DE102021112234A1 - Disk spring diaphragm with axial stop - Google Patents
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Abstract
Bei einem Zweimassenschwungrad (1) mit einer Primärseite (2) und einer Sekundärseite (3), die entgegen der Wirkung eines Energiespeichers (4) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite (2) ein Primärmassenblech (6) und einen Primärmassendeckel (5) umfasst und die Sekundärseite (3) einen Bogenfederflansch (9) umfasst, wobei zwischen Bogenfederflansch (9) und Primärmassendeckel (5) eine Tellerfedermembran (19) angeordnet ist, wird eine Beschädigung der Tellerfedermembran (19) verhindert, indem die Tellerfedermembran (19) mindestens einen axial eingeprägten Bereich (22, 28, 33) umfasst.In a dual-mass flywheel (1) with a primary side (2) and a secondary side (3) which can be rotated in opposite directions against the action of an energy store (4), the primary side (2) comprising a primary mass plate (6) and a primary mass cover (5). and the secondary side (3) comprises an arc spring flange (9), with a disk spring membrane (19) being arranged between the arc spring flange (9) and the primary mass cover (5), damage to the disk spring membrane (19) is prevented by the disk spring membrane (19) having at least one includes axially embossed area (22, 28, 33).
Description
Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die entgegen der Wirkung eines Energiespeichers gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite ein Primärmassenblech und einen Primärmassendeckel und die Sekundärseite einen Bogenfederflansch umfasst, wobei zwischen Bogenfederflansch und Primärmassendeckel eine Tellerfedermembran angeordnet ist, sowie eine Tellerfedermembran für ein Zweimassenschwungrad zur Verwendung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a dual-mass flywheel with a primary side and a secondary side, which can be rotated in opposite directions against the action of an energy accumulator, the primary side comprising a primary mass plate and a primary mass cover and the secondary side comprising an arc spring flange, with a plate spring membrane being arranged between the arc spring flange and the primary mass cover, as well as a plate spring membrane for a dual-mass flywheel for use in the drive train of a motor vehicle.
Zweimassenschwungräder sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
Zwischen einem Bogenfederflansch der Sekundärseite und einem Primärmassendeckel der Primärseite ist oftmals eine Tellerfedermembran angeordnet, die einerseits die Bogenfederaufnahme und Fettkammer nach außen abdichtet, andererseits die Sekundärseite in Richtung auf die Kurbelwelle vorspannt.A plate spring membrane is often arranged between an arc spring flange on the secondary side and a primary mass cover on the primary side.
Bei der Montage des Zweimassenschwungrades ist es möglich, dass die Sekundärseite angefasst wird und so das Zweimassenschwungrad transportiert oder montiert werden soll. Je nach Schwung und oder Gewicht des Zusammenbaus und der Stärke der Tellerfedermembran kann diese dabei über ihre Festigkeitsgrenze hinaus belastet und plastisch verformt werden.When assembling the dual-mass flywheel, it is possible that the secondary side is touched and the dual-mass flywheel has to be transported or assembled. Depending on the momentum and/or weight of the assembly and the thickness of the plate spring membrane, it can be stressed beyond its strength limit and plastically deformed.
Werden Schwingungsdämpfer ohne interne Lagerung (mit kleiner Steckverzahnung) im Fahrzeug demontiert, kann, bedingt durch die große Überdeckungslänge zwischen Getriebeeingangswelle und Abtriebsnabenverzahnung, bereits ein relativ kleiner Winkelversatz beim Herausziehen der Getriebeeingangswelle zum Klemmen der Getriebeeingangswelle in der Abtriebsnabe führen. Jeder weitere Kraftaufwand bei der Demontage führt nun dazu, dass die Sekundärseite des Dämpfers der Getriebeeingangswelle folgt und sich von der Primärseite entfernt. Einziger Widerstand hierbei ist die Tellerfedermembran, die im normalen Fahrzeugbetrieb zwischen Primärseite und Sekundärseite vorgespannt ist und durch ihre Federkraft die Sekundärseite zur Anlage am axialen Reibring Richtung Motor zwingt.If vibration dampers without internal bearings (with small splines) are dismantled in the vehicle, due to the large overlap between the transmission input shaft and the output hub splines, even a relatively small angular offset when the transmission input shaft is pulled out can lead to the transmission input shaft jamming in the output hub. Any further exertion of force during disassembly now causes the secondary side of the damper to follow the transmission input shaft and move away from the primary side. The only resistance here is the disc spring diaphragm, which is pretensioned between the primary side and the secondary side during normal vehicle operation and which uses its spring force to force the secondary side to rest against the axial friction ring in the direction of the engine.
