DE102017123791A1

DE102017123791A1 - Zweimassenschwungrad für Doppelkupplung

Info

Publication number: DE102017123791A1
Application number: DE102017123791.7A
Authority: DE
Inventors: Pascal Strasser
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2019-04-18

Abstract

Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die entgegen der Wirkung mindestens einer in einem Bogenfederkanal angeordneten Bogenfeder gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Sekundärseite einen Sekundärflansch umfasst, der mit der Bogenfeder in Kontakt bringbar ist, und über einen Drehmomentbegrenzer mit einer Abtriebsnabe gekoppelt ist, wobei an der Abtriebsnabe eine Tellerfedermembran angeordnet ist, die mit einem freien Rand mit einem Primärmassendeckel in Kontakt ist und eine Dichtung zur Abdichtung des Bogenfederkanals gegenüber der Umgebung bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die entgegen der Wirkung mindestens einer in einem Bogenfederkanal angeordneten Bogenfeder gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Sekundärseite einen Sekundärflansch umfasst, der mit der Bogenfeder in Kontakt bringbar ist, und über einen Drehmomentbegrenzer mit einer Abtriebsnabe gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft des weiteren eine Anordnung umfassend eine Doppelkupplung sowie ein Zweimassenschwungrad.
Wird ein Zweimassenschwungrad für eine Doppelkupplung mit einem Drehmomentbegrenzer versehen ist dieser möglichst weit außen anzuordnen um ein entsprechend großes Rutschmoment zu erreichen. Um die Bogenfedern und den Drehmomentbegrenzer gegenüber der Umgebung abzudichten wird eine Tellerfedermembran zwischen Primärmassendeckel und Sekundärflansch angeordnet. Die Tellerfedermembran wird im Stand der Technik mit dem Primärmassendeckel vernietet und ist in Kontakt mit einem sekundärseitig angeordneten Reibring. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass ein zusätzlicher Montageschritt, nämlich das Vernieten der Tellerfedermembran mit dem Primärmassendeckel, erforderlich ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, den fertigungsaufwand für ein gattungsgemäßes Zweimassenschwungrad zu verringern.
Dieses Problem wird durch ein Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1 sowie durch eine Anordnung nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die entgegen der Wirkung mindestens einer in einem Bogenfederkanal angeordneten Bogenfeder gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Sekundärseite einen Sekundärflansch umfasst, der mit der Bogenfeder in Kontakt bringbar ist, und über einen Drehmomentbegrenzer mit einer Abtriebsnabe gekoppelt ist, wobei an der Abtriebsnabe eine Tellerfedermembran angeordnet ist, die mit einem freien Rand mit einem Primärmassendeckel in Kontakt ist und eine Dichtung zur Abdichtung des Bogenfederkanals gegenüber der Umgebung bildet. Die Tellerfedermembran ist fest mit der Sekundärseite verbunden und kann an der Primärseite gleiten.
Der Drehmomentbegrenzer umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung zwei Reibscheiben, die einen Flanschring des Sekundärflansches axial einfassen und so eine Rutschkupplung bilden, die bei Überschreiten eines Rutschmomentes durchrutscht. Die beiden Reibscheiben weisen Anlageflächen auf, an denen diese flächig aufeinanderliegen und sind miteinander vernietet. Radial außerhalb der Anlageflächen weisen die Reibscheiben einen Abstand zueinander auf und bilden einen Spalt, in den ein Teil des Sekundärflansches ragt und bis zum Erreichen eines Rutschmomentes reibschlüssig mitgenommen wird. Bei Erreichen des Rutschmomentes rutscht der Sekundärflansch gegenüber den Reibscheiben und begrenzt so als Drehmomentbegrenzer das übertragbare Drehmoment.
Die Reibscheiben sind in einer Ausführungsform der Erfindung zusammen mit der Tellerfedermembran mit der Abtriebsnabe verbunden, vorzugsweise vernietet. Alle diese Bauteile oder Baugruppen werden in einem Arbeitsgang miteinander verbunden, sodass keine weiteren Fertigungsschritte zu deren Verbindung notwendig sind.
An der Innenseite der Reibscheiben und/oder der Innenseite der Tellerfedermembran und/oder der Innenseite der Abtriebsnabe ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein Reibring angeordnet, der zusammen mit einem primärseitig befestigten Dichtungsflansch eine Dichtung zur Abdichtung des Bogenfederkanals gegenüber der Umgebung bildet. Diese innere oder zweite Dichtung dichtet zusammen mit der zuvor genannten äußeren oder ersten Dichtung den Bogenfederkanal sowie den Drehmomentbegrenzer gegenüber der Umgebung ab. Bogenfederkanal und Drehmomentbegrenzer sind so von äußeren Einflüssen gekapselt angeordnet.
Der Dichtungsflansch umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine ringscheibenförmige Dichtfläche, die in Kontakt mit einer Kontaktfläche des inneren Reibringes ist. Der Reibring stützt sich in einer Ausführungsform der Erfindung axial an einer umlaufenden Stufe der Abtriebsnabe ab. Dies ist eine relativ einfach zu montierende Anordnung, die der zudem durch die definierte Lage der beteiligten Baugruppen eine definierte Anpresskraft der Dichtflächen gewährleistet ist.
Die Tellerfedermembran ist in einer Ausführungsform der Erfindung mit der Abtriebsnabe vorvernietet. Dies erleichtert die Montage des Zweimassenschwungrades.
Die Tellerfedermembran stützt sich in einer Ausführungsform der Erfindung an einem an dem Primärmassendeckel angeordneten Reibring axial ab. Der Reibring verhindert metallischen Abrieb durch direkten Kontakt der Tellerfedermembran mit dem Primärmassendeckel.
Der Reibring greift in einer Ausführungsform der Erfindung mit Zapfen in mindestens eine Bohrung des Primärmassendeckels ein. Dadurch ist der Reibring in radialer Richtung formschlüssig an dem Primärmassendeckel befestigt.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung umfassend eine Doppelkupplung und ein erfindungsgemäßes Zweimassenschwungrad.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrades in einer Schnittdarstellung.

