DE102021110542A1 - Output disc for a torsional vibration damper - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Ausgangsscheibe (50) für einen zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Drehschwingungsdämpfer (10) vorgesehen mit einem nach radial außen abstehendem Anschlagansatz (58) zum tangentialen Anschlagen an ein Energiespeicherelement (16) eines Zweimassenschwungrads (12), mindestens einer radial innerhalb zu dem Anschlagansatz (58) vorgesehenen gekrümmten Laufbahn (30) zur pendelbaren Führung einer Pendelmasse (28) eines Fliehkraftpendels (24) und einem radial innerhalb zu der Laufbahn (30) vorgesehenen Reibbereich (56) zur reibschlüssigen Drehmomentübertragung bis zu einem definierten Grenzdrehmoment in einem, insbesondere als Rutschkupplung ausgestalteten, Drehmomentbegrenzer (32). Durch die radiale Schachtelung von Zweimassenschwungrad (12), Fliehkraftpendel (24) und Drehmomentbegrenzer (32) in einem Drehschwingungsdämpfer (10) kann die Ausgangsscheibe (50) scheibenförmige Funktionsbauteile für diese Baugruppen ausbilden, so dass bei einer geringen Bauteileanzahl ein geringer axialer Bauraum erreicht ist und ein kostengünstiger und bauraumsparender Drehschwingungsdämpfer (10) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.An output disc (50) is provided for a torsional vibration damper (10) intended for damping torsional vibrations in a drive train of a motor vehicle, with a stop shoulder (58) protruding radially outwards for tangentially striking an energy storage element (16) of a dual-mass flywheel (12), at least one radially inside the curved track (30) provided for the stop shoulder (58) for the pendulum guidance of a pendulum mass (28) of a centrifugal pendulum (24) and a friction area (56) provided radially inside the track (30) for the frictional torque transmission up to a defined limit torque in a torque limiter (32), in particular designed as a slipping clutch. Due to the radial nesting of the dual-mass flywheel (12), centrifugal pendulum (24) and torque limiter (32) in a torsional vibration damper (10), the output disk (50) can form disk-shaped functional components for these assemblies, so that a small axial installation space is achieved with a small number of components and a cost-effective and space-saving torsional vibration damper (10) for a drive train of a motor vehicle is made possible.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ausgangsscheibe für einen Drehschwingungsdämpfer, mit deren Hilfe ein zumindest teilweise schwingungsgedämpftes Drehmoment in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragen werden kann.The invention relates to an output disk for a torsional vibration damper, with the aid of which an at least partially vibration-damped torque can be transmitted in a drive train of a motor vehicle.
Aus
Es besteht ein ständiges Bedürfnis einen für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Drehschwingungsdämpfer kostengünstig und bauraumsparend auszugestalten.There is a constant need to design a torsional vibration damper provided for a drive train of a motor vehicle in a cost-effective and space-saving manner.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen kostengünstigen und bauraumsparenden Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.It is the object of the invention to indicate measures that enable a cost-effective and space-saving torsional vibration damper for a drive train of a motor vehicle.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Ausgangsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. 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 by an output disc with the features of claim 1. Preferred refinements of the invention are specified in the subclaims and the following description, which can each individually or in combination represent an aspect of the invention.
Eine Ausführungsform betrifft eine Ausgangsscheibe für einen zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Drehschwingungsdämpfer mit einem nach radial außen abstehendem Anschlagansatz zum tangentialen Anschlagen an ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement eines Zweimassenschwungrads, mindestens einer radial innerhalb zu dem Anschlagansatz vorgesehenen gekrümmten Laufbahn zur pendelbaren Führung einer Pendelmasse eines Fliehkraftpendels und einem radial innerhalb zu der Laufbahn vorgesehenen Reibbereich zur reibschlüssigen Drehmomentübertragung bis zu einem definierten Grenzdrehmoment in einem, insbesondere als Rutschkupplung ausgestalteten, Drehmomentbegrenzer.One embodiment relates to an output disk for a torsional vibration damper provided for damping torsional vibrations in a drive train of a motor vehicle, with a radially outwardly protruding stop shoulder for tangentially striking an energy storage element of a dual-mass flywheel, in particular designed as a bow spring, at least one curved track provided radially inside the stop shoulder for oscillating movement Guiding a pendulum mass of a centrifugal pendulum and a friction area provided radially inside the raceway for frictional torque transmission up to a defined limit torque in a torque limiter, in particular designed as a slipping clutch.
