerfeder 34 radial innen axial abstützt und die Gegenscheibe 29 axial vorspannt, auf. Die Gegenscheibe 29 greift radial innen in Umfangsrichtung formschlüssig in Ausnehmungen 35 der Haltescheibe 30 ein und ist damit mit Axialspiel drehfest mit der Ausgangsnabe 19 verbunden. Mittels der axialen Vorspannung der Gegenscheiben 28, 29 ist ein Reibeingriff mit einem vorgegebenen Grenzmoment zwischen den Reibpaarungen des Reibbelags 26 mit der Gegenscheibe 28 einerseits und dem Reibbelag 27 mit der Gegenscheibe 29 andererseits eingestellt. Bei einem Überschreiten des Grenzmoments rutscht die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 21 durch und schützt dadurch einen Komponenten des Drehschwingungsdämpfers 1 und des Antriebsstrangs mit diesem vor einem zu hohen Momenteneintrag.The torque limiting device 21 contains the friction linings 26, 27 fastened to the flange part 18, for example riveted or glued to it, and the counter disks 28, 29 which are non-rotatably connected to the output hub 19. The counter disk 28 and the retaining disk 30 are connected over the circumference by means of the rivet 31 distributed arranged rivets 32 radially inside the friction linings 26, 27 connected to each other and to the output hub 19. The counter disk 28 is cupped and is in direct frictional engagement with the friction lining 26 . The holding disk 30 is potted and has the collar 33 on which the disc spring 34 is axially supported radially on the inside and the counter disk 29 is axially preloaded. The counter disk 29 engages radially on the inside in the circumferential direction in a form-fitting manner in recesses 35 of the retaining disk 30 and is thus connected to the output hub 19 in a rotationally fixed manner with axial play. By means of the axial prestressing of the counter disks 28, 29, a frictional engagement with a predetermined limit torque is set between the friction pairings of the friction lining 26 with the counter disk 28 on the one hand and the friction lining 27 with the counter disk 29 on the other. When the limit torque is exceeded, the torque limiting device 21 slips and thereby protects a component of the torsional vibration damper 1 and of the drive train with it from excessive torque input.

Der Reibeingriff zwischen den Reibbelägen 26, 27 und den Gegenscheiben 28, 29 ist ohne den Bedarf weiterer Bauteile gegen Verschmutzung geschützt. Hierzu überdecken die Reibbeläge 26, 27 radial außen die Reibflächen 36, 37 der Reibbeläge 26, 27 und die Gegenreibflächen 38, 39 der Gegenscheiben 28, 29 axial. Die Reibbeläge 26, 27 weisen hierzu axial gegenüber den Reibflächen 36, 37 axial erweiterte Vorsprünge 40, 41 auf. Die Vorsprünge 40, 41 sind in bevorzugter Weise während der Herstellung der Reibbeläge in einem Massepressverfahren werkzeugfallend hergestellt oder werden nachträglich beispielsweise spanend angearbeitet, indem die Reibflächen 36, 37 entsprechend abgedreht oder abgeschliffen werden.The frictional engagement between the friction linings 26, 27 and the counter disks 28, 29 is protected against contamination without the need for additional components. For this purpose, the friction linings 26, 27 cover the friction surfaces 36, 37 of the friction linings 26, 27 radially on the outside and the counter-friction surfaces 38, 39 of the counter disks 28, 29 axially. For this purpose, the friction linings 26 , 27 have projections 40 , 41 which are axially enlarged relative to the friction surfaces 36 , 37 . The projections 40, 41 are preferably produced off-tool during the manufacture of the friction linings in a mass pressing process or are subsequently machined, for example, by turning or grinding off the friction surfaces 36, 37 accordingly.

