DE9213357U1

DE9213357U1 - Dual mass flywheel with sealed interior

Info

Publication number: DE9213357U1
Application number: DE9213357U
Authority: DE
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2002-10-06
Also published as: BR9303984A

Description

FICHTEL & SACHS AG, SchweinfurtFICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt

ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 13 195ANR 1 001 485 Reg. No. 13 195

GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNGUTILITY MODEL REGISTRATION

Dual mass flywheel with sealed interior

Die Neuerung bezieht sich auf ein Zweimassenschwungrad, umfassend eine erste, mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundene Masse, die eine Drehachse mit der Kurbelwelle definiert, eine zweite Masse, die konzentrisch zur Drehachse angeordnet ist und gegenüber der ersten Masse relativ verdrehbar gelagert ist, eine Torsionsdämpfeinrichtung zwischen beiden Massen, die in einem zumindest nach radial außen hin flüssigkeitsdichten Raum innerhalb der ersten Masse hineinreicht, wobei die erste Masse aus einem ersten scheibenförmigen Bauteil besteht, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, aus einem zweiten scheibenförmigen Bauteil im axialen Abstand und einem zwischen beiden am radial äußeren Rand angeordneten konzentrischen Ringteil und wobei beide scheibenförmigen Bauteile in ihren radial äußeren Bereichen durch je eine im wesentlichen umlaufende Schweißnaht mit dem Ringteil fest verbunden sind.The innovation relates to a dual mass flywheel comprising a first mass connected to the crankshaft of an internal combustion engine, which defines an axis of rotation with the crankshaft, a second mass which is arranged concentrically to the axis of rotation and is mounted so as to be relatively rotatable relative to the first mass, a torsion damping device between the two masses, which extends into a space within the first mass which is liquid-tight at least radially outwards, the first mass consisting of a first disk-shaped component which is connected to the crankshaft, a second disk-shaped component at an axial distance and a concentric ring part arranged between the two on the radially outer edge, and both disk-shaped components being firmly connected to the ring part in their radially outer regions by a substantially circumferential weld seam.

Ein Zweimassenschwungrad der obengenannten Bauweise ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung 04 27 98 3 bekannt. Bei diesem bekannten Zweimassenschwungrad sind die Bauteile der ersten Masse durch insgesamt zwei lückenlos umlaufende Schweißnähte fest und dicht miteinander verbunden. Somit ist sowohl die Drehverbindung zwischen den Bauteilen sichergestellt als auch die Dichtheit nach radial außen, so daß im Innenraum ein Dämpf/Schmiermittel angeordnet werden kann.A dual-mass flywheel of the above-mentioned design is known, for example, from European patent application 04 27 98 3. In this known dual-mass flywheel, the components of the first mass are firmly and tightly connected to one another by a total of two seamless weld seams. This ensures both the rotary connection between the components and the tightness to the radial outside, so that a damping/lubricant can be arranged in the interior.

