DE112006003389B4

DE112006003389B4 - Geteiltes schwungrad

Info

Publication number: DE112006003389B4
Application number: DE112006003389.1T
Authority: DE
Inventors: Ralf Edl
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2015-10-29
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: WO2007087771A1; DE112006003389A5

Abstract

Geteiltes Schwungrad, bestehend aus einer mit einer Antriebsmaschine verbindbaren Primärschwungmasse (2) und einer mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbindbaren Sekundärschwungmasse (3), die entgegen einer Wirkung wenigstens einer Dämpfungseinrichtung (5) relativ zueinander verdrehbar sind, wobei eine der Schwungmassen (2, 3) wenigstens einen axialen Ansatz (19) besitzt, der sich axial in eine von der anderen Schwungmasse (2, 3) getragene Aufnahme (20) hinein erstreckt und zwischen Aufnahme (20) und Ansatz (19) wenigstens eine Gleitlagerung (16) vorhanden ist, welche sowohl eine radiale Zentrierung als auch zumindest in eine Axialrichtung eine axiale Positionierung der beiden Schwungmassen (2, 3) gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Zentrierung über eine zwischen der Aufnahme (20) und dem axialen Ansatz (19) vorgesehene Gleitlagerbuchse (23) gewährleistet wird und die axiale Positionierung mittels zumindest einer ringförmigen Gleitlagerscheibe (28) erfolgt, die an einem Ende der Gleitlagerbuchse (23) angeordnet ist und den Ansatz (19) umgibt, wobei die Gleitlagerscheibe (28) und die Gleitlagerbuchse (23) Anformungen (29, 27) besitzen, die zumindest eine drehfeste Verbindung zwischen diesen Teilen bewirken.