Die Ringkammer 12 ist nach radial innen zumindest teilweise abgedichtet, indem zwischen den Seitenteilen 24 des Vordämpfers 16 und dem Scheibenteil 5 einerseits und dem Deckelteil 6 andererseits Reibringe 42, 43 mittels der Tellerfeder 44 zwischen dem Deckelteil und dem Reibring 42 axial vorgespannt aufgenommen sind. Die Tellerfeder 44 und die Reibringe 42, 43 dienen der axialen Zentrierung des axial schwimmend gelagerten Flanschteils 18 und der Bereitstellung einer der Federeinrichtung 4 überlagerten Reibhysterese zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 mittels der Reibringe 42, 43. Gegebenenfalls zwischen dem Flanschteil 18 und den Seitenteilen 24 durchtretendes Schmiermittel der bevorzugt befetteten Federeinrichtung 4 wird an einem Eindringen in den Reibeingriff der radial innerhalb der Ringkammer 12 angeordneten Drehmomentbegrenzungseinrichtung 21 mittels der Vorsprünge 40, 41 der Reibbeläge 26, 27 vermieden.The annular chamber 12 is at least partially sealed radially inward, in that friction rings 42, 43 are accommodated between the side parts 24 of the pre-damper 16 and the disc part 5 on the one hand and the cover part 6 on the other hand in an axially pretensioned manner by means of the disk spring 44 between the cover part and the friction ring 42. The plate spring 44 and the friction rings 42, 43 serve to axially center the axially floating flange part 18 and to provide a friction hysteresis superimposed on the spring device 4 between the input part 2 and the output part 3 by means of the friction rings 42, 43. If necessary, between the flange part 18 and the Lubricant of the preferably greased spring device 4 penetrating side parts 24 is prevented from penetrating into the frictional engagement of the torque limiting device 21 arranged radially inside the annular chamber 12 by means of the projections 40, 41 of the friction linings 26, 27.

Die 2 zeigt den Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 im Bereich der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 21 im Detail. An dem Flanschteil 18 sind die beiden Reibbeläge 26, 27 mit den Reibflächen 36, 37. Die Reibflächen 36, 37 stehen in Reibeingriff mit den Gegenreibflächen 38, 39 der Gegenscheiben 28, 29. Die Gegenscheiben 28, 29 sind axial von der Tellerfeder 34 axial vorgespannt. Diese stützt sich axial an dem Kragen 33 der Haltescheibe 30 ab und spannt die Gegenscheibe 28 axial gegen die Gegenscheibe 29 unter Bildung des Reibeingriffs vor. Hierzu ist die Gegenscheibe 29 axial spielbehaftet verlagerbar und drehfest in die Ausnehmungen 35 der Haltescheibe 30 eingehängt. Die Haltescheibe 30 und die Gegenscheibe 28 sind mittels der Vernietung 31 mit der Ausgangsnabe 19 vernietet.the 2 shows the torsional vibration damper 1 of FIG 1 in the area of the torque limiting device 21 in detail. The two friction linings 26, 27 with the friction surfaces 36, 37 are on the flange part 18. The friction surfaces 36, 37 are in frictional engagement with the counter friction surfaces 38, 39 of the counter disks 28, 29. The counter disks 28, 29 are axially spaced from the plate spring 34 prestressed. This is supported axially on the collar 33 of the holding disk 30 and prestresses the counter disk 28 axially against the counter disk 29, forming the frictional engagement. For this purpose, the counter disk 29 can be displaced axially with play and is suspended in the recesses 35 of the retaining disk 30 in a rotationally fixed manner. The holding disk 30 and the counter disk 28 are riveted to the output hub 19 by means of the rivet 31 .

Die Reibflächen 36, 37 und die Gegenreibflächen 38, 39 sind radial außen abdichtet, indem die Vorsprünge 40, 41 der Reibbeläge 26, 27 die Gegenscheiben 28, 29 zumindest teilweise axial überdecken.The friction surfaces 36, 37 and the counter-friction surfaces 38, 39 are sealed radially on the outside in that the projections 40, 41 of the friction linings 26, 27 cover the counter-plates 28, 29 at least partially axially.