Wird die Sekundärseite von der Primärseite weggezogen, so wird diese Dichtmembran stärker gespannt. Das kann dazu führen, dass die Dichtmembran über ihre Festigkeit hinausgehend belastet wird und beschädigt wird. Die Dichtmembran wird dabei mit einem Weg beaufschlagt, der die Dichtmembran elastisch verformt. Bei Erreichen die Spannungen die Streckgrenze des Materials wird die Membran plastisch verformt und somit beschädigt.If the secondary side is pulled away from the primary side, this sealing membrane is stretched more. This can lead to the sealing membrane being stressed beyond its strength and being damaged. The sealing membrane is subjected to a path that elastically deforms the sealing membrane. When the stresses reach the yield point of the material, the membrane is plastically deformed and thus damaged.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Probleme zu vermeiden und insbesondere eine Beschädigung der Tellerfedermembran zu verhindern.It is therefore an object of the invention to avoid the above-mentioned problems and, in particular, to prevent damage to the disk spring membrane.
Dieses Problem wird durch ein Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1 sowie eine Tellerfedermembran nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved by a dual-mass flywheel according to claim 1 and a plate spring diaphragm according to
Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die entgegen der Wirkung eines Energiespeichers gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite ein Primärmassenblech und einen Primärmassendeckel und die Sekundärseite einen Bogenfederflansch umfasst, wobei zwischen Bogenfederflansch und Primärmassendeckel eine Tellerfedermembran angeordnet ist, wobei die Tellerfedermembran mindestens einen axial eingeprägten Bereich umfasst.The above problem is solved in particular by a dual-mass flywheel with a primary side and a secondary side, which can be rotated in opposite directions against the action of an energy store, the primary side comprising a primary mass plate and a primary mass cover, and the secondary side comprising an arc spring flange, with a plate spring membrane being arranged between the arc spring flange and the primary mass cover is, wherein the plate spring membrane comprises at least one axially embossed area.
Die axiale Steifigkeit des axial eingeprägten Bereiches ist in einer Ausführungsform der Erfindung größer ist als die axiale Steifigkeit der Tellerfedermembran in einem ringförmigen Kontaktbereich, in dem diese in Kontakt mit dem Primärmassendeckel ist. Die Steifigkeit kann durch die Geometrie des eingeprägten Bereiches variiert werden, insbesondere durch Wahl eines geeigneten Winkels zwischen in axialer Richtung eingeprägten Bereichen und der axialen Richtung selbst. Je geringer dieser Winkel ist, desto größer ist die Steifigkeit des eingeprägten Bereiches.In one embodiment of the invention, the axial rigidity of the axially impressed region is greater than the axial rigidity of the disk spring membrane in an annular contact region in which it is in contact with the primary mass cover. The rigidity can be varied by the geometry of the embossed area, in particular by choosing a suitable angle between embossed areas in the axial direction and the axial direction itself. The smaller this angle, the greater the rigidity of the embossed area.
Der axial eingeprägte Bereich ist in einer Ausführungsform der Erfindung radial innen an einem Federteller der Tellerfedermembran angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders hohe Steifigkeit, ohne dass die Funktion der Tellerfeder beeinträchtigt wird, da der axial eingeprägte Bereich so am Rand des federnden Bereiches der Tellerfedermembran angeordnet ist.In one embodiment of the invention, the axially embossed area is arranged radially on the inside of a spring plate of the plate spring membrane net. This enables a particularly high level of rigidity without impairing the function of the plate spring, since the axially stamped area is arranged at the edge of the resilient area of the plate spring membrane.
Der axial eingeprägte Bereich ist in einer Ausführungsform der Erfindung radial so angeordnet, dass dieser bei axialer Verlagerung in Kontakt mit dem Primärmassendeckel kommen kann. Die Tellerfedermembran kann mehrere über den Umfang verteilte eingeprägte Bereiche umfassen und umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung mindestens zwei sich gegenüberliegende axial eingeprägte Bereiche.In one embodiment of the invention, the axially embossed area is arranged radially in such a way that it can come into contact with the primary mass cover during axial displacement. The disc spring membrane can comprise a plurality of embossed areas distributed over the circumference and, in one embodiment of the invention, comprises at least two opposing axially embossed areas.