Description

Die Erfindung betrifft geteilte Schwungräder, bestehend aus einer mit einer Antriebsmaschine verbindbaren Primärschwungmasse und einer mit einem Eingangsteil eines Getriebes verbindbaren Sekundärschwungmasse, die entgegen einer Wirkung wenigstens einer Dämpfungseinrichtung relativ zueinander verdrehbar sind, wobei eine der Schwungmassen wenigstens einen axialen Ansatz besitzt, der sich axial in eine von der anderen Schwungmasse getragene bzw. gebildete Aufnahme hinein erstreckt und zwischen Aufnahme und Ansatz wenigstens eine Gleitlagerung vorhanden ist, welche sowohl eine radiale Zentrierung als auch zumindest in eine Axialrichtung eine axiale Positionierung der beiden Schwungmassen gewährleistet.
Derartige geteilte Schwungräder sind beispielsweise durch die DE 196 45 174 A1 , die DE 10 2004 015 964 A1 , die DE 19834729 A1 und die DE 19834728 A1 vorgeschlagen worden. Bezüglich der prinzipiellen Anordnung solcher Gleitlagerungen, der diese umgebenden bzw. aufnehmenden Bauteile und des eine solche Gleitlagerung bildenden Ausgangsmaterials wird ausdrücklich auf die DE 19834728 A1 verwiesen, so dass diesbezüglich in der vorliegenden Anmeldung keine detaillierte Beschreibung notwendig ist.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Gleitlagerung bei geteilten Schwungrädern der eingangs genannten Art zu verbessern. Weiterhin soll eine einfache und kostengünstige Herstellung der Gleitlagerung gewährleistet werden.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Ziele werden unter anderem dadurch erreicht, dass die radiale Zentrierung zwischen den beiden Schwungmassen über eine zwischen der Aufnahme und dem axialen Ansatz vorgesehene Gleitlagerbuchse gewährleistet wird und die axiale Positionierung mittels zumindest einer ringförmigen Gleitlagerscheibe erfolgt, die an einem axialen Ende der Gleitlagerbuchse angeordnet ist und den Ansatz umgibt, wobei die Gleitlagerscheibe und die Gleitlagerbuchse Anformungen besitzen, die ineinander greifen und zumindest eine drehfeste Verbindung zwischen der Gleitlagerbuchse und der Gleitlagerscheibe bewirken. Die Anformungen können in vorteilhafter Weise auch derart ausgebildet sein, dass nach einem axialen Zusammenfügen der Gleitlagerbuchse und der Gleitlagerscheibe zwischen diesen beiden Teilen auch eine axiale Sicherung bzw. Verbindung gewährleistet wird. Durch eine derartige, zweiteilige Ausgestaltung der Gleitlagerung können unterschiedliche Materialien bzw. Werkstoffe zur Bildung der Gleitlagerbuchse und der Gleitlagerscheibe verwendet werden. Dadurch kann für die die Gleitlagerung bildenden einzelnen Bauteile eine optimale Werkstoff- bzw. Materialauswahl getroffen werden. Auch ermöglicht eine derartige Ausgestaltung den eine axiale Abstützung zwischen den Schwungmassen gewährleistenden Bereich der Gleitlagerung, also die Gleitlagerscheibe, in radialer Richtung verhältnismäßig breit auszugestalten. Dies ist bei Verwendung von einstückigen Gleitlagerbuchsen nicht möglich, da der radiale Ring- bzw. Scheibenbereich von derartigen Gleitlagerbuchsen üblicherweise durch radiales Aufstellen eines ursprünglich zylindrisch verlaufenden Bereiches der Buchse gebildet wird, wobei hierbei eine Flächenvergrößerung stattfindet, die insbesondere bei Verwendung von beschichteten Gleitlagermaterialien eine Zerstörung oder Verschlechterung der Gleitschicht bewirkt.
Durch die drehfeste Verbindung zwischen der Gleitlagerscheibe und der Gleitlagerbuchse wird darüber hinaus gewährleistet, dass die axiale Gleitlagerung mit Sicherheit durch diejenige Seite der Gleitlagerscheibe gebildet wird, die hierfür vorgesehen ist. Dies wird auch dadurch gewährleistet, dass die Gleitlagerbuchse drehfest mit einer der Schwungmassen ist, vorzugsweise mit der die Aufnahme aufweisenden Schwungmasse. Hierfür kann die Gleitlagerbuchse in die Aufnahme eingepresst sein.
In einfacher Weise kann die Gleitlagerbuchse aus einem ursprünglich ebenen Lagermaterial gerollt sein. Ein derartiges Lagermaterial kann eine Trägerschicht besitzen, welche mit einer verhältnismäßig dünnen Gleitlagerschicht versehen ist. Diese Gleitlagerschicht ist zumindest einlagig. Bezüglich des möglichen Aufbaues derartiger Gleitlagerschichten wird auf den vorerwähnten Stand der Technik verwiesen.
Zur Bildung der drehfesten Verbindung kann die Gleitlagerscheibe axiale Nasen aufweisen, die nach erfolgter Montage in entsprechend angepasste Ausschnitte der Buchse eingreifen. Die Nasen können dabei am Innenumfang der Gleitlagerscheibe angeformt sein. Derartige Nasen können durch axiales Abbiegen von ursprünglich an der Gleitlagerscheibe angeformten, radialen Nasen gebildet werden. Die zur Bildung der Lagerbuchse und der Gleitlagerscheibe erforderlichen Materialrohlinge können in einfacher Weise durch Ausstanzen oder Ausschneiden, zum Beispiel mittels Laserstrahlschneiden, aus einem tafel- bzw. bandförmigen Lagerausgangsmaterial hergestellt werden.