Die oben beschriebene Schweißverbindung zwischen den drei Bauteilen der ersten Masse ist nicht unproblematisch. So ist es beispielsweise nötig, daß sämtliche am Schweißverfahren beteiligten Bauteile absolut fett- bzw. ölfrei sein müssen. Weiterhin kennen sich die Bauteile während des Schweißvorgangs verformen. Z.B. bei dem häufig angewendeten Laserschweißen müssen die drei zu verbindenden Teile in ihrer Außengeometrie sehr genau aufeinander abgestimmt werden.The welded connection between the three components of the first mass described above is not without problems. For example, it is necessary that all components involved in the welding process must be absolutely free of grease and oil. Furthermore, the components can deform during the welding process. For example, with the frequently used laser welding, the three parts to be joined must be very precisely coordinated in their external geometry.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung, bei der Schweißverbindung der Einzelteile eines Zweimassenschwungrades eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik herbeizuführen. Vor allem soll die Schweißverbindung preiswert sein und trotzdem die Abdichtung nach radial außen sichergestellt sein.The aim of this innovation is therefore to improve the welding of the individual parts of a dual-mass flywheel compared to the current state of the art. Above all, the welding should be inexpensive and yet still ensure radial sealing to the outside.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch die zusätzliche Anordnung einer umlaufenden, elastischen Dichtung im Bereich jeder Schweißnaht ist es möglich, den Aufwand für den Schweißvorgang stark zu reduzieren, da die Schweißnaht selbst nicht mehr flüssigkeitsdicht sein muß, sondern lediglich eine feste Verbindung herstellen muß. Die Abdichtung erfolgt in jedem Fall durch jeweils eine umlaufende elastische Dichtung. Die Abdichtung kann selbstverständlich auch durch eine umlaufend aufgebrachte Dichtmasse erfolgen. Die einzelnen Bauteile müssen somit vor dem Schweißvorgang nicht mehr sorgfältig entfettet werden. Zudem kann bei dem an sich bekannten Entladungsschweißen sichergestellt werden, daß sich die Bauteile während des Schweißvorganges nicht mehr verziehen. Die Handhabung der einzelnen Bauteile ist besonders vorteilhaft, dann, wenn beide scheibenförmigen Bauteile mit ihren zylindrischen Außendurchmessern in jeweils eine Ausdrehung im Ringteil radial eingepaßt sind, auf einem kleineren Durchmesser als dem zylindrischen Außendurchmesser einen konischen Schweißwulst aufweisen, der in Richtung Ringteil weist und radial zwischen Schweißwulst und Außendurchmesser zwischen zwei radial verlaufenden Flächen von Ringteil und dem scheibenförmigen Bauteil die Dichtung angeordnet ist. Auf diese Weise können alle Bauteile vor dem Schweißvorgang in ihre Position gebracht werden, nach-This task is solved according to the innovation by the characterizing part of the main claim. By additionally arranging a circumferential, elastic seal in the area of each weld seam, it is possible to greatly reduce the effort required for the welding process, since the weld seam itself no longer has to be liquid-tight, but only has to create a solid connection. In each case, sealing is achieved by a circumferential elastic seal. Sealing can of course also be achieved by a sealing compound applied all the way around. The individual components therefore no longer have to be carefully degreased before the welding process. In addition, with the known discharge welding, it can be ensured that the components no longer warp during the welding process. The handling of the individual components is particularly advantageous when both disc-shaped components with their cylindrical outer diameters are fitted radially into a recess in the ring part, have a conical welding bead on a smaller diameter than the cylindrical outer diameter, which points in the direction of the ring part and the seal is arranged radially between the welding bead and the outer diameter between two radially running surfaces of the ring part and the disc-shaped component. In this way, all components can be brought into position before the welding process, after which

dem die beiden elastischen Dichtungen eingebracht sind. Während des Schweißvorgangs erfolgt durch eine abgestimmte Kraft der Aufschlagung an den Schweißstellen eine axiale Relativbewegung, so daß die Dichtungen vorgespannt werden.into which the two elastic seals are inserted. During the welding process, a coordinated force of impact causes an axial relative movement at the welding points, so that the seals are pre-tensioned.

Die Neuerung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:The innovation is explained in more detail using an example. It shows in detail:

Fig. 1 den Stand der Technik in Form der oberen Hälfte eines Längsschnittes durch ein Zweimassenschwungrad;Fig. 1 shows the state of the art in the form of the upper half of a longitudinal section through a dual-mass flywheel;

Fig. 2 die drei Grundbauteile der ersten Masse vor dem Schweißvorgang.Fig. 2 the three basic components of the first mass before welding.

