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Title:
DUAL MASS FLY WHEEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/172780
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dual mass fly wheel (1, 1a, 1b) with an input part (2a, 2b) which can be rotated about a rotational axis (d) and has a primary fly wheel mass, and an output part which can be rotated to a limited extent with respect to said input part counter to the action of a spring device (15) which is accommodated in an annular chamber (9) of the input part and has a secondary fly wheel mass, and a flange part (13, 13a) which loads the spring device and is connected to the secondary flywheel mass by means of rivets (18) arranged on a pitch circle (17). In order to configure the annular chamber to be at least approximately watertight, the annular chamber is sealed radially within the pitch circle by means of a dynamic frictional contact (23, 23a, 23b) which is provided between the input part and the output part.

Inventors:
LIM YUN KAI (DE)
HÄMISCH STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2015/200265
Publication Date:
November 19, 2015
Filing Date:
April 16, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16F15/139; F16F15/16
Foreign References:
DE10028496A12001-12-13
GB2219647A1989-12-13
DE4303371A11993-10-28
DE19545629C11997-05-15
DE102008063015A12010-07-01
EP2628976A12013-08-21
DE4340175A11994-06-09
DE19952143A12000-05-11
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Claims:
Patentansprüche

1 . Zweimassenschwungrad (1 , 1 a, 1 b) mit einem um eine Drehachse (d) verdrehbaren Eingangsteil (2, 2a, 2b) mit einer Primärschwungmasse (3) und einem gegenüber diesem begrenzt entgegen der Wirkung einer in einer Ringkammer (9) des Eingangsteils (2, 2a, 2b) untergebrachten Federeinrichtung (15) verdrehbaren Ausgangsteil (12, 12b) mit einer Sekundärschwungmasse (14) und einem mit der Sekundärschwungmasse (14) mittels auf einem Teilkreis (17) angeordneten Nieten (18) verbundenen, die Federeinrichtung (15) beaufschlagenden Flanschteil (13, 13a), dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (9) radial innerhalb des Teilkreises (17) mittels eines zwischen dem Eingangsteil (2, 2a, 2b) und dem Ausgangsteil (12, 12b) vorgesehenen dynamischen Reibkontakts (23, 23a, 23b) abgedichtet ist.

2. Zweimassenschwungrad (1 , 1 b) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an Befestigungsöffnungen (4, 4b) und Schrauben (5, 5b) zur Aufnahme des Zweimassenschwungrads (1 , 1 b) an einem Antriebsteil eine Deckscheibe (27, 27b) vorgesehen ist und der dynamische Reibkontakt (23, 23b) zwischen Deckscheibe (27, 27b) und Ausgangsteil (12, 12b) ausgebildet ist.

3. Zweimassenschwungrad (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (28) an einem Innenumfang des Flanschteils (13) angeordnet ist und ein mit einer Reibfläche (30) der Deckscheibe (27) den Reibkontakt (23) bildender Reibring (28) vorgesehen ist.

4. Zweimassenschwungrad (1 b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (28b) an der Deckscheibe (27b) angeordnet ist und gegen den Reibring (27b) eine an den Nieten (18) zwischen dem Flanschteil (13b) und der Sekundärschwungmasse (14b) aufgenommene Dichtmembran (24b) verspannt ist.

5. Zweimassenschwungrad (1 b) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembran (24b) radial außerhalb des Teilkreises (17) die Ringkammer (9) gegenüber dem Eingangsteil (2b) abdichtet.

6. Zweimassenschwungrad (1 a) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtmembran (34a) am Eingangsteil (2a) befestigt und gegenüber dem Ausgangsteil den dynamischen Reibkontakt (23a) bildet.

7. Zweimassenschwungrad (1 a) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembran (34a) an Befestigungsöffnungen des Eingangsteils (2a) mittels Schrau- ben aufgenommen ist und axial gegen einen an dem Flanschteil (13a) aufgenommenen Reibring (28a) vorgespannt ist.

8. Zweimassenschwungrad (1 a) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembran (34a) axial zwischen Eingangsteil (2a) und einer Deckscheibe (27a) angeordnet ist.

9. Zweimassenschwungrad (1 , 1 a, 1 b) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (28, 28a, 28b) drehfest aufgenommen ist.

10. Zweimassenschwungrad (1 , 1 a, 1 b) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (28, 28a, 28b) aus Kunststoff hergestellt ist.