Die für die Ausbildung der Funktionseinheit Zweimassenschwungrad, Fliehkraftpendel und Drehmomentbegrenzer vorgesehenen Baugruppen können in radialer Richtung ineinander geschachtelt sein, so dass der axiale Bauraumbedarf reduziert werden kann. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass das Zweimassenschwungrad für die Drehschwingungsdämpfung in einem niedrigen Frequenzbereich, der einer niedrigen Motorordnung eines als Verbrennungsmotors ausgestalteten Kraftfahrzeugmotors des Antriebsstrangs entsprechen kann, sowieso eine gewisse radiale Erstreckung aufweisen muss, die radial innerhalb des Energiespeicherelements freien Bauraum zur Verfügung stellt, der von dem Fliehkraftpendel und von dem Drehmomentbegrenzer genutzt werden kann. Grundsätzlich ist für den Drehmomentbegrenzer ein möglichst großer Radiusbereich erwünscht, so dass die radiale Erstreckung eines Reibbereichs für ein bestimmtes einzustellendes Grenzdrehmoment aus bauraumgründen möglichst klein gewählt werden kann. Es wurde jedoch erkannt, dass der Bauraum radial innerhalb des Energiespeicherelements groß genug sein kann, dass nicht nur das Fliehkraftpendel, sondern auch der auf einem vergleichsweise sehr kleinen Radiusbereich ausgebildete Drehmomentbegrenzer in radialer Richtung hintereinander vorgesehen sein können. Die vergleichsweise große radiale Erstreckung des Reibbereichs bei dem auf einem vergleichsweise geringen Radiusbereich vorgesehenen Drehmomentbegrenzer ist immer noch klein genug, um radial innerhalb des Fliehkraftpendels angeordnet werden zu können, ohne das Fliehkraftpendel zu stören.The assemblies provided for the formation of the functional unit of dual-mass flywheel, centrifugal pendulum and torque limiter can be nested in one another in the radial direction, so that the axial space requirement can be reduced. This utilizes the knowledge that the dual-mass flywheel for damping torsional vibrations in a low frequency range, which can correspond to a low engine order of a motor vehicle engine of the drive train designed as an internal combustion engine, must have a certain radial extent anyway, which provides free installation space radially within the energy storage element. which can be used by the centrifugal pendulum and the torque limiter. In principle, a radius area that is as large as possible is desired for the torque limiter, so that the radial extent of a friction area can be selected to be as small as possible for a specific limit torque to be set for reasons of space. However, it was recognized that the installation space radially inside the energy storage element can be large enough that not only the centrifugal pendulum, but also the torque limiter formed on a comparatively very small radius area can be provided one behind the other in the radial direction. The comparatively large radial extent of the friction area in the torque limiter provided on a comparatively small radius area is still small enough to be able to be arranged radially inside the centrifugal pendulum without disturbing the centrifugal pendulum.
Durch die radiale Schachtelung ist ferner möglich eine als Ausgangsflansch ausgestaltete Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads, einen Trägerflansch des Fliehkraftpendels und eine Reibscheibe des Drehmomentbegrenzers durch ein gemeinsames Bauteil in Form der Ausgangsscheibe auszubilden. Die Ausgangsscheibe kann dadurch gleichzeitig die Funktion der Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads, die Funktion des Trägerflanschs des Fliehkraftpendels und die Funktion der Reibscheibe des Drehmomentbegrenzers erfüllen. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass die Sekundärmasse, der Trägerflansch und die Reibscheibe im Wesentlichen scheibenförmige Bauteile mit einer vergleichbaren Materialdicke sind, die bei der in radialer Richtung nacheinander vorgesehenen geschachtelten Anordnung leicht durch ein gemeinsames Bauteil ausgebildet werden können. Die Bauteileanzahl kann dadurch gering gehalten werden. Durch die radiale Schachtelung von Zweimassenschwungrad, Fliehkraftpendel und Drehmomentbegrenzer in einem Drehschwingungsdämpfer kann die Ausgangsscheibe scheibenförmige Funktionsbauteile für diese Baugruppen ausbilden, so dass bei einer geringen Bauteileanzahl ein geringer axialer Bauraum erreicht ist und ein kostengünstiger und bauraumsparender Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.The radial nesting also makes it possible to form a secondary mass of the dual-mass flywheel designed as an output flange, a support flange of the centrifugal pendulum-type pendulum and a friction disk of the torque limiter using a common component in the form of the output disk. The output disk can thus simultaneously fulfill the function of the secondary mass of the dual-mass flywheel, the function of the carrier flange of the centrifugal pendulum absorber and the function of the friction disk of the torque limiter. This utilizes the knowledge that the secondary mass, the carrier flange and the friction disk are essentially disc-shaped components with a comparable material thickness, which can easily be formed by a common component in the nested arrangement provided one after the other in the radial direction. As a result, the number of components can be kept low. Due to the radial nesting of the dual-mass flywheel, centrifugal pendulum and torque limiter in a torsional vibration damper, the output disk can form disc-shaped functional components for these assemblies, so that with a small number of components, a small axial installation space is achieved and a cost-effective and space-saving torsional vibration damper for a drive train of a motor vehicle is made possible.