Fig. 1 zeigt im Prinzip Darstellung eines Zweimassenschwungrades 1, bei welchem die erste Masse 2 aus zwei scheibenförmigen Bauteilen 7 und 8 besteht, die konzentrisch zu einer Drehachse 4 angeordnet sind und wobei das scheibenförmige Bauteil 7 drehfest mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden ist. Beide Bauteile 7 und 8 sind in axialem Abstand zueinander durch ein Ringteil gehalten, welches die Begrenzung nach radial außen hin darstellt. Die drei Bauteile sind zwei Schweißnähte 10 und 11 fest und dicht miteinander verbunden. Sie stellen einen nach radial außen hin dichten Raum dar, in dem sich eine Torsionsdämpfeinrichtung 6 erstreckt. Diese steht wiederum mit der zweiten Masse 3 in drehfester Verbindung. Beide Massen 1 und 2 sind über ein Lager 5 gegenseitig fixiert und im vorgegebenen Maß gegen die Kraft der Torsionsdämpfeinrichtung 6 verdrehbar.Fig. 1 shows the principle of a dual mass flywheel 1, in which the first mass 2 consists of two disk-shaped components 7 and 8, which are arranged concentrically to a rotation axis 4 and in which the disk-shaped component 7 is connected in a rotationally fixed manner to a crankshaft (not shown) of an internal combustion engine. Both components 7 and 8 are held at an axial distance from one another by a ring part, which represents the radially outward boundary. The three components are firmly and tightly connected to one another by two weld seams 10 and 11. They represent a space that is sealed radially outward, in which a torsion damping device 6 extends. This in turn is connected in a rotationally fixed manner to the second mass 3. Both masses 1 and 2 are fixed to one another via a bearing 5 and can be rotated to a predetermined extent against the force of the torsion damping device 6.

Die beiden Schweißnähte 10 und 11 müssen flüssigkeitsdicht ausgeführt sein, da in dem durch die Bauteile 7, 8 und 9 gebildeten Hohlraum eine Dämpf/Schinierflüssigkeit angeordnet ist, in der sich die Torsionsdämpfeinrichtung 6 bewegt. Die flüssigkeitsdichte Schweißverbindung bedingt einen absolut fett- bzw. ölfreien Zustand der Bauteile. Zudem besteht die Gefahr, daß sich die Bauteile während des Schweißvorgangs unzulässig verformen. The two weld seams 10 and 11 must be liquid-tight, as a damping/lubricating liquid is arranged in the cavity formed by the components 7, 8 and 9, in which the torsion damping device 6 moves. The liquid-tight weld connection requires that the components are absolutely free of grease and oil. There is also the risk that the components will become unduly deformed during the welding process.

Gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik wird nun vorgeschlagen, die erste Masse des Zweimassenschwungrades entsprechend Fig. 2 auszubilden und herzustellen. Das Ringteil 9 wird mit zwei Ausdrehungen 14 bzw. 15 versehen, welche zur radialen Fixierung der scheibenförmigen Bauteile 7 und 8 mit ihren zylindrischen Außendurchmessern 16 und 17 dienen. Beide scheibenförmigen Bauteile 7 und 8 weisen auf einen Durchmesser der jeweils kleiner ist als die Außendurchmesser 16 bzw. 17 jeweils einen Schweißwulst 18 bzw. 19 auf, der konisch verläuft und mit seinem spitzen Ende vor dem Schweißvorgang entsprechend Fig. 2 an eine im wesentlichen radial verlaufenden Wand des Ringteils 9 aufliegen. Radial außerhalb der Schweißwulste 18 bzw. 19 ist zwischen dem Ringteil 9 und dem schraubförmigen Bauteil 7 bzw. 8 jeweils eine elastische Dichtung 12 bzw. 13 angeordnet, die umlaufend lückenlos ausgebildet ist. Beide Dichtungen 12 bzw. 13 können aus einem Dichtring bestehen, sie können jedoch auch in Form einer Dichtmasse aufgebracht sein. Während des Schweißvorganges - vorzugsweise Kondensatorentladungsschweißen - wird jedes der scheibförmigen Bauteile 7 bzw. 8 in Richtung auf das Ringteil 9 zu bewegt, wodurch sich einerseits die Spitzen der Schweißwulste 18 bzw. 19 verbreitern und mit dem Ringteil 9 fest verbinden und andererseits die beiden Dichtungen 12 und 13 dicht vorgespannt werden. Somit können die Schweißverbindungen lediglich auf mechanische Festigkeit ausgelegt werden und müssen nicht unbedingt flüssigkeitsdicht sein, da die Dichtfunktion durch die Dichtungen erfüllt wird. Dadurch müssen sämtliche Bauteile vor dem Schweißvorgang nicht peinlich gesäubert werden, so daß der Schweißvorgang mit seinen Vorarbeiten preiswerter durchzuführen ist. Dabei ist es auch möglich, nur in umfangsmäßigen Teilbereichen zu verschweißen, um so beispielsweise die Erwärmung der Bauteile in Grenzen zu halten.Compared to the prior art described above, it is now proposed to design and manufacture the first mass of the dual-mass flywheel according to Fig. 2. The ring part 9 is provided with two recesses 14 and 15, which serve to radially fix the disk-shaped components 7 and 8 with their cylindrical outer diameters 16 and 17. Both disk-shaped components 7 and 8 have a diameter that is smaller than the outer diameters 16 and 17, respectively, and a welding bead 18 and 19, respectively, which runs conically and rests with its pointed end on an essentially radially running wall of the ring part 9 before the welding process, according to Fig. 2. Radially outside the welding bead 18 and 19, between the ring part 9 and the screw-shaped component 7 and 8, respectively, an elastic seal 12 and 13, respectively, which is designed to be gap-free all the way around, is arranged. Both seals 12 and 13 can consist of a sealing ring, but they can also be applied in the form of a sealing compound. During the welding process - preferably capacitor discharge welding - each of the disk-shaped components 7 and 8 is moved in the direction of the ring part 9, which on the one hand widens the tips of the welding beads 18 and 19 and firmly connects them to the ring part 9 and on the other hand prestresses the two seals 12 and 13 tightly. The welded connections can therefore only be designed for mechanical strength and do not necessarily have to be liquid-tight, since the sealing function is fulfilled by the seals. This means that all components do not have to be meticulously cleaned before the welding process, so that the welding process and its preparatory work can be carried out more cheaply. It is also possible to weld only in circumferential areas, for example in order to keep the heating of the components within limits.

FRP Ho/TrI
26.08.92FRP Ho/TrI
26.08.92

Claims

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt ANR 1 001 405 Reg. No. 13 195 PROTECTION CLAIMS

1. Dual mass flywheel, comprising a first mass connected to the crankshaft of an internal combustion engine, which defines an axis of rotation with the crankshaft, a second mass which is arranged concentrically to the axis of rotation and is mounted so as to be relatively rotatable relative to the first mass, a torsion damping device between the two masses, which extends into a space within the first mass which is liquid-tight at least radially outwards, the first mass consisting of a first disk-shaped component which is connected to the crankshaft, a second disk-shaped component at an axial distance and a concentric ring part arranged between the two on the radially outer edge, and both disk-shaped components being firmly connected to the ring part in their radially outer regions by an essentially circumferential weld seam, characterized in that in addition to each weld seam and next to it, a circumferential, elastic seal (12, 13) is arranged between each of the disk-shaped components (7, 8) and the ring part (9).

2. Dual mass flywheel according to claim 1, characterized in that the welded connection is preferably produced by capacitor discharge welding.

3. Dual mass flywheel according to claims 1 and 2, characterized in that both disk-shaped components (7, 8) with their cylindrical outer diameter (16, 17) are each radially fitted into a recess (14, 15) in the ring part (9), have a conical welding bead (18, 19) on a smaller diameter than the cylindrical outer diameter, which points in the direction of the ring part (9), and the seals (12, 13) are arranged radially between the welding bead and the outer diameter between two radially extending surfaces of the ring part (9) and the disk-shaped components (7, 8).

FRP Ho/Tr2
26.08.92