DE102022129454A1 - Dual mass flywheel - Google Patents
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Abstract
Zweimassenschwungrad (1) mit einer Primärseite (2) und einer Sekundärseite (3), die gegen die Kraft eines Energiespeichers (7) relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite (2) einen Primärmassendeckel (5) und ein Primärschwungrad (6) umfasst, die eine Nut- und Federanordnung (22, 23) zur gegenseitigen Zentrierung aufweisen und die mittels einer Schweißnaht (21) miteinander verschweißt sind, wobei Primärmassendeckel (5) und Primärschwungrad (6) eine Bogenfederaufnahme (8) zur Aufnahme der Bogenfeder (7) bilden, wobei der Primärmassendeckel (5) und/oder das Primärschwungrad (6) an einer dem jeweils anderen Bauteil zugewandten Fläche eine umlaufende Nut (24, 25) aufweisen.Dual-mass flywheel (1) with a primary side (2) and a secondary side (3) which can be rotated relative to one another against the force of an energy store (7), the primary side (2) comprising a primary mass cover (5) and a primary flywheel (6) which have a tongue and groove arrangement (22, 23) for mutual centering and which are welded to one another by means of a weld seam (21), the primary mass cover (5) and primary flywheel (6) forming an arc spring receptacle (8) for receiving the arc spring (7), the primary mass cover (5) and/or the primary flywheel (6) having a circumferential groove (24, 25) on a surface facing the other component.
Description
Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft eines Energiespeichers relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite einen Primärmassendeckel und ein Primärschwungrad umfasst, die eine Nut- und Federanordnung zur gegenseitigen Zentrierung aufweisen und die mittels einer Schweißnaht miteinander verschweißt sind, wobei Primärmassendeckel und Primärschwungrad eine Bogenfederaufnahme zur Aufnahme der Bogenfeder bilden. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Primärmassendeckel und ein Primärschwungrad zur Verwendung in einem solchen Zweimassenschwungrad sowie ein Verfahren zum Wechsel eines Bauteils, insbesondere einer Bogenfeder, bei einem solchen Zweimassenschwungrad.The invention relates to a dual-mass flywheel with a primary side and a secondary side that can be rotated relative to one another against the force of an energy storage device, the primary side comprising a primary mass cover and a primary flywheel that have a tongue and groove arrangement for mutual centering and that are welded together by means of a weld seam, the primary mass cover and primary flywheel forming an arc spring holder for receiving the arc spring. The invention further relates to a primary mass cover and a primary flywheel for use in such a dual-mass flywheel and a method for changing a component, in particular an arc spring, in such a dual-mass flywheel.
Zweimassenschwungräder sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
Die Wiederaufbereitung fettgefüllter Zweimassenschwungräder in Form von Bogenfederdämpfern ist insofern problematisch, als ein Austausch der innenliegenden Komponenten, insbesondere von Bogenfeder oder Flansch, eine Freilegung der umlaufenden Laserdichtschweissung erforderlich macht. Nach dem Komponententausch ist eine erneute Laserdichtschweissung wegen der zuvor entfernten Bauteilbereiche erschwert und erfordert zudem aufwändige Anlagen.The reconditioning of grease-filled dual-mass flywheels in the form of arc spring dampers is problematic in that replacing the internal components, in particular the arc spring or flange, requires exposing the circumferential laser weld. After replacing the components, repeating the laser weld is difficult due to the previously removed component areas and also requires complex equipment.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Zweimassenschwungrad anzugeben, das einen Komponententausch bei geringerem Aufwand insbesondere bei der Herstellung der zuvor getrennten Schweißnaht ermöglicht.An object of the invention is therefore to provide a dual-mass flywheel which enables a component exchange with less effort, in particular when producing the previously separated weld seam.