BezugszeichenlisteReference List

11: Drehschwingungsdämpfertorsional vibration damper
22: Eingangsteilinput part
33: Ausgangsteiloutput part
44: Federeinrichtungspring device
55: Scheibenteildisc part
66: Deckelteilcover part
77: Anlasserzahnkranzstarter ring gear
88th: Befestigungsöffnungmounting hole
99: Verstärkungsringreinforcement ring
1010: Befestigungsschraubemounting screw
1111: Ansatzapproach
1212: Ringkammerring chamber
1313: Bogenfederarc spring
1414: Hauptdämpfermain damper
1515: Schraubendruckfederhelical compression spring
1616: Vordämpferpre-damper
1717: Verschleißschutzschaleanti-wear shell
1818: Flanschteilflange part
1919: Ausgangsnabeoutput hub
2020: Innenverzahnunginternal teeth
2121: Drehmomentbegrenzungseinrichtungtorque limiting device
2222: Flanschflügelflange wing
2323: Federfensterspring window
2424: Seitenteilside part
2525: Federfensterspring window
2626: Reibbelagfriction lining
2727: Reibbelagfriction lining
2828: Gegenscheibecounter washer
2929: Gegenscheibecounter washer
3030: Haltescheiberetaining washer
3131: Vernietungriveting
3232: Nietrivet
3333: Kragencollar
3434: Tellerfederdisc spring
3535: Ausnehmungrecess
3636: Reibflächefriction surface
3737: Reibflächefriction surface
3838: Gegenreibflächecounter friction surface
3939: Gegenreibflächecounter friction surface
4040: Vorsprunghead Start
4141: Vorsprunghead Start
4242: Reibringfriction ring
4343: Reibringfriction ring
4444: Tellerfederdisc spring
di.e: Drehachseaxis of rotation

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102018131516 A1 [0003]
DE 102018132402 A1 [0004]

Claims

Torsional vibration damper (1) with an input part (2) which is rotatable about an axis of rotation (d) and an output part (3) which is rotatable relative thereto about the axis of rotation (d) against the action of a spring device (4) and one downstream of the spring device (4). Torque limiting device (21), which transmits a maximum limit torque by means of frictional engagement between friction surfaces (36, 37) of friction linings (26, 27) that are axially prestressed against one another and counter-friction surfaces (38, 39) of counter disks (28, 29) that are open radially on the outside, and when it is exceeded of the maximum limit torque, the frictional connection is eliminated, characterized in that the frictional engagement is protected radially on the outside against contamination.

Torsional vibration damper (1). claim 1 , characterized in that the friction surfaces (36, 37) are axially overlapped radially on the outside.

Torsional vibration damper (1). claim 2 , characterized in that the friction linings (26, 27) have projections (40, 41) axially covering the respective friction surfaces (36, 37) radially on the outside.

Torsional vibration damper (1). claim 3 , characterized in that the projections (40, 41) axially at least partially cover the counter disks (28, 29) radially on the outside.

Torsional vibration damper (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the friction linings (26, 27) are mass-pressed by means of a mold.

Torsional vibration damper (1). claim 5 , characterized in that radially outside on the friction linings (26, 27) arranged axial projections (40, 41) are produced by means of the mold off-tool.

Torsional vibration damper (1). claim 3 or 4 , characterized in that the projections (40, 41) are machined.

Torsional vibration damper (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the spring device (4) is accommodated in an annular chamber (12) formed by the input part (2) and the torque limiting device (21) radially inside the spring device (4) and outside the annular chamber (12) between a flange part (18 ) for the output side loading of the spring device (4) and an output hub (19) of the output part (3) is arranged.

Torsional vibration damper (1). claim 8 , characterized in that the friction linings (26, 27) on the flange part (18) and the counter disks (28, 29) with the counter friction surfaces (38, 39) are connected to the output hub (19).

Torsional vibration damper (1) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the annular chamber (12) is at least partially filled with lubricant.