Description:
Zweimassenschwungrad

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Eingangsteil mit einer Primärschwungmasse und einem gegenüber diesem begrenzt entgegen der Wirkung einer in einer Ringkammer des Eingangsteils untergebrachten Federeinrichtung verdrehbaren Ausgangsteil mit einer Sekundärschwungmasse und einem mit der Sekundärschwungmasse mittels auf einem Teilkreis angeordneten Nieten verbundenen, die Federeinrichtung beaufschlagenden Flanschteil.

Zweimassenschwungräder dienen als Drehschwingungsdämpfer der Schwingungsisolation insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine. Wie aus der DE 43 40 175 A1 bekannt, weisen Zweimassenschwungräder zwei aufeinander entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung verdrehbar gelagerte Schwungmassen auf, wobei eine primäre Schwungmasse fest mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verschraubt ist und eine sekundäre Schwungmasse eine Gegendruckplatte für eine Reibungskupplung bildet. Die Federeinrichtung, beispielsweise über den Umfang verteilt angeordnete Bogenfedern, wird von Scheibenteilen der primären Schwungmasse und von einem mit der sekundären Schwungmasse vernieteten Flanschteil beaufschlagt. Die Federeinrichtung ist in einer von Scheibenteilen der primären Schwungmasse gebildeten Ringkammer aufgenommen die nach radial unten offen ausgebildet ist, so dass das Flanschteil von radial innen in die Ringkammer eingreifen und die Federeinrichtung beaufschlagen kann. Um die Ringkammer nach außen gegen Verschmutzungen abzudichten, ist zwischen dem Flanschteil und der sekundären Schwungmasse eine Dichtmembran befestigt, die unter axialer Vorspannung an ein Scheibenteil der primären Schwungmasse angelegt ist, so dass trotz der auftretenden Relativverdrehung der Schwungmassen eine Abdichtung der Ringkammer ermöglicht wird. Radial innen dichtet das zwischen den Schwungmassen wirksame Lager die Ringkammer ab.

Aus der DE 199 52 143 A1 ist desweiteren ein Zweimassenschwungrad bekannt, bei welchem die Lagerung der Schwungmassen aufeinander mittels eines Lagers radial innerhalb von auf einem Teilkreis angeordneten ersten Öffnungen zur Befestigung des Zweimassenschwungrads mittels Schrauben zwischen der primären Schwungmasse und der Kurbelwelle vorgesehen ist. Um bei komplett montiertem Zweimassenschwungrad die Schrauben festziehen zu können, sind an der sekundären Schwungmasse zweite, mit den ersten Öffnungen fluchtende Öffnungen vorgesehen, durch die die Ringkammer verschmutzt werden kann, bei- spielsweise durch während Wasserdurchfahrten eines mit diesem Zweimassenschwungrad ausgerüsteten Kraftfahrzeugs eintretendes Wasser.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Zweimassenschwungrads mit einer zumindest nahezu wasserdicht abgedichteten Ringkammer.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.

Das vorgeschlagene Zweimassenschwungrad ist um eine Drehachse verdrehbar und fest an einem Antriebsteil wie beispielsweise einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angeordnet. Hierbei ist das Eingangsteil des Zweimassenschwungrads mit Befestigungsöffnungen und Schrauben versehen, mittels derer das Zweimassenschwungrad an das Antriebsteil bevorzugt zentriert verschraubt wird. Das Eingangsteil ist bevorzugt aus Blechumformteilen hergestellt, die zugleich beispielsweise mittels eines Anlasserzahnkranzes eine Primärschwungmasse bilden. Desweiteren können ein erstes, mit dem Antriebsteil verbundenes Scheibenteil und ein Deckelteil miteinander dicht verbunden, beispielsweise verschweißt sein und eine nach radial innen offene Ringkammer bilden. In dieser Ringkammer ist eine Federeinrichtung, die beispielsweise aus über den Umfang verteilten Bogenfedern gebildet ist, aufgenommen. Gegenüber dem Eingangsteil entgegen der Wirkung der Federeinrichtung ist ein Ausgangsteil angeordnet. Eingangsteil und Ausgangsteil sind aufeinander mittels eines radial innerhalb der Befestigungsöffnung angeordneten Lagers gelagert. Hierzu kann an dem Eingangsteil einteilig oder beispielsweise mittels der Verschraubung gegenüber dem Antriebsteil zweiteilig verbunden ein Lagerflansch zur Aufnahme des Lagers vorgesehen sein. Die eingangsseitige Beaufschlagung der Federeinrichtung in Umfangsrichtung erfolgt mittels Beaufschlagungseinrichtungen des Eingangsteils, bevorzugt mittels Einformungen an dem Scheibenteil und dem Deckelteil. Die ausgangsseitige Beaufschlagung der Federeinrichtung in Umfangsrichtung erfolgt mittels eines Flanschteils, welches mittels Armen von radial innen in die Ringkammer eingreift. Das Flanschteil ist mittels auf einem Teilkreis angeordneter Niete mit einer Sekundärschwungmasse verbunden. Die Sekundärschwungmasse kann eine Gegendruckplatte für eine Reibungskupplung oder dergleichen bilden.