Ein Zweimassenschwungrad 1 wie in 1 gezeigt wird im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und einer als Doppelkupplung ausgeführten Fahrzeugkupplung angeordnet. Der Verbrennungsmotor ist üblicherweise ein Otto- oder Dieselmotor. Das Drehmoment der Fahrzeugkupplung wird über ein Parallelschaltgetriebe und über ein Differenzialgetriebe und Kardanwellen auf die Antriebsräder übertragen.
Die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades ist in 1 mit R bezeichnet. Die Rotationsachse R ist die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades 1 und gleichzeitig die Rotationsachse einer Kurbelwelle eines nicht dargestellten Verbrennungsmotors und auch die Rotationsachse der dem Zweimassenschwungrad 1 nachgeordneten Doppelkupplung, die ebenfalls nicht dargestellt ist. Im Folgenden wird unter der axialen Richtung die Richtung parallel zur Rotationsachse R verstanden, entsprechend wird unter der radialen Richtung eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse R verstanden. Die Umfangsrichtung ist eine Drehung um die Rotationsachse R.
Das Zweimassenschwungrad 1 umfasst eine Primärseite 2 sowie eine Sekundärseite 3, die gegen die Kraft einer Bogenfederanordnung relativ zueinander um die Rotationsachse R verdreht werden können. Die Primärseite 2 ist mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehfest verbunden, die Sekundärseite 3 entsprechend mit der Doppelkupplung. Die Primärseite 2 weist eine Primärmasse und ein primärseitiges Massenträgheitsmoment, die Sekundärseite 3 eine Sekundärmasse und ein sekundärseitiges Massenträgheitsmoment auf. Primärseite 2 und Sekundärseite 3 bilden durch die federelastische Kopplung mittels der Bogenfeder 4 ein schwingungsfähiges System. Die Bogenfederanordnung umfasst mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Bogenfedern 4, wobei jede Bogenfeder 4 koaxial angeordnete innere und äußere Federn umfassen kann. Die Bogenfedern 4 werden im Betrieb durch die auf diese einwirkende Fliehkraft nach außen gegen die Primärmasse 2 gedrückt. Daher sind an der radial außengelegenen Seite Gleitschalen 5 angeordnet, welche den Verschleiß zwischen den Bogenfedern 4 und der Primärmasse 2 verringern. Die Primärmasse 2 umfasst ein motorseitiges Primärmassenblech 6 und einen kupplungsseitigen Primärmassendeckel 7. Das Primärmassenblech 6 und der Primärmassendeckel 7 schließen einen Bogenfederkanal 8 ein, in der die Bogenfedern 4 angeordnet sind. Die Bogenfedern 4 stützen sich mit einem Federende jeweils an der Primärmasse 2 ab, beispielsweise an hier nicht dargestellter Nasen oder Einprägungen, die in den von dem Primärmassenblech 6 und dem Primärmassendeckel 7 umschlossene Bogenfederkanal 8 ragen. Mit dem jeweils anderen Federende stützen sich die Bogenfedern 4 an Flanschflügeln 10 eines Sekundärflansches 9 ab. Die Flanschflügel 10 erstrecken sich radial nach außen und fassen die Federenden der Bogenfedern 4 ein. Der Sekundärflansch 9 ist über eine Rutschkupplung 11 als Drehmomentbegrenzer mit einer Sekundärschwungmasse 12 verbunden. Die Rutschkupplung 11 umfasst eine erste Reibscheibe 13 und eine zweite Reibscheibe 14, zwischen denen ein umlaufender Freiraum zur Aufnahme eines Flanschringes 15 des Sekundärflansches 9 verbleibt. Der Sekundärflansch 9 umfasst daher im Wesentlichen den Flanschring 15, von dem radial nach außen die Flanschflügel 10 