Der axial eingeprägte Bereich ist in einer Ausführungsform der Erfindung zumindest in einem konisch verlaufenden Bereich sowie dem im Wesentlichen radial verlaufenden Federteller der Tellerfedermembran angeordnet.In one embodiment of the invention, the axially embossed area is arranged at least in a conically running area and in the essentially radially running spring plate of the plate spring membrane.
Der axial eingeprägte Bereich weist in einer Ausführungsform der Erfindung eine im Wesentlichen polygonale Stützfläche auf. Dadurch weist der eingeprägte Bereich gegenüber der radialen und axialen Richtung geneigte Kanten auf, die die Steifigkeit weiter erhöhen.In one embodiment of the invention, the axially embossed region has an essentially polygonal supporting surface. As a result, the embossed area has edges that are inclined relative to the radial and axial direction, which further increase the rigidity.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Tellerfedermembran mindestens eine axial ausgestellte Zunge als eingeprägten Bereich. Die Zunge ist vorzugsweise an drei Seiten aus der Tellerfedermembran herausgestanzt und entlang einer Seite mit der Tellerfedermembran verbunden, sodass die Zunge federelastisch gegenüber der Tellerfedermembran verformt werden kann.In one embodiment of the invention, the disk spring membrane comprises at least one axially flared tongue as an embossed area. The tongue is preferably punched out of the plate spring membrane on three sides and is connected to the plate spring membrane along one side, so that the tongue can be elastically deformed in relation to the plate spring membrane.
Ein freies Ende der axial ausgestellten Zunge ist in einer Ausführungsform der Erfindung radial nach außen gebogen und bildet so einen flächigen Anschlag.In one embodiment of the invention, a free end of the axially flared tongue is bent radially outwards and thus forms a flat stop.
Das eingangs genannten Problems wird auch gelöst durch eine Tellerfedermembran für ein Zweimassenschwungrad zur Verwendung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, bei der die Tellerfedermembran mindestens einen axial ausgestellten Bereich umfasst.The problem mentioned at the outset is also solved by a plate spring membrane for a dual-mass flywheel for use in the drive train of a motor vehicle, in which the plate spring membrane comprises at least one axially flared area.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung; -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bogenfederflansch in einer räumlichen Ansicht, -
3 das Ausführungsbeispiel der2 in einer räumlichen Schnittdarstellung, - ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bogenfeder,
-
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bogenfederflansch in einer räumlichen Ansicht, -
5 das Ausführungsbeispiel der4 in einer räumlichen Schnittdarstellung, -
6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bogenfederflansch in einer räumlichen Ansicht, -
7 das Ausführungsbeispiel der6 in einer räumlichen Schnittdarstellung, -
8 eine Prinzipskizze zur Wirkungsweise.
-
1 an embodiment of a dual mass flywheel according to the invention in a sectional view; -
2 a first embodiment of a bow spring flange according to the invention in a spatial view, -
3 the embodiment of the2 in a spatial sectional view, - a second embodiment of an arc spring according to the invention,
-
4 a second embodiment of a bow spring flange according to the invention in a spatial view, -
5 the embodiment of the4 in a spatial sectional view, -
6 a third embodiment of a bow spring flange according to the invention in a spatial view, -
7 the embodiment of the6 in a spatial sectional view, -
8th a schematic of how it works.