Das Zweimassenschwungrad kann eine Primärmasse und eine über das Energiespeicherelement begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse aufweisen, wobei die Sekundärmasse von einem Teil der Ausgangsscheibe ausgebildet ist. 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 eine Scheibe aufweisen, mit welcher ein 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.The dual-mass flywheel can have a primary mass and a secondary mass coupled with limited rotation via the energy storage element, with the secondary mass being formed by a part of the output disk. In traction mode, the torque coming from a motor vehicle engine can be introduced into the primary mass, while in coasting mode the torque coming from the drive train can be introduced into the secondary mass, with the reverse installation also being possible, in which in traction mode the torque from the motor vehicle engine Coming torque can be introduced into the secondary mass, while the torque coming from the drive train can be introduced into the primary mass in overrun mode. The primary mass and the secondary mass, which is coupled to the primary mass with limited rotation via the energy storage element designed in particular as an arc spring, can form a mass-spring system that can damp rotational irregularities in the speed and in the torque of the drive power generated by a motor vehicle engine in a specific 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 such that vibrations in the frequency range of the dominant engine orders of the motor vehicle engine can be damped. The mass moment of inertia of the primary mass and/or the secondary mass can be influenced in particular by an attached additional mass. The primary mass can have a disk to which a cover can be connected, as a result of which an essentially ring-shaped accommodation space for the energy storage element can be delimited. The primary mass can, for example, strike the energy storage element tangentially via indentations protruding into the receiving space. An output flange of the secondary mass can protrude into the receiving space and can strike tangentially at the opposite end of the energy storage element.
Das Fliehkraftpendel kann mindestens eine pendelbar an einem Trägerflansch geführte Pendelmasse aufweisen, um ein einer Drehungleichförmigkeit entgegengerichtetes Rückstellmoment zu erzeugen und in den Trägerflansch einzuleiten, der durch einen Teil der Ausgangsscheibe ausgebildet ist. Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die neutrale Mittellage („Nulllage“) der Pendelmasse 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 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.The centrifugal pendulum can have at least one pendulum mass guided in an oscillating manner on a carrier flange in order to generate a restoring moment counteracting rotational non-uniformity and to introduce it into the carrier flange, which is formed by a part of the output disk. Under the influence of centrifugal force, the at least one pendulum mass of the centrifugal pendulum strives to assume a position as far away from the center of rotation as possible. The neutral central position ("zero position") of the pendulum mass is therefore the radially furthest position from the center of rotation, which the pendulum mass can assume in the radially outer position. At a constant driving speed and constant driving torque, the pendulum mass will assume this radially outer position. In the event of speed fluctuations, the pendulum mass deflects along its pendulum track due to its mass inertia. The pendulum mass can thus be shifted in the direction of the center of rotation. The centrifugal force acting on the pendulum mass is thus divided into a component tangential and another component normal to the aerial tramway. The tangential force component provides the restoring force that wants to bring the pendulum mass back to 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 that counteracts the speed fluctuation counteracts and dampens the speed fluctuations introduced. In the case of particularly strong speed fluctuations, the pendulum mass can swing out to the maximum and assume the radially innermost 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 raceway 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 distributed uniformly in the circumferential direction on the support flange. The inertial mass of the pendulum mass and/or the movement of the pendulum mass relative to the carrier flange is designed in particular for damping a specific 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, it being possible in particular for the preferably identically shaped pendulum plates to be produced by stamping from sheet metal. In particular, more than one pendulum mass is provided. For example, two pendulum masses connected to one another by 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.
Bei einem plötzlichem Drehmomentstoß („Impact“) können sich im Antriebsstrang nicht vorgesehene Belastungen ergeben, die zu einer Beschädigung von drehmomentübertragenden Komponenten im Antriebsstrang führen können. Impacts entstehen beispielsweise, wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs der Kraftfahrzeugmotor abgewürgt wird, ein Verschalten stattfindet, ein schnelles Einkuppeln erfolgt, ein Rückschalten mit gleichzeitigen Gas geben durchgeführt wird, eine Notbremsung erfolgt, ein Knallstart („Kavalierstart“) stattfindet, ein Motorstart des Kraftfahrzeugmotors erfolgt. Durch den Drehmomentbegrenzer kann in der Art eines Tiefpassfilters eine Übertragung von zu hohen Drehmomenten vermieden werden, indem beispielsweise eine Reibscheibe bei zu hohen Drehmomenten in dem Drehmomentbegrenzer durchrutschen kann, wobei die Reibscheibe durch einen Teil der Ausgangsscheibe ausgebildet ist. Das von dem Drehmomentbegrenzer noch übertragbare maximale Drehmoment hängt von Reibungseigenschaften, insbesondere Reibwert und Anpresskraft, zwischen der Reibscheibe und dem jeweils zugeordneten Reibpartner in dem Drehmomentbegrenzer ab, die zur Einstellung des gewünschten maximalen Drehmoments geeignet gewählt sind.In the event of a sudden torque surge (“impact”), unforeseen loads can occur in the drive train, which can lead to damage to torque-transmitting components in the drive train. Impacts occur, for example, when the motor vehicle engine stalls when the motor vehicle starts moving, shifting takes place, the clutch is engaged quickly, and there is a downshift with simultaneous acceleration give is carried out, emergency braking takes place, a bang start (“cavalier start”) takes place, an engine start of the motor vehicle engine takes place. The torque limiter can be used in the manner of a low-pass filter to prevent excessive torque from being transmitted, for example by allowing a friction disk to slip through in the torque limiter when the torque is too high, with the friction disk being formed by a part of the output disk. The maximum torque that can still be transmitted by the torque limiter depends on the friction properties, in particular the coefficient of friction and contact pressure, between the friction disc and the associated friction partner in the torque limiter, which are suitably selected for setting the desired maximum torque.