abstehen. Die erste Reibscheibe 13 und die zweite Reibscheibe 14 sind mittels Nieten 16 mit der Abtriebsnabe 12 fest verbunden. In dem Primärmassenblech 6 sind Öffnungen 17 angeordnet, durch die der jeweilige Niet 16 zugänglich ist. Die Niete 16 sind über den Umfang des Zweimassenschwungrades 1 verteilt angeordnet. Nachdem die Niete 16 vernietet sind werden die Öffnungen 17 durch eingepresste Dichtkappen 18 verschlossen. Die Abtriebsnabe 12 wird in Einbaulage mittels einer Steckverzahnung 19 mit einer korrespondierenden Verzahnung eines Kupplungsgehäuses der Doppelkupplung zur Übertragung eines Drehmomentes verbunden.
Zwischen der zweiten Reibscheibe 14 und der Abtriebsnabe 12 ist eine Tellerfedermembran 20 befestigt. Am Außenumfang der Tellerfedermembran 20 ist diese mit einem äußeren Reibring 21 in Kontakt. Die Tellerfedermembran 20 ist daher mit einem freien Rand mit dem Primärmassendeckel 7 mittelbar über den äußeren Reibring 21 in Kontakt ist bildet eine Dichtung zur Abdichtung des Bogenfederkanal 8 gegenüber der Umgebung. Die Tellerfedermembran 20 ist dazu so vorgespannt, dass diese den äußeren Reibring 21 gegen den Primärmassendeckel 7 (d. h. in Richtung auf die Kupplung) drückt. Die Tellerfedermembran weist in ihrem radial inneren Bereich eine topfförmige Kontur auf, sodass diese nicht in Kontakt mit der benachbarten zweiten Reibscheibe 14 ist. Der äußere Reibring 21 weist Zapfen 22 auf, die in Bohrungen 23 in dem Primärmassendeckel 7 gedrückt sind und den äußeren Reibring 21 radial gegenüber dem Primärmassendeckel 7 formschlüssig festlegen.
Die Tellerfedermembran 20 ist zur Vereinfachung der Montage mit der Abtriebsnabe 12 vorvernietet.
Die Abtriebsnabe 12 weist innerhalb der Vernietung mit den Reibscheiben 13, 14 sowie der Tellerfedermembran 20 eine umlaufende Stufe 24 auf. Diese umfasst eine axial verlaufende hohlzylindrische Fläche 25, deren Innendurchmesser dem der Reibscheiben 13, 14 entspricht, sowie eine radial verlaufende Anlagefläche 26. An der umlaufenden Stufe 24 ist ein innerer Reibring 27 angeordnet, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der axial verlaufenden hohlzylindrischen Fläche 25 entspricht.
Ein mit der Kurbelwellenverschraubung an dem Primärmassenblech 6 befestigter Dichtungsflansch 28 umfasst einen axial verlaufenden Befestigungsbereich 29 sowie eine radial sich erstreckende ringscheibenförmige Dichtfläche 30, die in Kontakt mit einer Kontaktfläche 31 des inneren Reibringes 27 ist. Der innere Reibring 27 umfasst einen inneren vorstehenden Ring 32, der in die ringscheibenförmige Dichtfläche 30 des Dichtungsflansches 28 ragt.
Die Tellerfedermembran 20 bildet mit dem äußeren Reibring 21 eine äußere Dichtung 33, der Dichtungsflansch 28 bildet mit dem inneren Reibring 27 eine innere Dichtung 34. Durch beide Dichtungen 33, 34 ist der Bogenfederkanal 8 und damit die Bogenfedern 4 sowie die Rutschkupplung 11 gegenüber der Umgebung abgedichtet, sodass eine Fettfüllung nicht austreten und Schmutz nicht eintreten kann.
Am Außenumfang des Primärmassenblechs 6 ist ein Anlasserzahnkranz 35 angeordnet, in den zum Starten des Verbrennungsmotors ein Ritzel eines Anlassers eingespurt werden kann. Die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist nichtdargestellt, eine Verschraubung 36 des Zweimassenschwungrades 1 mit der Kurbelwelle ist nur schematisch gezeigt.
Bezugszeichenliste