Ein Zweimassenschwungrad 1, wie in
Die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades ist in
Die Bogenfederanordnung umfasst zwei in Umfangsrichtung angeordnete Bogenfedern 4, wobei jede Bogenfeder 4 koaxial angeordnete innere und äußere Federn umfassen kann. Die Primärseite 2 umfasst einen motorseitiges Primärmassenblech 6 und einen kupplungsseitigen Primärmassedeckel 5. An dem Primärmassenblech 6 ist ein Anlasserzahnkranz 7 angeordnet, in den in Einbaulage des Zweimassenschwungrades 1 ein Anlasserritzel eines elektrischen Starters zum Start des Verbrennungsmotors eingespurt werden kann.The arc spring arrangement comprises two circumferentially arranged
Das Primärmassenblech 6 und der Primärmassedeckel 5 schließen eine Bogenfederaufnahme 8 ein, in der die Bogenfedern 4 angeordnet sind.The
Die Bogenfedern 4 werden im Betrieb durch die auf diese einwirkende Fliehkraft nach außen gegen das Primärmassenblech 6 gedrückt. Daher ist an der radial innen gelegenen Seite des im Wesentlichen hohlzylindrischen Bereichs des Primärmassenblechs 6 eine Gleitschale 11 angeordnet, welche den Verschleiß zwischen den Bogenfedern und dem Primärmassenblech 6 verringern.During operation, the
Die Bogenfedern 4 stützen sich mit einem Federende jeweils an der Primärseite 2 ab, beispielsweise an hier nicht dargestellten Nasen, die in die von dem Primärmassenblech 6 und dem Primärmassendeckel 5 umschlossene Bogenfederaufnahme 8 ragen. Mit dem jeweils anderen Federende stützen sich die Bogenfedern 4 an Flanschflügeln eines Bogenfederflansches 9 ab. Die Flanschflügel erstrecken sich radial nach außen und Fassen die Federenden der Bogenfedern 4 ein. Die Federenden der Bogenfedern 4 stützen sich jeweils an dem Primärmassenblech 6 und Primärmassendeckel 5 ab, beispielsweise an ausgestellten Nasen des Primärmassendeckels 5. Der Bogenfederflansch 9 ist mit einer Abtriebsnabe 10 mittels Nieten 12 verbunden.The
Das Zweimassenschwungrad 1 wird im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und der Fahrzeugkupplung angeordnet. Das Drehmoment der Fahrzeugkupplung wird über ein Schaltgetriebe, das ein Schaltgetriebe mit einer Vorgelegewelle (bei einer Einfachkupplung) oder mit zwei Vorgelegewellen (bei einer Doppelkupplung) ist über ein oder bei Allrad mehrere Differenzialgetriebe und Kardanwellen auf die Antriebsräder übertragen.The dual-mass flywheel 1 is arranged in the drive train of a motor vehicle between the crankshaft of the internal combustion engine and the vehicle clutch. The torque of the vehicle clutch is transmitted to the drive wheels via a manual transmission, which is a manual transmission with a countershaft (in the case of a single clutch) or with two countershafts (in the case of a double clutch) via one or, in the case of all-wheel drive, several differential gears and cardan shafts.
Die Primärseite 2 wird in Einbaulage zur Übertragung eines Drehmoments mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit Kurbelwellenschrauben 13 mit der nicht dargestellten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verschraubt. Dazu umfasst der Abtriebsflansch 10 Bohrungen 14, durch die die Kurbelwellenschrauben 13 zugänglich sind. Eine Deckscheibe 15 ist mit der Kurbelwellenverschraubung 15 verschraubt und dient unter anderem der Zentrierung der Sekundärweite bei der Montage. Ein Reibring 16 ist radial außerhalb der Deckscheibe 15 angeordnet und wird durch diese zentriert. Der Reibring 16 bewirkt eine trockene oder viskose Reibung zwischen dem Primärmassenblech 6 und dem Bogenfederflansch 9. An dem Bogenfederflansch ist fakultativ eine Fliehkraftpendeleinrichtung 17 angeordnet. Diese umfasst in Umfangsrichtung pendelbeweglich an dem Bogenfederflansch 9 gelagerte Pendelmassen 18.In the installation position, the
An dem Bogenfederflansch 9 ist eine Tellerfedermembran 19 angeordnet. Die Tellerfedermembran 19 ist zwischen dem Bogenfederflansch 9 und der Abtriebsnabe 10 eingeklemmt und mit diesen zusammen mittels der Niete 12 vernietet. Eine Kontaktfläche 20 der Tellerfedermembran 19 ist mit einem Membranring 21, der an dem Primärmassendeckel 5 angeordnet ist, in gleitendem Kontakt. Die Tellerfedermembran 19 ist so in axialer Richtung vorgespannt, dass die Kontaktfläche 20 auf den Membranring 21 gedrückt wird. Die Tellerfedermembran 19 bildet mit dem Membranring 21 eine Dichtung. Die Tellerfedermembran 19 umfasst zwei gegenüberliegende ausgestellte Bereiche 22, für die nachfolgend anhand der