Insbesondere ist ein den Anschlagansatz und die Laufbahn ausbildender Flanschkörper vorgesehen. Die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads und der Trägerflansch des Fliehkraftpendels können dadurch einstückig durch den Flanschkörper ausgebildet werden, wodurch die Bauteileanzahl gering gehalten ist.In particular, a flange body forming the stop shoulder and the track is provided. The secondary mass of the dual-mass flywheel and the carrier flange of the centrifugal pendulum can thus be formed in one piece by the flange body, as a result of which the number of components is kept low.
Vorzugsweise weist der Flanschkörper in dem Reibbereich mindestens eine Befestigungsöffnung zur Befestigung eines in dem Reibbereich eine Reibkontaktfläche ausbildenden Reibbelags auf. Der Flanschkörper an dadurch an beiden Axialseiten mit jeweils mindestens einem Reibbelag versehen sein, die über ein gemeinsames durch die jeweilige Befestigungsöffnung des Flanschkörpers hindurchgeführtes Befestigungsmittel, insbesondere Nietverbindung, mit dem Flanschkörper befestigt werden können. Der Flanschkörper weist insbesondere im Bereich des Reibbereichs eine ringförmig geschlossene ebene Oberfläche auf, auf welcher der jeweilige Reibbelag flächig anliegen kann. Der Reibbereich des Flanschkörpers kann abgesehen von den gegebenenfalls im Reibbereich vorgesehenen Befestigungsmitteln im Wesentlichen vollständig von dem jeweiligen Reibbelag, welcher die Reibkontaktfläche zu einem zugeordneten Reibpartner ausbildet, abgedeckt sein.The flange body preferably has at least one fastening opening in the friction area for fastening a friction lining forming a friction contact surface in the friction area. The flange body can thus be provided on both axial sides with at least one friction lining, which can be fastened to the flange body via a common fastening means, in particular a rivet connection, passed through the respective fastening opening of the flange body. The flange body has, in particular in the area of the friction area, a flat surface which is closed in the form of a ring and on which the respective friction lining can lie flat. Apart from the fastening means that may be provided in the friction area, the friction area of the flange body can be essentially completely covered by the respective friction lining, which forms the friction contact surface with an associated friction partner.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Material des Flanschkörpers eine Reibkontaktfläche oder ein mit dem Flanschkörper befestigter Reibbelag eine Reibkontaktfläche ausbildet. Wenn der Flanschkörper nicht mit einem drehfest verbundenen Reibbelag versehen ist, kann das im Reibbereich vorgesehene Material des Flanschkörpers die an dem, insbesondere mit einen Reibbelag versehenen, Reibpartner angreifende Reibkontaktfläche ausbilden. Der Flanschkörper kann in diesem Fall im Reibbereich als durchgängige, das heißt öffnungsfreie, ebene Fläche ausgestaltet sein, welche die Reibkontaktfläche ausbildet. Wenn mit dem Flanschkörper ein Reibbelag drehfest befestigt ist, beispielsweise durch Nieten und/oder Kleben, ist es der Reibbelag, der im Reibbereich des Flanschkörpers die Reibkontaktfläche zum zugeordneten, insbesondere nicht mit einem Reibbelag versehenen, Reibpartner ausbildet.Provision is particularly preferably made for the material of the flange body to form a frictional contact surface or for a friction lining fastened to the flange body to form a frictional contact surface. If the flange body is not provided with a non-rotatably connected friction lining, the material of the flange body provided in the friction area can form the friction contact surface acting on the friction partner, which is in particular provided with a friction lining. In this case, the flange body can be designed in the friction area as a continuous, that is to say without openings, flat surface which forms the friction contact surface. If a friction lining is non-rotatably attached to the flange body, for example by riveting and/or gluing, it is the friction lining that forms the friction contact surface in the friction area of the flange body with the associated friction partner, in particular one that is not provided with a friction lining.