Dieses Problem wird durch ein Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1, ein Primärschwungrad nach Anspruch 5, einen Primärmassendeckel nach Anspruch 6 sowie ein Verfahren nach Anspruch 7 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, a primary flywheel according to
Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft eines Energiespeichers relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite einen Primärmassendeckel und ein Primärschwungrad umfasst, die eine Nut- und Federanordnung zur gegenseitigen Zentrierung aufweisen und die mittels einer Schweißnaht miteinander verschweißt sind, wobei Primärmassendeckel und Primärschwungrad eine Bogenfederaufnahme zur Aufnahme der Bogenfeder bilden, wobei der Primärmassendeckel und/oder das Primärschwungrad an einer dem jeweils anderen Bauteil zugewandten Fläche eine umlaufende Nut aufweisen. Der Energiespeicher umfasst mindestens eine Bogenfeder. Wird die Bogenfeder zusammengedrückt, so bewirkt diese ein Rückstellmoment zwischen Primär- und Sekundärseite. Die Schweißnaht ist vorzugsweise mittels Laserschweißen hergestellt worden, da das Zweimassenschwungrad durch eine umlaufende Lasernaht dichtgeschweisst ist.The above-mentioned problem is solved in particular by a dual-mass flywheel with a primary side and a secondary side, which can be rotated relative to one another against the force of an energy storage device, wherein the primary side comprises a primary mass cover and a primary flywheel, which have a tongue and groove arrangement for mutual centering and which are welded together by means of a weld seam, wherein the primary mass cover and primary flywheel form an arc spring holder for receiving the arc spring, wherein the primary mass cover and/or the primary flywheel have a circumferential groove on a surface facing the other component. The energy storage device comprises at least one arc spring. If the arc spring is compressed, this causes a restoring moment between the primary and secondary sides. The weld seam is preferably produced by means of laser welding, since the dual-mass flywheel is sealed by a circumferential laser seam.
Sowohl der Primärmassendeckel als auch das Primärschwungrad weisen in einer Ausführungsform der Erfindung jeweils eine umlaufende Nut auf, die zusammen einen Aufnahmeraum bilden, der geeignet ist einen O-Ring als Dichtung aufzunehmen. Bei der Demontage durch Trennen der Laserschweißnaht zwischen Primärmassendeckel und Primärschwungrad und nach Reparatur oder Wechsel von Komponenten anschließendem erneuten Verschweißen kann ein O-Ring als Dichtung zwischen Primärmassendeckel und Primärschwungrad eingelegt werden, der die Abdichtung zwischen beiden bewirkt, sodass die dann hergestellte Schweißnaht nicht mehr dicht sein muss und mittels MSG Verfahren hergestellt werden kann.In one embodiment of the invention, both the primary mass cover and the primary flywheel each have a circumferential groove, which together form a receiving space that is suitable for receiving an O-ring as a seal. During disassembly by separating the laser weld seam between the primary mass cover and the primary flywheel and then re-welding after repairing or replacing components, an O-ring can be inserted as a seal between the primary mass cover and the primary flywheel, which creates a seal between the two, so that the weld seam then produced no longer has to be tight and can be produced using the MSG process.
Die beiden umlaufenden Nuten sind in einer Ausführungsform der Erfindung radial innerhalb einer Nut- und Federanordnung angeordnet, da diese Lage einen größtmöglichen Abstand zu der Schweißnaht aufweist und die Gefahr einer thermischen Beschädigung des O-Rings beim Verschweißen verringert wird.In one embodiment of the invention, the two circumferential grooves are arranged radially within a tongue and groove arrangement, since this position has the greatest possible distance from the weld seam and the risk of thermal damage to the O-ring during welding is reduced.
Der Primärmassendeckel und das Primärschwungrad liegen in einer Ausführungsform der Erfindung im Bereich der umlaufenden Nute flächig aneinander an. Dadurch kann der O-Ring auch unter Druck nicht in einen Spalt zwischen beiden ausweichen.In one embodiment of the invention, the primary mass cover and the primary flywheel lie flat against each other in the area of the circumferential groove. This means that the O-ring cannot move into a gap between the two, even under pressure.
Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Primärschwungrad zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad wobei dieses eine umlaufende Nut an einer in Einbaulage dem Primärmassendeckel zugewandten Seite aufweist.The problem mentioned at the outset is also solved by a primary flywheel for use in a dual-mass flywheel according to the invention, which has a circumferential groove on a side facing the primary mass cover in the installed position.
Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch einen Primärmassendeckel zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad wobei dieses eine umlaufende Nut an einer in Einbaulage dem Primärschwungrad zugewandten Seite aufweist.The problem mentioned at the outset is also solved by a primary mass cover for use in a dual-mass flywheel according to the invention, which has a circumferential groove on a side facing the primary flywheel in the installed position.
Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Wechsel eines Bauteils, insbesondere einer Bogenfeder bei einem erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad, umfassend die Schritte
- - Trennen der Schweißnaht;
- - Trennen von Primärmassendeckel und Primärschwungrad;
- - Wechsel des Bauteils bzw. der Bogenfeder;
- - Einlegen eines O-Rings in eine der Nuten von Primärmassendeckel oder Primärschwungrad;
- - Positionieren und Zentrieren von Primärmassendeckel und Primärschwungrad;
- - Verschweißen von Primärmassendeckel und Primärschwungrad.
- - Separating the weld seam;
- - Separating the primary mass cover and primary flywheel;
- - Replacement of the component or the arc spring;
- - Inserting an O-ring into one of the grooves of the primary mass cover or primary flywheel;
- - Positioning and centering of primary mass cover and primary flywheel;
- - Welding of primary mass cover and primary flywheel.
Das Verschweißen erfolgt in einer Ausführungsform der Erfindung mittels Metall-Schutzgas-Schweißen -MSG-. Die Schweißnaht zum Verschweißen wird dabei von radial außen oder in Kehllage verschweißt.In one embodiment of the invention, welding is carried out using metal inert gas welding (MIG). The weld seam is welded from the radial outside or in a fillet position.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung, -
2 das Ausführungsbeispiel der1 nach Komponententausch bei Verwendung des alten Primärmassendeckels, -
3 das Ausführungsbeispiel der1 nach Komponententausch bei Verwendung eines neuen Primärmassendeckels.
-
1 an embodiment of a dual-mass flywheel according to the invention in a sectional view, -
2 the embodiment of the1 after replacing components when using the old primary mass cover, -
3 the embodiment of the1 after component replacement when using a new primary mass cover.
Die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades ist in
Das Zweimassenschwungrad 1 umfasst eine Eingangsseite oder Primärseite 2 sowie eine Ausgangsseite oder Sekundärseite 3, die gegen die Kraft einer Bogenfederanordnung 4 relativ zueinander um die Rotationsachse R verdreht werden können. Die Bogenfederanordnung 4 umfasst eine oder zwei in Umfangsrichtung angeordnete Bogenfeder(n) 7, wobei jede Bogenfeder 7 koaxial angeordnete innere und äußere Federn umfassen kann. Die Primärseite 2 umfasst ein motorseitiges Primärschwungrad 6 und einen kupplungsseitigen Primärmassedeckel 5. Das Primärschwungrad 6 und der Primärmassedeckel 5 schließen eine Bogenfederaufnahme 8 ein, in der die Bogenfeder 7 angeordnet ist.The dual-mass flywheel 1 comprises an input side or
Die Bogenfeder 7 wird im Betrieb durch die auf diese einwirkende Fliehkraft nach außen gegen das Primärschwungrad 6 gedrückt. Daher ist an der radial innen gelegenen Seite des im Wesentlichen hohlzylindrischen Bereichs des Primärschwungrads 6 eine Gleitschale 9 angeordnet, welche den Verschleiß zwischen den Bogenfedern 7 und dem Primärschwungrad 6 verringern.During operation, the