Radial außerhalb des Teilkreises kann zwischen dem Ausgangsteil und dem Eingangsteil axial zwischen dem Flanschteil und der Sekundärschwungmasse eine Dichtmembran vorgesehen sein, die die Ringkammer in diesem Bereich zwischen dem Teilkreis und dem Deckelteil abdichten kann. Eine relative Verdrehung zwischen dem Ausgangsteil und dem Deckelteil wird dabei mittels eines dynamischen Reibkontakts vorgesehen. Hierzu kann an der Dichtmembran oder an dem Deckelteil ein Reibring vorgesehen sein, auf dem eine Reibfläche des Deckelteils beziehungsweise der Dichtmembran gleitet.

Um die Ringkammer auch radial innerhalb des Teilkreises abzudichten und dadurch beispielsweise bei geländegängigen Fahrzeugen Wasserdurchfahrten zu ermöglichen, ohne einen Wassereinbruch in die Ringkammer zu riskieren und damit im Falle einer gefetteten Federeinrichtung das Auswaschen des Fetts zu verhindern, ist die Ringkammer radial innerhalb des Teilkreises mittels eines zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil vorgesehenen dynamischen Reibkontakts abgedichtet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann hierzu an Befestigungen und Schrauben zur Aufnahme des Zweimassenschwungrads an einem Antriebsteil eine Deckscheibe vorgesehen sein, die den eingangsseitigen Dichtabschluss bereitstellt. Hierbei kann der dynamische Reibkontakt zwischen Deckscheibe und Ausgangsteil ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Reibring an einem Innenumfang des Flanschteils angeordnet sein. Der Reibring ist dabei unter radialer Vorspannung gegen eine umlaufende Ringfläche eines axialen Ansatzes der Deckscheibe vorgespannt, so dass sich ein radialer Reibkontakt zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ausbildet, der bei Verdrehung des Eingangsteils gegenüber dem Ausgangsteil entgegen der Wirkung der Federeinrichtung zusätzlich als Reibeinrichtung zur Bereitstellung einer Reibhysterese dienen kann.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Reibring an der Deckscheibe angeordnet sein, wobei die Reibfläche an einem Bauteil des Ausgangsteils vorgesehen ist und in radialer oder bevorzugter Weise axialer Richtung gegen den Reibring vorgespannt ist. Beispielsweise kann gegen den Reibring eine an den Nieten zwischen dem Flanschteil und der Sekundärschwungmasse aufgenommene Dichtmembran vorgespannt sein. Die Dichtmembran kann derart ausgebildet sein, dass diese radial innerhalb des Teilkreises und radial außerhalb des Teilkreises jeweils gegen das Eingangsteil bevorzugt axial zur Bildung von dynamischen Reibkontakten und zur Abdichtung der Ringkammer vorgespannt ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine an dem Eingangsteil befestigte und gegenüber dem Ausgangsteil abdichtende Dichtmembran vorgesehen sein. Eine derartige Dichtmembran kann beispielsweise an Befestigungsöffnungen des Eingangsteils mittels Schrauben zur Aufnahme des Zweimassenschwungrads an einem Antriebsteil wie Kurbelwelle aufgenommen sein und bevorzugt axial gegen einen an dem Flanschteil aufgenommenen Reibring vorgespannt sein. Beispielsweise kann die Dichtmembran axial zwischen Eingangsteil und einer Deckscheibe angeordnet sein.