Insbesondere weist der Flanschkörper einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ringbereich zur Ausbildung des Reibbereich auf, wobei von dem Ringbereich mindestens ein in Umfangsrichtung begrenzt verlaufender Trägerflanschansatz zur Ausbildung der Laufbahn nach radial außen absteht und von mindestens einem Trägerflanschansatz der Anschlagansatz nach radial außen absteht. Da der im Reibbereich ausgebildete Ringbereich sowieso in Umfangsrichtung geschlossen ausgeführt ist, ist es nicht erforderlich den Trägerflansch des Fliehkraftpendels in Umfangsrichtung geschlossen auszuführen. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass der Trägerflansch letztendlich nur die Begrenzung der Laufbahn ausbilden soll und der Trägerflansch, abgesehen von Versteifungseffekten, keine weitere Funktion erfüllt. Dadurch ist es möglich in denjenigen Umfangswinkelbereichen, in denen die mindestens eine Laufbahn zur pendelbaren Führung der Pendelmasse vorgesehen ist, den Trägerflansch nicht durch einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ring, sondern durch einen radialer Richtung abstehenden und in Umfangsrichtung begrenzten Ansatz in Form des Trägerflanschansatzes auszubilden. Der zum tangentialen Anschlagen an dem Energiespeicherelement des Zweimassenschwungrads vorgesehene Anschlagansatz kann wiederum von dem Trägerflanschansatz nach radial außen abstehen. Der Materialeinsatz für den Flanschkörper und/oder das Eigengewicht und das Massenträgheitsmoment des Flanschkörpers kann dadurch gering gehalten werden.In particular, the flange body has an annular area that is closed in the circumferential direction for forming the friction area, with at least one carrier flange shoulder extending to a limited extent in the circumferential direction projecting radially outwards from the ring area to form the raceway, and the stop shoulder projecting radially outwards from at least one carrier flange shoulder. Since the ring area formed in the friction area is closed in the circumferential direction anyway, it is not necessary to close the carrier flange of the centrifugal pendulum in the circumferential direction. Here, the knowledge is exploited that the support flange should ultimately only form the boundary of the raceway and the support flange, apart from stiffening effects, does not fulfill any other function. As a result, it is possible in those circumferential angle regions in which the at least one raceway is provided for the pendulum guidance of the pendulum mass to form the support flange not as a ring that is closed in the circumferential direction, but rather as a shoulder that protrudes in the radial direction and is limited in the circumferential direction in the form of the shoulder of the support flange. The stop shoulder provided for tangentially striking the energy storage element of the dual mass flywheel can in turn protrude radially outward from the carrier flange shoulder. The use of material for the flange body and/or the dead weight and the mass moment of inertia of the flange body can be kept low as a result.
Vorzugsweise ist mindestens eine Dichtmembran zur Begrenzung eines geschmierten Aufnahmeraums für das Energiespeicherelement des Zweimassenschwungrads vorgesehen, wobei die Dichtmembran den Reibbereich von dem Aufnahmeraum abtrennt. Die Dichtmembran kann beispielsweise über einen Gleitring an der Primärmasse, die den Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement teilweise begrenzt, dichtend aber relativ verdrehbar angreifen, wobei die, insbesondere in der Art einer Tellerfeder ausgestaltete, Dichtmembran in axialer Richtung elastisch vorgespannt sein kann, um mit einer der axialen Federkraft der vorgespannten Dichtmembran entsprechenden Anpresskraft eine ausreichend große Dichtwirkung bereitzustellen. Vorzugsweise sind zwei, insbesondere an unterschiedlichen Axialseiten mit dem Flanschkörper befestigte, Dichtmembranen vorgesehen, so dass der Aufnahmeraum im Wesentlichen vollständig abgedichtet sein kann, wobei ein zum Drehmomentbegrenzer führender Teil des Flanschkörpers aus dem Aufnahmeraum nach radial innen herausragen kann. In dem Aufnahmeraum kann ein Schmiermittel, beispielsweise Schmierfett, vorgesehenen sein, um das durch Fliehkrafteinflüsse nach radial außen getriebene Energiespeicherelement relativ in Umfangsrichtung bewegbar zu schmieren. Da der Reibbereich durch die mindestens eine Dichtmembran von dem Aufnahmeraum abgetrennt ist, kann kein beim Durchrutschen des Drehmomentbegrenzers auftretender Abrieb an das im Aufnahmeraum vorgesehene Schmiermittel gelangen, so dass die Schmierwirkung in dem Aufnahmeraum nicht durch den Drehmomentbegrenzer beeinträchtigt werden kann.At least one sealing membrane is preferably provided to delimit a lubricated accommodation space for the energy storage element of the dual-mass flywheel, with the sealing membrane separating the friction area from the accommodation space. The sealing membrane can, for example, via a sliding ring on the primary mass, which partially delimits the receiving space for the energy storage element, act in a sealing but relatively rotatable manner, whereby the sealing membrane, which is designed in particular in the manner of a plate spring, can be elastically prestressed in the axial direction in order to be able to communicate with one of the axial spring force of the prestressed sealing membrane corresponding contact pressure to provide a sufficiently large sealing effect. Two sealing membranes are preferably provided, in particular fastened to the flange body on different axial sides, so that the receiving space can be essentially completely sealed, with a torque limiter leading part of the flange can protrude radially inward from the receiving space. A lubricant, for example lubricating grease, can be provided in the receiving space in order to lubricate the energy storage element, which is driven radially outwards by the influence of centrifugal force, so that it can be moved relatively in the circumferential direction. Since the friction area is separated from the receiving space by the at least one sealing membrane, no abrasion occurring when the torque limiter slips through can reach the lubricant provided in the receiving space, so that the lubricating effect in the receiving space cannot be impaired by the torque limiter.
Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Dichtmembran radial innerhalb zu der Laufbahn, insbesondere im Reibbereich, angebunden. Die Dichtmembran kann dadurch teilweise zwischen einer Axialseite des Flanschkörpers und einem mit dem Flanschkörper in dem Reibbereich befestigten Reibbelag verlaufen, wobei ein gemeinsames Befestigungsmittel, insbesondere Nietverbindung, zur Befestigung sowohl der Dichtmembran als auch des Reibbelags verwendet werden kann. Dadurch kann die Bauteileanzahl bei einem geringen Bauraumbedarf klein gehalten werden.The at least one sealing membrane is particularly preferably connected radially inside to the raceway, in particular in the friction area. The sealing membrane can thereby partially run between an axial side of the flange body and a friction lining fastened to the flange body in the friction area, wherein a common fastening means, in particular a rivet connection, can be used to fasten both the sealing membrane and the friction lining. As a result, the number of components can be kept small with a small installation space requirement.
Eine weitere Ausführungsform betrifft einen Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten in einer Drehzahl in einem in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments mit einem Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung zwischen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors und einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, wobei das Zweimassenschwungrad eine Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments, eine relativ zu der Primärmasse begrenzt verdrehbare Sekundärmasse zum Ausleiten eines schwingungsgedämpften Drehmoments und ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement zur Koppelung der Primärmasse mit der Sekundärmasse aufweist, einem Fliehkraftpendel zur Dämpfung von über die Antriebswelle eingeleiteten Drehungleichförmigkeiten, wobei das Fliehkraftpendel einen um eine Drehachse drehbaren Trägerflansch und mindestens ein relativ zu dem Trägerflansch in einer Laufbahn des Trägerflanschs pendelbar geführte Pendelmasse aufweist, und einem, insbesondere als Rutschkupplung ausgestalteten, Drehmomentbegrenzer, wobei der Drehmomentbegrenzer eine erste Stützscheibe, eine axial neben der ersten Stützscheibe vorgesehene zweite Stützscheibe und eine in einem Reibbereich bis zu einem Grenzdrehmoment reibschlüssig verklemmte Reibscheibe zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments aufweist, wobei die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads, der Trägerflansch des Fliehkraftpendels und die Reibscheibe des Drehmomentbegrenzers durch eine Ausgangsscheibe, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, insbesondere einstückig, ausgebildet ist. Durch die radiale Schachtelung von Zweimassenschwungrad, Fliehkraftpendel und Drehmomentbegrenzer in einem Drehschwingungsdämpfer kann die Ausgangsscheibe scheibenförmige Funktionsbauteile für diese Baugruppen ausbilden, so dass bei einer geringen Bauteileanzahl ein geringer axialer Bauraum erreicht ist und ein kostengünstiger und bauraumsparender Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.Another embodiment relates to a torsional vibration damper for damping rotational non-uniformities in a speed in a torque transmitted in a drive train of a motor vehicle, with a dual-mass flywheel for damping torsional vibrations between a drive shaft of a motor vehicle engine and a transmission input shaft of a motor vehicle transmission, the dual-mass flywheel having a primary mass for introducing a torque, a relative has a secondary mass that can be rotated to a limited extent in relation to the primary mass for dissipating a vibration-damped torque and an energy storage element, in particular designed as a bow spring, for coupling the primary mass to the secondary mass, a centrifugal pendulum for damping rotational irregularities introduced via the drive shaft, the centrifugal pendulum having a support flange rotatable about an axis of rotation and at least one can be pivoted relative to the carrier flange in a raceway of the carrier flange rte pendulum mass, and a torque limiter, in particular designed as a slipping clutch, the torque limiter having a first support disk, a second support disk provided axially next to the first support disk, and a friction disk clamped in a friction region up to a limit torque for frictionally transmitting a torque, wherein the secondary mass of the dual-mass flywheel, the support flange of the centrifugal pendulum and the friction disk of the torque limiter are formed by an output disk, which can be designed and developed as described above, in particular in one piece. Due to the radial nesting of the dual-mass flywheel, centrifugal pendulum and torque limiter in a torsional vibration damper, the output disk can form disc-shaped functional components for these assemblies, so that with a small number of components, a small axial installation space is achieved and a cost-effective and space-saving torsional vibration damper for a drive train of a motor vehicle is made possible.