Die Ausschnitte der Gleitlagerbuchse können einen U-förmigen Randverlauf aufweisen, wobei die Flanken der Ausschnitte mit den Seitenflanken der Nasen der Gleitlagerscheibe zusammenwirken.
Die Gleitlagerbuchse und die Gleitlagerscheibe können aus verschiedenen Ausgangsmaterialien hergestellt werden. Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn das Material zur Herstellung der Gleitlagerbuchse zumindest geringfügig dicker ist als das Ausgangsmaterial zur Herstellung der Gleitlagerscheibe.
Weitere Vorteile sowie sowohl funktionelle als auch herstellungstechnische Weiterbildungen werden in Zusammenhang mit der folgenden Figurenbeschreibung näher erläutert: Dabei zeigen:
1 einen Torsionsschwingungsdämpfer in Form eines geteilten Schwungrades,
2 ein vergrößertes Detail der zwischen den beiden, das geteilte Schwungrad bildenden, Schwungmassen vorgesehenen Gleitlagerung,
3 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Gleitlagerbuchse sowie den dazugehörigen axialen Gleitlagerring vor deren Montage.
In 1 ist ein als Zweimassenschwungrad ausgebildeter Torsionsschwingungsdämpfer 1 dargestellt. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 besitzt eine Primärschwungmasse 2 und eine gegenüber dieser relativ verdrehbare Sekundärschwungmasse 3. Die Primärschwungmasse 2 ist in an sich bekannter Weise mit der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel einer Kurbelwelle, verbindbar. Die Sekundärschwungmasse 3 ist über eine nicht näher dargestellte Reibungskupplung mit der Eingangswelle eines Getriebes koppelbar. Hierfür besitzt die Sekundärschwungmasse 3 eine Reibfläche 4 für eine Kupplungsscheibe. Die beiden Schwungmassen 2 und 3 sind hier über eine Gleitlagerung 16 zueinander verdrehbar gelagert und zentriert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Gleitlagerung 16 gleichzeitig zur axialen Positionierung der beiden Schwungmassen 2 und 3 in Richtung aufeinander zu. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird also auf die Schwungmasse 3 eine so genannte gedrückte Reibungskupplung montiert. Bei Verwendung einer so genannten gezogenen Kupplung müsste die Gleitlagerung 16 eine axiale Abstützung der beiden Schwungmassen 2 und 3 in Richtung voneinander weg gewährleisten. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn die Gleitlagerung 16 derart ausgebildet ist, dass sie die Schwungmassen 2 und 3 zueinander in beiden axialen Richtungen sichert. Bezüglich des prinzipiellen Aufbaus und der prinzipiellen Anordnung einer Gleitlagerung 16 sowie der die Gleitlagerung umgebenden Bauteile wird zum Beispiel auf die DE 198 34 729 A1 und die DE 198 34 728 A1 verwiesen.
Zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 5 vorgesehen, der sich einer Relativverdrehung der beiden Schwungmassen 2 und 3 widersetzt und zur Filterung der zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe auftretenden Drehschwingungen dient. Der Torsionsschwingungsdämpfer 5 umfasst zumindest Energiespeicher, hier in Form von Schraubenfedern 6, die sich tangential bzw. in Umfangsrichtung erstrecken. Die Federn 6 werden mittels Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereichen 7, 8, 9 komprimiert, welche von der Primärschwungmasse 2 und der Sekundärschwungmasse 3 getragen bzw. gebildet sind. Die Abstützbereiche 7, 8 sind hier durch taschenförmige Anformungen gebildet, welche in die eine Kammer 10 begrenzenden Blechbauteile 11, 12 der Primärschwungmasse 2 eingebracht sind. In der Kammer 10 sind auch die als Schraubenfedern ausgebildeten Federn 6 aufgenommen. Zur Verschleißreduzierung kann in der Kammer 10 ein Schmier- bzw. Gleitmittel vorgesehen werden. Die Beaufschlagungsbereiche 9 sind von einem Flanschkörper 13 gebildet, der mit dem die Reibfläche 4 bildenden Bauteil, hier mittels Nietverbindungen 14, drehfest verbunden ist. Es ist ersichtlich, dass bei der in 1 dargestellten Ausführungsform eines Zweimassenschwungrades zusätzlich noch eine so genannte Lastreibeinrichtung 15 vorgesehen ist. Bezüglich weiterer funktioneller und baulicher Einzelheiten derartiger Zweimassenschwungräder wird beispielsweise auf den vorerwähnten Stand der Technik und die DE 3721712 A1 sowie DE 4117584 A1 verwiesen, bei denen die im Folgenden näher beschriebene, erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Gleitlagerung ebenfalls verwendet werden kann.
Die Gleitlagerung 16 umfasst einen radialen Gleitlagerabschnitt 17 und einen axialen Gleitlagerabschnitt 18. Der radiale Gleitlagerabschnitt 17 ist zwischen einem axialen, rohrförmigen Ansatz 19 der Primärschwungmasse 2 und einer ringförmigen Ausnehmung 20 der Sekundärschwungmasse 3 angeordnet. Der axiale Gleitlagerabschnitt 18 ist zwischen einer Stirnfläche 21 der Sekundärschwungmasse 3 und einer Schulter 22 der Primärschwungmasse 2 vorgesehen.