Die Aufnahme eines Reibrings erfolgt jeweils drehfest an einem Bauteil wie Flanschteil, Deckelteil, Deckscheibe und dergleichen beispielsweise mittels einer rastenden Formschlussverbindung und dergleichen. Desweiteren kann der Reibring an das entsprechende Bauteil angespritzt sein. Der Reibring kann aus Kunststoff wie beispielsweise einem Elastomer, Thermoplast oder Duroplast hergestellt sein. Der Kunststoff kann mit Fasern, Pulver, Kugeln oder dergleichen aus Glas, Kohlenstoff oder dergleichen verstärkt sein.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 einen Teilschnitt durch ein Zweimassenschwungrad mit einer vollständig abgesichteten Ringkammer,

Figur 2 einen Teilschnitt durch ein Zweimassenschwungrad mit gegenüber dem Zweimassenschwungrad der Figur 1 abgeänderter Abdichtung

und

Figur 3 einen Teilschnitt durch ein Zweimassenschwungrad mit gegenüber den Zweimassenschwungrädern der Figuren 1 und 2 abgeänderter Abdichtung.

Die Figur 1 zeigt das um die Drehachse d verdrehbare Zweimassenschwungrad 1 im Teilschnitt. Das als Primärschwungmasse 3 ausgebildete Eingangsteil 2 ist mittels der Befestigungsöffnungen 4 und der Schrauben 5 an einer Kurbelwelle aufgenommen. Das Eingangsteil enthält das an der Kurbelwelle aufgenommene und den Anlasserzahnkranz 7 aufnehmende Scheibenteil 6 und das mit dem Scheibenteil 6 zur radial innen geöffneten Ringkammer 9 verschweißte Deckelteil 8. Mit den Befestigungsöffnungen 4 ist der Lagerflansch 10 mit dem Scheibenteil 6 verbunden. Auf dem Lagerflansch 10 ist mittels des Lagers 1 1 das Ausgangsteil 12 verdrehbar aufgenommen. Das Ausgangsteil 12 enthält das Flanschteil 13 und die als Gegendruckplatte für eine Reibungskupplung dienende Sekundärschwungmasse 14.

Zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 12 ist in Umfangsrichtung wirksam die Federeinrichtung 15 angeordnet, welche bei einer drehschwingungsbedingten Relativverdrehung von Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 12 Energie zwischenspeichert und wieder abgibt, so dass eine Dämpfung des drehschwingungsbehafteten Moments über das Zweimassenschwungrad 1 erzielt wird. Das Eingangsteil 2 beaufschlagt hierzu die Stirnseiten der Bogen- federn 16 der Federeinrichtung 15 mittels nicht einsehbarer Einformungen im Scheibenteil 6 und im Deckelteil 8 in Umfangsrichtung. Die ausgangsseitige Beaufschlagung der Bogenfe- dern 16 erfolgt mittels radial erweiterter, von radial innen in die Ringkammer 9 eingreifenden Arme des Flanschteils 13.

Das Flanschteil 13 ist mit der Sekundärschwungmasse 14 mittels der über den Umfang auf dem Teilkreis 17 angeordneten Nieten 18 verbunden. Zur Vernietung sind in dem Scheibenteil 6 die Öffnungen 19 vorgesehen, die nach der Vernietung mittels der Kappen 20 verschlossen werden.

Zur weiteren Abdichtung der Ringkammer 9 zum Schutz der Federeinrichtung vor Verunreinigung und Wassereinbruch und zur Vermeidung eines Auswaschens des die Bogenfedern 16 befettenden Schmiermittels 21 ist die Ringkammer radial außerhalb und radial innerhalb des Teilkreises 17 zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 12 mittels dynamischer Reibkontakte 22, 23 abgedichtet. Zur radial äußeren Abdichtung und Bildung des eine Reibeinrichtung bereitstellenden dynamischen Reibkontakts 22 ist axial zwischen dem Flanschteil 13 und der Sekundärschwungmasse 14 mittels der Niete 18 die Dichtmembran 24 aufgenommen. Die Dichtmembran 24 weist den Reibring 25 auf, der von der Dichtmembran 24 axial gegen die Reibfläche 26 wie Dichtfläche des Deckelteils 8 vorgespannt ist.