Insbesondere ist eine der Stützscheiben des Drehmomentbegrenzers soweit in axialer Richtung abgekröpft ausgeformt, dass der Ausgangsflansch an dem axial verlaufenden Teilstück der abgekröpften Stützscheibe zentriert ist. Dadurch ist gleichzeitig auch die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads sowie der Trägerflansch des Fliehkraftpendels ohne zusätzliche Zentriermittel bei einer geringen Bauteileanzahl kostengünstig und bauraumsparend zentriert.In particular, one of the support disks of the torque limiter is offset in the axial direction to such an extent that the output flange is centered on the axially running section of the offset support disk. As a result, the secondary mass of the dual-mass flywheel and the carrier flange of the centrifugal pendulum are centered at the same time without additional centering means and with a small number of components in a cost-effective and space-saving manner.
Vorzugsweise sind der Trägerflansch des Fliehkraftpendels und die Reibscheibe des Drehmomentbegrenzers vollständig in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Energiespeicherelement des Zweimassenschwungrads angeordnet. In radialer Richtung betrachtet kann das Energiespeicherelement den Trägerflansch und die Reibscheibe vollständig überdecken. Der axiale Bauraumbedarf des Drehschwingungsdämpfers kann dadurch minimiert werden.The carrier flange of the centrifugal pendulum and the friction disk of the torque limiter are preferably arranged entirely in a common axial area with the energy storage element of the dual mass flywheel. Viewed in the radial direction, the energy storage element can completely cover the carrier flange and the friction disk. The axial space requirement of the torsional vibration damper can be minimized.
Besonders bevorzugt sind das Energiespeicherelement des Zweimassenschwungrads und das Fliehkraftpendel in einem, insbesondere von der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse und/oder mindestens einer Dichtmembran begrenzten, geschmierten und abgedichteten Aufnahmeraum angeordnet, wobei der Drehmomentbegrenzer außerhalb des Aufnahmeraums angeordnet ist. Da der Drehmomentbegrenzer durch die mindestens eine Dichtmembran von dem Aufnahmeraum dichtend abgetrennt ist, kann kein beim Durchrutschen des Drehmomentbegrenzers auftretender Abrieb an das im Aufnahmeraum vorgesehene Schmiermittel gelangen, so dass die Schmierwirkung in dem Aufnahmeraum nicht durch den Drehmomentbegrenzer beeinträchtigt werden kann.The energy storage element of the dual-mass flywheel and the centrifugal pendulum are particularly preferably arranged in a lubricated and sealed receiving space delimited in particular by the primary mass and/or the secondary mass and/or at least one sealing membrane, with the torque limiter being arranged outside the receiving space. Since the torque limiter is sealingly separated from the receiving space by the at least one sealing membrane, no abrasion occurring when the torque limiter slips through can reach the lubricant provided in the receiving space, so that the lubricating effect in the receiving space cannot be impaired by the torque limiter.
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 Draufsicht auf ein Ausgangsscheibe des Drehschwingungsdämpfers aus1 .
-
1 : a schematic sectional view of a torsional vibration damper and -
2 : a schematic plan view of an output disk of the torsional vibration damper1 .
Der in
Radial innerhalb zu dem Energiespeicherelement 16 ist ein Fliehkraftpendel 24 vorgesehen, das insbesondere in einem vom Zweimassenmassenschwungrad 12 verschiedenen Frequenzbereich Drehschwingungen dämpfen kann. Das Fliehkraftpendel 24 weist einen Trägerflansch 26 auf, an dessen Axialseiten jeweils mehrere in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Pendelmasse 28 vorgesehen sind, wobei in axialer Richtung einander gegenüberliegende Pendelmassen 28 miteinander verbunden sein können. Die Pendelmassen 28 sind an dem Trägerflansch 26 pendelbar geführt, insbesondere indem ein als Laufrolle ausgestaltetes Koppelelement in einer gekrümmten Laufbahn 30 des Trägerflanschs 26 und in einer gekrümmten Pendelbahn der Pendelmasse 28 geführt ist.A
Radial innerhalb zu dem Fliehkraftpendel 24 ist ein als Rutschkupplung ausgestalteter Drehmomentbegrenzer 32 vorgesehen, der bis zu einem definierten Grenzdrehmoment ein Drehmoment reibschlüssig übertragt und oberhalb des Grenzdrehmoments durchrutscht, um nachfolgende Komponenten des Antriebsstrangs durch Beschädigungen durch zu hohe plötzliche Drehmomentstöße („Impacts“) zu schützen. Der Drehmomentbegrenzer 32 weist hierzu eine an beiden Axialseiten mit Reibbelägen 34 versehene Reibscheibe 36 auf, die zwischen zwei Stützscheiben 38 mit Hilfe einer durch ein als Tellerfeder ausgestalteten Federelement 40 mit einer für die Einstellung des Grenzdrehmoments geeigneten Federkraft angepressten Anpressscheibe 42 reibschlüssig verklemmt ist. Eine der Stützscheiben 38 ist hierbei soweit in axialer Richtung abgekröpft, dass die Reibscheibe 36 an dem axial verlaufenden Teil der Stützscheibe 38 zentriert werden kann.A