Die in den 2 und 3 dargestellte, erfindungsgemäß ausgestaltete Gleitlagerung 16 umfasst eine Gleitlagerbuchse 23, die die radiale Gleitlagerung zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 gewährleistet. Aus 3 ist ersichtlich, dass die Gleitlagerbuchse 23 durch Rollen eines ursprünglich ebenen, bandförmigen Gleitlagermaterials gebildet wurde. Der bandförmige Gleitlagerrohling kann dabei durch Laserstrahlschneiden oder durch Ausstanzen hergestellt worden sein. Die Endbereiche des die Gleitlagerbuchse 23 bildenden Bandes sind über eine formschlüssige Verbindung 24 gekoppelt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich eine formschlüssige Verbindung 24 vorhanden, es könnten jedoch auch mindestens zwei axial nebeneinander angeordnete Verbindungen 24 vorhanden sein.
Die Gleitlagerbuchse 23 wird, wie dies aus 2 ersichtlich ist, in die zylindrische Aufnahme 20, die hier an der Sekundärschwungmasse 3 vorgesehen ist, eingepresst. Falls erforderlich, kann die Gleitfläche 25 wie dies in der DE 19834728 A1 beschrieben ist, kalibriert werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein axialer Begrenzungsanschlag 26 an der Sekundärschwungmasse 3 vorgesehen, der gewährleistet, dass die Lagerbuchse 23 in Richtung nach rechts innerhalb der zylindrischen Aufnahme 20 gesichert ist. Der Anschlag 26 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen ringförmigen, radialen Vorsprung gebildet. Die Lagerbuchse 23 besitzt zumindest auf einer axialen Seite Ausschnitte 27, die zumindest zur Drehsicherung der axialen Gleitlagerscheibe 28 dienen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die ringförmige Gleitlagerscheibe 28 zwei axiale Vorsprünge 29, die nasenförmig ausgebildet sind. Die Nasen 29 sind derart ausgestaltet und auf die Ausschnitte 27 abgestimmt, dass beim axialen Zusammenfügen der axialen Gleitlagerscheibe 28 mit der radialen Gleitlagerbuchse 23 zumindest eine drehfeste Verbindung zwischen diesen Teilen 28, 23 gewährleistet wird. Zweckmäßig ist es, wenn zumindest eine formschlüssige Verbindung, die hier durch einen Ausschnitt 27 und durch eine Nase 29 gebildet wird, vorhanden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Verbindungen vorhanden. Es können jedoch auch drei oder mehr derartige Verbindungen vorgesehen werden. Die Ausschnitte 27 und die Nasen 29 können auch derart aufeinander abgestimmt sein, dass eine axiale Sicherung der Gleitlagerscheibe 28 gegenüber der Gleitlagerbuchse 23 gewährleistet wird. Die Nasen 29 können in einfacher Weise durch axiales Umbiegen von ursprünglich radial ausgerichteten Zungen gebildet werden. Die Gleitlagerscheibe 28 kann somit ebenfalls in einfacher Weise ausgestanzt oder ausgeschnitten werden, zum Beispiel mittels Laserstrahlschneiden oder Hochdruckflüssigkeitsschneiden (Strahlschneiden). Wie aus 2 ersichtlich ist, ist es zweckmäßig, wenn zumindest die Zungenbereiche 30 einer Zunge 29, welche in einen Ausschnitt 27 eingreifen, eine geringere Dicke als die der Gleitlagerbuchse 23 aufweisen. Durch eine derartige Dimensionierung kann gewährleistet werden, dass die Zungenbereiche 30 gegenüber der Gleitlagerfläche 25 zumindest geringfügig radial zurück versetzt sind. Zweckmäßig kann es sein, wenn das Ausgangsmaterial zur Herstellung der Gleitlagerscheibe 28 eine geringere Dicke aufweist als das Ausgangsmaterial zur Herstellung einer Gleitlagerbuchse 23.
Für manche Anwendungsfälle kann es auch zweckmäßig sein, wenn die Gleitlagerung 16 derart ausgebildet ist, dass axial beidseits einer Gleitlagerbuchse 23 eine axiale Gleitlagerscheibe 28 vorgesehen wird.
Für manche Anwendungsfälle kann es auch zweckmäßig sein, wenn die Gleitlagerbuchse 23 zumindest auf einer axialen Seite axial angeformte Vorsprünge besitzt, die in entsprechend angepasste, am Innenumfang einer Scheibe 28 vorgesehene Ausschnitte eingreifen. Zweckmäßig ist es dabei, wenn die axialen Nasen einer Gleitlagerbuchse 23 eine geringere axiale Erstreckung aufweisen als die Dicke einer Gleitlagerscheibe 28.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Innendurchmesser 30a der axialen Gleitlagerscheibe 28 zumindest geringfügig größer ist als der Durchmesser der Gleitfläche 25 einer Gleitbuchse 23.
Die Gleitlagerscheibe 28 kann unmittelbar an einer an der Primärschwungmasse 2 vorgesehenen, axialen Abstützschulter 22 abgestützt werden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn diese Abstützung unter Zwischenlegung zumindest eines Ringes, der vorzugsweise aus Kunststoff besteht, erfolgt. Diesbezüglich wird wiederum auf den bereits vorerwähnten Stand der Technik verwiesen.
Bezugszeichenliste