Die Bogenfeder 7 stützt sich mit den Außenbereichen der Federenden jeweils an der Primärseite 2 ab, beispielsweise an hier nicht dargestellten Nasen, die in die von dem Primärschwungrad 6 und dem Primärmassendeckel 5 umschlossene Bogenfederaufnahme 8 ragen. Mit dem inneren Bereich der Federenden stützt sich die Bogenfeder 7 an einem Flanschflügel 11 eines Bogenfederflansches 10 ab. Bei zwei Bogenfedern 7 sind entsprechend zwei Flanschflügel vorhanden. Der Flanschflügel 11 erstreckt sich radial nach außen und wird beiderseits von den Federenden der Bogenfeder 7 berührt. Der Bogenfederflansch 10 ist mit einer Abtriebsnabe 12 mittels Nieten 13 einer Hauptvernietung verbunden. Die Abtriebsnabe 12 kann mit im Momentenfluss des Antriebsstranges dem Zweimassenschwungrad 1 nachgeordneten Komponenten wie einer Kupplung mittels einer Steckverzahnung 14 am Innenumfang der Abtriebsnabe gekoppelt werden.The
Die Primärseite 2 wird in Einbaulage zur Übertragung eines Drehmoments mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit Kurbelwellenschrauben, die durch Kurbelwellenschraubenbohrungen 15 in dem Primärschwungrad ragen, mit der nicht dargestellten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verschraubt.In the installed position, the
Mit den Kurbelwellenschrauben ist eine Deckscheibe 16 an der Primärseite 2 befestigt. Die Deckscheibe 16 trägt an ihrer Außenseite einen Reibring 17, der zwischen dem Primärschwungrad 6 und dem Bogenfederflansch 9 angeordnet ist und eine kupplungsseitige Dichtung für die Bogenfederaufnahme 8 bildet. Am Außenumfang des Primärschwungrades 6 ist ein Anlasserzahnkranz 18 angeschweißt oder aufgeschrumpft.A
An dem Sekundärflansch kann eine hier nicht dargestellte Fliehkraftpendeleinrichtung angeordnet sein. Zur Reduktion von Torsionsschwingungen werden dazu auf einem rotierenden Teil des Torsionsschwingungssystems zusätzliche bewegliche Massen als sogenannte Pendelmassen angebracht. Diese Massen führen im Feld der Zentrifugalbeschleunigung Schwingungen auf vorgegebenen Bahnen aus, wenn sie durch Drehzahlungleichförmigkeiten angeregt werden. Durch diese Schwingungen wird der Erregerschwingung zu passenden Zeiten Energie entzogen und wieder zugeführt, sodass es zu einer Dämpfung der Erregerschwingung kommt, die Pendelmasse also als Schwingungstilger wirkt. Da sowohl die Eigenfrequenz der Fliehkraftpendelschwingung als auch die Erregerfrequenz proportional zur Drehzahl sind, kann eine Tilgerwirkung eines Fliehkraftpendels über den ganzen Frequenzbereich der durch Drehzahlungleichheiten angeregten Schwingungen erzielt werden.A centrifugal pendulum device (not shown here) can be arranged on the secondary flange. To reduce torsional vibrations, additional moving masses are attached to a rotating part of the torsional vibration system as so-called pendulum masses. These masses execute vibrations on predetermined paths in the field of centrifugal acceleration when they are excited by speed irregularities. These vibrations remove energy from the excitation vibration at the right times and then add it back, so that the excitation vibration is dampened, so that the pendulum mass acts as a vibration absorber. Since both the natural frequency of the centrifugal pendulum vibration and the excitation frequency are proportional to the speed, a centrifugal pendulum can have an absorbing effect over the entire frequency range of the vibrations excited by speed irregularities.