Die Tellerfedermembran 19 umfasst einen Befestigungsring 23, in dem Bohrungen 24 angeordnet sind, durch die in Einbaulage die Niete 12 ragen. Radial nach außen geht der Befestigungsring 23 in einen konisch verlaufenden Bereich 25, einen also sowohl in axialer als auch radialer Richtung sich erstreckenden Bereich, über. An diesen Bereich schließt sich ein Federteller 26 an, dessen radial äußerer Bereich einen in Einbaulage zum Bogenfederflansch 9 hin gebogenen Rand 27 aufweist.The
In dem konisch verlaufenden Bereich 25 sind zwei Zungen 28 als ausgestellte Bereiche 22 so ausgestellt, dass diese mit dem Befestigungsring 23 verbunden bleiben und von dem konisch verlaufenden Bereich 26 sowie dem Federteller 26 abgetrennt sind. Die beiden Zungen 28 sind so gebogen, dass diese in einem mittleren Bereich 29 im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufen und an ihrem freien Ende 30 nach außen hin gebogen sind, sodass die freien Enden 30 eine Abstützfläche bilden. Die Zungen 28 weisen im Übergang zwischen einem aus dem Befestigungsring 23 ausgestellten Teilbereich 31 und dem mittleren Bereich 29 eine Krümmung 32 auf.In the
Wird der Bogenfederflansch 9 mit der Abtriebsnabe 10 und der Tellerfedermembran 19 gegen die Federkraft der Tellerfedermembran 19 auf den Primärmassendeckel 5 zubewegt, so stößt nach Überwindung eines durch den axialen Abstand des freien Endes 30 zum Primärmassendeckel 5, siehe
Die
Im Ausführungsbeispiel der
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Zweimassenschwungraddual mass flywheel
- 22
- Primärseiteprimary side
- 33
- Sekundärseitesecondary side
- 44
- Bogenfederarc spring
- 55
- Primärmassendeckelprimary mass cap
- 66
- Primärmassenblechprimary mass plate
- 77
- Anlasserverzahnungstarter teeth
- 88th
- Bogenfederaufnahmearc spring mount
- 99
- Bogenfederflanscharc spring flange
- 1010
- Sekundärmassesecondary mass
- 1111
- Gleitschalesliding shell
- 1212
- Nietrivet
- 1313
- Kurbelwellenschraubencrankshaft bolts
- 1414
- Bohrungendrilling
- 1515
- Deckscheibecover disk
- 1616
- Reibringfriction ring
- 1717
- Fliehkraftpendeleinrichtungcentrifugal pendulum device
- 1818
- Pendelmassependulum mass
- 1919
- Tellerfedermembrandisc spring membrane
- 2020
- Kontaktflächecontact surface
- 2121
- Membranringmembrane ring
- 2222
- ausgestellter Bereichexhibited area
- 2323
- Befestigungsringmounting ring
- 2424
- Bohrung in BefestigungsringHole in mounting ring
- 2525
- konisch verlaufender Bereichconical area
- 2626
- Federtellerspring plate
- 2727
- gebogener Randcurved edge
- 2828
- Zungentongues
- 2929
-
mittleren Bereich der Zunge 28middle area of
tongue 28 - 3030
-
freies Enden der Zunge 28free ends of the
tongue 28 - 3131
-
aus dem Befestigungsring 23 ausgestellter Teilbereich der Zunge 28part of the
tongue 28 protruding from thefastening ring 23 - 3232
- Krümmungcurvature
- 3333
- Prägungembossing
- 3434
- Stützflächesupport surface
- 3535
- axial verlaufenden Innenflächeaxially extending inner surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 4117582 A1 [0002]DE 4117582 A1 [0002]
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---|---|---|---|
DE102021112234.1A DE102021112234A1 (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Disk spring diaphragm with axial stop |
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DE102021112234.1A DE102021112234A1 (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Disk spring diaphragm with axial stop |
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ID=83806301
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DE102021112234.1A Pending DE102021112234A1 (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Disk spring diaphragm with axial stop |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE4117582A1 (en) | 1990-05-31 | 1991-12-05 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Divided flywheel structure |
-
2021
- 2021-05-11 DE DE102021112234.1A patent/DE102021112234A1/en active Pending
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