An den Axialseiten der Reibscheibe 36 des Drehmomentbegrenzers 32 ist zwischen den Reibbelägen 34 und der Reibscheibe 36 jeweils eine in der Art einer Tellerfeder ausgestaltete Dichtmembran 44 befestigt, die über einem Gleitring 46 relativ verdrehbar und mit einer definierten Federkraft dichtend an der Primärmasse 14 beziehungsweise dem Deckel 20 der Primärmasse 14 anliegt, um den Aufnahmeraum 22, in dem das Energiespeicherelement 16 des Zweimassenschwungrads 12 und das Fliehkraftpendel 24 vorgesehen sind, abzudichten. Der Drehmomentbegrenzer 32 ist außerhalb des Aufnahmeraums 22 vorgesehen.On the axial sides of the
Mit dem Drehmomentbegrenzers 32 ist ausgangsseitig ein als Abtriebsnabe 48 ausgestaltetes Ausgangselement vernietet, das über eine Steckverzahnung mit einer Getriebeeingangswelle oder einer zu einem Kraftfahrzeuggetriebe führenden Zwischenwelle drehfest gekoppelt und zentriert werden kann. Alternativ kann das Ausgangselement beispielsweise auch als ein Mitnehmerring ausgestaltet sein, der insbesondere zu einer das Kraftfahrzeuggetriebe ankoppelnden Trennkupplung führt und vorzugsweise eine Gegenplatte zum reibschlüssigen Anpressen einer mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten Kupplungsscheibe ausbildet. Das Energiespeicherelement 16 des Zweimassenschwungrads 12, das Fliehkraftpendel 24, der Drehmomentbegrenzer 32 und die Abtriebsnabe 48 sind im Wesentlichen in einem gemeinsamen Axialbereich angeordnet und dadurch in radialer Richtung geschachtelt ausgeführt.An output element designed as an
Wie in
Von dem Ringbereich 52 stehen nach radial außen Trägerflanschansätze 56 ab, die in einem begrenzten Umfangswinkelbereich für die jeweilige in diesem Umfangswinkelbereich vorgesehene Pendelmasse 28 den Trägerflansch 26 ausbildet. In dem jeweiligen Trägerflanschansatz 56 ist mindestens eine Laufbahn 30, vorzugsweise zwei Laufbahnen 30, ausgebildet, mit deren Hilfe die jeweilige Pendelmasse 28 pendelbar geführt werden kann.
Von einem Teil der Trägerflanschansätze 56 steht wiederum ein Anschlagansatz 58 nach radial außen ab, der das tangentiale Anschlagen an dem Energiespeicherelement 16 des Zweimassenschwungrads 12 bewirkt und dadurch die Sekundärmasse 18 des Zweimassenschwungrads 12 ausbildet. Die Anschlagansätze 58, die Trägerflanschansätze 56 und der Ringbereich 52 sind einstückig zu einem gemeinsamen Flanschkörper 60 zusammengefasst, so dass bei einer minimierten Bauteileanzahl auch der Trägerflansch 26 des Fliehkraftpendels 24 und die Reibscheibe 36 des Drehmomentbegrenzers 32 zum Massenträgheitsmoment des Sekundärmasse 18 beitragen.A stop shoulder 58 in turn protrudes radially outward from part of the carrier flange shoulders 56 and causes the tangential striking against the
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 1212
- Zweimassenschwungraddual mass flywheel
- 1414
- Primärmasseprimary mass
- 1616
- Energiespeicherelementenergy storage element
- 1818
- Sekundärmassesecondary mass
- 2020
- Deckellid
- 2222
- Aufnahmeraumrecording room
- 2424
- Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
- 2626
- Trägerflanschbeam flange
- 2828
- Pendelmassependulum mass
- 3030
- Laufbahncareer
- 3232
- Drehmomentbegrenzertorque limiter
- 3434
- Reibbelagfriction lining
- 3636
- Reibscheibefriction disc
- 3838
- Stützscheibesupport washer
- 4040
- Federelementspring element
- 4242
- Anpressscheibepressure washer
- 4444
- Dichtmembransealing membrane
- 4646
- Gleitringsliding ring
- 4848
- Abtriebsnabeoutput hub
- 5050
- Ausgangsscheibeexit disc
- 5252
- Ringbereichring area
- 5454
- Befestigungsöffnungmounting hole
- 5656
- TrägerflanschansatzBeam Flange Approach
- 5858
- AnschlagansatzStop Approach
- 6060
- Flanschkörperflange body
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102019112430 A1 [0002]DE 102019112430 A1 [0002]
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Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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DE102020121517.7 | 2020-08-17 |
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DE102022129399A1 (en) | 2022-11-08 | 2024-05-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Torque limiter with friction linings fixed to the carrier flange |
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-
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- 2021-08-13 CN CN202110929565.8A patent/CN114076176A/en active Pending
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Legal Events
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