Zur radial innerhalb des Teilkreises 17 vorgesehenen Abdichtung ist der dynamische Reibkontakt 23 vorgesehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser aus der Deckscheibe 27 und dem Reibring 28 gebildet. Der Reibring 28 ist dabei an dem Innenumfang des Flanschteils 13 unter Zwischenlegung des Toleranzrings 29 aufgebracht und bildet mit der Reibfläche 30 des axialen Ansatzes 31 der Deckscheibe 27 den radial vorgespannten dynamischen Reibkontakt 23. Die Deckscheibe 27 ist mittels der Schrauben 5 mit dem Eingangsteil verbunden. Durch die Ausbildung des dynamischen Reibkontakts 23 entsteht eine weitere Reibeinrichtung. Eine Abdichtung radial zwischen dem Teilkreis 17 und dem Teilkreis 32 der Schrauben 5 kann die Abdichtung der Ringkammer 9 trotz einer Lagerung des Eingangsteils 2 und Ausgangsteils 12 aufeinander radial innerhalb des Teilkreises 32 erfolgen, wobei eine Ver- schraubung des Zweimassenschwungrads 1 an der Kurbelwelle mittels eines die Hilfsöffnungen 33 durchgreifenden Werkzeugs erfolgen kann, ohne die Dichtigkeit der Ringkammer 9 zu beeinflussen. ln Abänderung zu dem Zweimassenschwungrad 1 der Figur 1 zeigt die Figur 2 das um die Drehachse d verdrehbare Zweimassenschwungrad 1 a mit geändertem dynamischem Reibkontakt 23a im Teilschnitt. Hierzu ist axial zwischen dem Scheibenteil 6a des Eingangsteils 2a und der Deckscheibe 27a die Dichtmembran 34a angeordnet. Der Innenumfang des Flanschteils 13a nimmt an den Vorsprüngen 35a den Reibring 28a drehfest auf. Die Dichtmembran 34a ist mittels der Reibfläche 30a axial gegen den Reibring 28a axial vorgespannt und bildet die Abdichtung der Ringkammer 9a sowie eine Reibeinrichtung.

In Abänderung der Zweimassenschwungräder 1 , 1 a der Figuren 1 und 2 zeigt die Figur 3 das um die Drehachse d verdrehbare Zweimassenschwungrad 1 b mit geändertem dynamischen Reibkontakt 23b im Teilschnitt. Die Abdichtung und die Bildung einer Reibeinrichtung zwischen Eingangsteil 2b und der Sekundärschwungmasse 14b des Ausgangsteils 12b ist durch die zwischen dem Ausgangsteil 12b und dem Flanschteil 13b angeordnete und gegenüber der Dichtmembran 24 der Figur 1 radial nach innen erweiterte Dichtmembran 24b gebildet. Hierzu ist die Reibfläche 30b axial gegen den Reibring 28b vorgespannt. Der Reibring 28b ist auf dem axialen Ansatz 31 b der mit dem Eingangsteil 2b an den Befestigungsöffnungen 4b mittels der Schrauben 5b aufgenommenen Deckscheibe 27b angebracht.

Bezuqszeichenliste Zweimassenschwungrad

a Zweimassenschwungrad

b Zweimassenschwungrad

Eingangsteil

a Eingangsteil

b Eingangsteil

Primärschwungmasse

Befestigungsöffnung

b Befestigungsöffnung

Schraube

b Schraube

Scheibenteil

a Scheibenteil

Anlasserzahnkranz

Deckelteil

Ringkammer

a Ringkammer

0 Lagerflansch

1 Lager

2 Ausgangsteil

2b Ausgangsteil

3 Flanschteil

3a Flanschteil

3b Flanschteil

4 Sekundärschwungmasse

4b Sekundärschwungmasse

5 Federeinrichtung

6 Bogenfeder

7 Teilkreis

8 Niet

9 Öffnung

0 Kappe

1 Schmiermittel

2 Reibkontakt Reibkontakta Reibkontaktb Reibkontakt

Dichtmembranb Dichtmembran

Reibring

Reibfläche

Deckscheibea Deckscheibeb Deckscheibe

Reibringa Reibringb Reibring

Toleranzring

Reibflächea Reibflächeb Reibfläche axialer Ansatzb axialer Ansatz

Teilkreis

Hilfsöffnunga Dichtmembrana Vorsprung

Drehachse