1: Zweimassenschwungrad
2: Primärseite
3: Sekundärseite
4: Bogenfeder
5: Gleitschale
6: Primärmassenblech
7: Primärmassendeckel
8: Bogenfederkanal
9: Sekundärflansch
10: Flanschflügel
11: Rutschkupplung
12: Abtriebsnabe
13: erste Reibscheibe
14: zweite Reibscheibe
15: Flanschring
16: Niete
17: Öffnung
18: Dichtkappe
19: Steckverzahnung
20: Tellerfedermembran
21: Reibring
22: Zapfen
23: Bohrung
24: umlaufende Stufe
25: hohlzylindrische Fläche
26: radial verlaufende Anlagefläche
27: innerer Reibring
28: Dichtungsflansch
29: Befestigungsbereich
30: ringscheibenförmige Dichtfläche
31: Kontaktfläche
32: vorstehender Ring
33: äußere Dichtung
34: innere Dichtung
35: Anlasserzahnkranz
36: Verschraubung

Claims

Zweimassenschwungrad (1) mit einer Primärseite (2) und einer Sekundärseite (3), die entgegen der Wirkung mindestens einer in einem Bogenfederkanal (8) angeordneten Bogenfeder (4) gegeneinander verdrehbar sind, wobei die Sekundärseite (3) einen Sekundärflansch umfasst, der mit der Bogenfeder (4) in Kontakt bringbar ist, und über einen Drehmomentbegrenzer (11) mit einer Abtriebsnabe (12) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abtriebsnabe (12) eine Tellerfedermembran (20) angeordnet ist, die mit einem freien Rand mit einem Primärmassendeckel (7) in Kontakt ist und eine Dichtung (33) zur Abdichtung des Bogenfederkanals (8) gegenüber der Umgebung bildet.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentbegrenzer zwei Reibscheiben (13, 14) umfasst, die einen Flanschring (15) des Sekundärflansches (9) axial einfassen und so eine Rutschkupplung (11) bilden, die bei Überschreiten eines Rutschmomentes durchrutscht.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben (13, 14) zusammen mit der Tellerfedermembran (20) mit der Abtriebsnabe (12) verbunden sind.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Reibscheiben (13, 14) und/oder der Innenseite der Tellerfedermembran (20) und/oder der Innenseite der Abtriebsnabe (12) ein Reibring (27) angeordnet ist, der zusammen mit einem primärseitig befestigten Dichtungsflansch (28) eine Dichtung (34) zur Abdichtung des Bogenfederkanals (8) gegenüber der Umgebung bildet.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsflansch (28) eine ringscheibenförmige Dichtfläche (30) umfasst, die in Kontakt mit einer Kontaktfläche (31) des inneren Reibringes (27) ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Reibring (27) axial an einer umlaufenden Stufe (24) der Abtriebsnabe (12) abstützt.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfedermembran (20) mit der Abtriebsnabe (12) vorvernietet ist.
Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Tellerfedermembran (20) an einem an dem Primärmassendeckel (7) angeordneten Reibring (21) axial abstützt.
Zweimassenschwungrad (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (21) mit Zapfen (22) in mindestens eine Bohrung (23) des Primärmassendeckels (7) eingreift.
Anordnung umfassend eine Doppelkupplung und ein Zweimassenschwungrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.