Am Außenumfang des Primärschwungrades 6 ist ein Anlasserzahnkranz 18 angeordnet, beispielsweise aufgeschrumpft. An dem Bogenfederflansch 10 ist eine Tellerfedermembran 19 angeordnet. Diese ist zwischen dem Bogenfederflansch 10 und der Abtriebsnabe 12 eingeklemmt und mit diesen zusammen mittels der Niete 13 der Hauptvernietung vernietet. Eine Kontaktfläche der Tellerfedermembran 19 ist mit einem Membranring 20, der an dem Primärmassendeckel 5 angeordnet ist, in gleitendem Kontakt. Die Tellerfedermembran 19 ist so in axialer Richtung vorgespannt, dass die Kontaktfläche auf den Membranring 20 gedrückt wird. Die Tellerfedermembran 19 bildet mit dem Membranring 20 einerseits eine kupplungsseitige Dichtung der Bogenfederaufnahme 8 und andererseits ein Reibungselement für trockene und/oder viskose Reibung zwischen der Primärseite 2 und der Sekundärseite 3.A
Der Primärmassendeckel 5 ist mit dem Primärschwungrad 6 verschweißt. Dazu ist eine umlaufende Laserschweißnaht 21, in der Regel eine Laserschweißnaht, von radial außen in die Stoßstelle, an der sich Primärmassendeckel 5 und Primärschwungrad 6 berühren, eingebracht. Das Zweimassenschwungrad 1 ist durch die umlaufende Lasernaht dichtgeschweisst. Radial innerhalb der Naht liegende Passelemente sichern die korrekte Lage des primärseitigen Deckels in Zuordnung zur Primärscheibe ab. Die Passelemente sind hier eine Nut- und Federanordnung umfassend eine Nut 22 und eine Feder 23. Die Nut 22 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Primärschwungrad 6 angeordnet, die Feder 23 im Primärmassendeckel 5. Nut 22 und Feder 23 sind vorzugsweise umlaufend bezüglich der Rotationsachse R und sind beispielsweise in Primärschwungrad 6 bzw. Primärmassendeckel 5 eingepresst.The
Bei der Montage sorgen die Nut- und Federanordnung als Passelement nach der Vormontage der in der Bogenfederaufnahme 8 angeordneten Bauteile und Baugruppen für eine Zentrierung von Primärschwungrad 6 und Primärmassendeckel 5. Diese werden dann in einem nächsten Fertigungsschritt miteinander verschweißt.During assembly, the tongue and groove arrangement as a fitting element ensures centering of the primary flywheel 6 and primary
Sowohl in dem Primärschwungrad 6 als auch dem Primärmassendeckel 5 ist jeweils innerhalb der Nut- und Federanordnung eine umlaufende Nut 24, 25 angeordnet. In dem Primärmassendeckel 5 ist eine Nut 24, in dem Primärschwungrad 6 ist eine Nut 25 angeordnet. Die Nute 24, 25 werden beim Stanzen und Umformen von Primärschwungrad 6 bzw. Primärmassendeckel 5 werkzeugfallend eingebracht.A
Die Nute 24, 25 bilden einen torusförmigen Aufnahmeraum 26 mit einem minimalen Innendurchmesser D.The
Bei einer Demontage des Zweimassenschwungrades 1 beispielsweise um die Bogenfeder(n) oder andere Teile auszuwechseln, wird die Schweißnaht 21 geöffnet, beispielsweise durch spanende Bearbeitung. Wird die Schweißnaht sodann zur Verbindung von Primärschwungrad 6 und Primärmassendeckel 5 wieder hergestellt, ist dies in der Regel nicht durch eine dichte Laserschweißnaht möglich. Stattdessen wird nun wie in
Wird statt des abgetrennten ursprünglichen Primärmassendeckels 5 ein neuer Primärmassendeckel 5 verwendet, so kann wie in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ZweimassenschwungradDual mass flywheel
- 22
- PrimärseitePrimary page
- 33
- SekundärseiteSecondary side
- 44
- BogenfederanordnungBow spring arrangement
- 55
- PrimärmassendeckelPrimary mass cover
- 66
- PrimärschwungradPrimary flywheel
- 77
- BogenfederBow spring
- 88th
- BogenfederaufnahmeBow spring mount
- 99
- GleitschaleSliding shell
- 1010
- BogenfederflanschBow spring flange
- 1111
- FlanschflügelnFlange wings
- 1212
- AbtriebsnabeOutput hub
- 1313
- Niet der HauptvernietungRivet of the main riveting
- 1414
- SteckverzahnungSpline connection
- 1515
- KurbelwellenschraubenbohrungCrankshaft bolt bore
- 1616
- DeckscheibeCover plate
- 1717
- ReibringFriction ring
- 1818
- AnlasserzahnkranzStarter ring gear
- 1919
- TellerfedermembranDisc spring diaphragm
- 2020
- MembranringMembrane ring
- 2121
- LaserschweißnahtLaser welding seam
- 2222
- NutGroove
- 2323
- FederFeather
- 2424
- umlaufende Nut Primärmassendeckelcircumferential groove primary mass cover
- 2525
- umlaufende Nut Primärschwungradcircumferential groove primary flywheel
- 2626
- AufnahmeraumRecording room
- 2727
- SchweißnahtWeld
- 2828
- O-RingO-ring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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