1: Torsionsschwingungsdämpfer
2: Primärschwungmasse
3: Sekundärschwungmasse
4: Reibfläche
5: Torsionsschwingungsdämpfer
6: Federn
7: Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche
8: Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche
9: Abstütz- bzw. Beaufschlagungsbereiche
10: Kammer
11: Blechbauteile
12: Blechbauteile
13: Flanschkörper
14: Nietverbindungen
15: Lastreibeinrichtung
16: Gleitlagerung
17: Radialer Gleitlagerabschnitt
18: Axialer Gleitlagerabschnitt
19: Rohrförmiger Ansatz
20: Ringförmige Ausnehmung
21: Stirnfläche
22: Axiale Abstützschulter
23: Gleitlagerbuchse
24: Formschlüssige Verbindung
25: Gleitfläche
26: Axialer Begrenzungsanschlag
27: Ausschnitte
28: Gleitlagerscheibe
29: Axiale Vorsprünge
30: Zungenbereiche
30a: Innendurchmesser

Claims

Geteiltes Schwungrad, bestehend aus einer mit einer Antriebsmaschine verbindbaren Primärschwungmasse (2) und einer mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbindbaren Sekundärschwungmasse (3), die entgegen einer Wirkung wenigstens einer Dämpfungseinrichtung (5) relativ zueinander verdrehbar sind, wobei eine der Schwungmassen (2, 3) wenigstens einen axialen Ansatz (19) besitzt, der sich axial in eine von der anderen Schwungmasse (2, 3) getragene Aufnahme (20) hinein erstreckt und zwischen Aufnahme (20) und Ansatz (19) wenigstens eine Gleitlagerung (16) vorhanden ist, welche sowohl eine radiale Zentrierung als auch zumindest in eine Axialrichtung eine axiale Positionierung der beiden Schwungmassen (2, 3) gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Zentrierung über eine zwischen der Aufnahme (20) und dem axialen Ansatz (19) vorgesehene Gleitlagerbuchse (23) gewährleistet wird und die axiale Positionierung mittels zumindest einer ringförmigen Gleitlagerscheibe (28) erfolgt, die an einem Ende der Gleitlagerbuchse (23) angeordnet ist und den Ansatz (19) umgibt, wobei die Gleitlagerscheibe (28) und die Gleitlagerbuchse (23) Anformungen (29, 27) besitzen, die zumindest eine drehfeste Verbindung zwischen diesen Teilen bewirken.
Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerbuchse (23) aus einem ursprünglich ebenen Lagermaterial gerollt ist.
Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerscheibe (28) axiale Nasen (29) aufweist, die nach erfolgter Montage in entsprechend angepasste Ausschnitte (27) der Buchse (23) eingreifen.
Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasen (29) am Innenumfang der Gleitlagerscheibe (28) angeformt sind.
Geteiltes Schwungrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasen (29) durch axiales Abbiegen von ursprünglich an der Gleitlagerscheibe (28) angeformten, radialen Nasen gebildet sind.
Geteiltes Schwungrad nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnitte (27) der Gleitlagerbuchse (23) einen U-förmigen Randverlauf aufweisen.
Geteiltes Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerbuchse (23) und/oder die Gleitlagerscheibe (28) aus einem Gleitlagermaterial hergestellt sind, das eine Trägerschicht und eine darauf aufgebrachte, zumindest einlagige Gleitbeschichtung aufweist.
Geteiltes Schwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Gleitlagerbuchse (23) bildende Material eine größere Dicke aufweist als das die Gleitlagerscheibe (28) bildende Material.