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DE102011017381A1 - Dual mass flywheel for use in drive train of motor vehicle, has primary flywheel mass that is connected with crankshaft of internal combustion engine, and secondary flywheel mass - Google Patents

Dual mass flywheel for use in drive train of motor vehicle, has primary flywheel mass that is connected with crankshaft of internal combustion engine, and secondary flywheel mass Download PDF

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DE102011017381A1
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Andreas Knoll
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

The dual mass flywheel (1) has a primary flywheel mass (3) that is connected with a crankshaft (7) of an internal combustion engine, and a secondary flywheel mass (15). The crankshaft is adjusted in impulse direction torque. The crankshaft is triggered in traction direction torque in the dual mass flywheel. A characteristic line of the energy storage (11) is effective during the both flywheel masses.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer primären, mit einer in Zugrichtung Drehmoment in das Zweimassenschwungrad einleitenden und in Schubrichtung Drehmoment aufnehmenden Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundenen Schwungmasse und einer gegenüber dieser verdrehbar gelagerten sekundären Schwungmasse sowie mehreren, über den Umfang zwischen diesen wirksam angeordneten Energiespeichern jeweils bestehend aus einer äußeren Bogenfeder und zumindest einer innerhalb dieser angeordneten inneren Bogenfeder.The invention relates to a dual mass flywheel in a drive train of a motor vehicle having a primary, with a torque in the direction of torque in the dual mass flywheel and in the thrust torque receiving crankshaft of an internal combustion engine connected flywheel and rotatable relative to this mounted secondary flywheel and a plurality of effective over the circumference between them arranged energy stores each consisting of an outer bow spring and at least one inner bow spring arranged within this.

Aus der DE 195 22 718 A1 ist ein Zweimassenschwungrad in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem eine mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundene primäre Schwungmasse als Eingangsteil und eine sekundäre Schwungmasse als Ausgangsteil und dazwischen angeordnete Energiespeicher wie Bogenfedern mit einer Reibungskupplung kombiniert ist. Zur verbesserten ausgangsseitigen Beaufschlagung der Bogenfedern ist ein Flanschteil mit der sekundären Schwungmasse verbunden, das nach radial außen erweiterte, die Bogenfedern stirnseitig beaufschlagende Arme aufweist. Zumindest ein Arm bildet hierzu beidseitig in Umfangsrichtung ausgebildete Beaufschlagungsflächen, die bezüglich einer diametral durch die Arme gezogenen Symmetrielinie asymmetrisch ausgebildet sind, so dass eine der Stirnseiten der beiden von einem Arm beaufschlagten Bogenfedern abhäng von der Beaufschlagungseinrichtung – zugseitig oder schubseitig – vor der Stirnseite der anderen, von dem gegenüberliegenden Flanschlappen beaufschlagten Bogenfeder beaufschlagt wird.From the DE 195 22 718 A1 a dual mass flywheel in a drive train of a motor vehicle is known in which a primary flywheel connected to a crankshaft of an internal combustion engine is combined as an input part and a secondary flywheel as an output part and interposed energy storage such as bow springs with a friction clutch. For improved output-side loading of the bow springs a flange is connected to the secondary flywheel, which extended radially outward, the bow springs end faces acting arms. At least one arm forms for this purpose on both sides formed in the circumferential direction Beaufschlagungsflächen, which are asymmetrically formed with respect to a diametrically drawn through the arms symmetry line, so that one of the end faces of the two acted upon by an arm bow springs depending on the Beaufschlagungseinrichtung - zugseitig or thrust side - in front of the front of the other , is acted upon by the opposite flange flanges acted upon bow spring.

Bei höheren Drehzahlen und Zugbetrieb werden die Energiespeicher komprimiert und zumindest Teile der Windungen der Bogenfedern infolge der auf die Bogenfedern einwirkenden Fliehkraft radial reibschlüssig an der beispielsweise durch die primäre Schwungmasse gebildeten radialen Abstützung festgehalten. Wird in einem Teillastbetrieb oder während eines Lastwechsels, beispielsweise bei einer Annäherung einer Ampel oder einem langsamer fahrenden Fahrzeug der Zugbetrieb im Antriebsstrang zurückgenommen und das Kraftfahrzeug mit geringem oder ohne Schub vorwärts bewegt, fällt hierbei die Drehzahl der Brennkraftmaschine ab und die Fliehkraft nimmt ab, so dass sich die Bogenfedern unter Entspannung wieder verlagern und sich schubseitig an die hierfür vorgesehenen Beaufschlagungsbereiche wie Beaufschlagungsflächen der Schwungmassen anlegen können. Wird während dieses Vorgangs oder kurz danach der Zugbetrieb eingeleitet und Drehmoment aufgebaut, können bei anliegendem Zugmoment oder neutraler Drehmomentgestaltung die noch durch den vorhergehenden Zugbetrieb zumindest teilweise vorkonditionierten, das heißt noch unter reibungsbehafteter Kompression stehenden Bogenfedern bei einem Kontakt mit den zugseitigen Beaufschlagungsflächen niederfrequente Schwingungen anregen, die zum Einen unkomfortabel sind und zum Anderen Störungen der Motorsteuerung, beispielsweise eine fehlerhafte Einstellung des Zündzeitpunkts der Brennkraftmaschine bewirken beziehungsweise zumindest einen Fehlereintrag in einer On-Board-Diagnose (OBD) verursachen und damit unnötige Serviceeinsätze bedingen können.At higher speeds and traction the energy storage are compressed and at least parts of the turns of the bow springs due to the force acting on the bow springs centrifugal force radially frictionally held on the example formed by the primary flywheel radial support. If, in a partial load operation or during a load change, for example when approaching a traffic light or a slower moving vehicle, the traction in the drive train is withdrawn and the motor vehicle is moved forward with little or no thrust, the speed of the internal combustion engine drops and the centrifugal force decreases that the bow springs relocate under relaxation and can create the thrust side of the space provided for such as loading areas of the flywheel masses. If during this process or shortly thereafter the train operation initiated and built torque, at the train torque or neutral torque design, the still preconditioned by the previous train operation preconditioned, that is still under frictional compression bow springs in a contact with the zugseitigen Beaufschlagungsflächen stimulate low-frequency vibrations, on the one hand are uncomfortable and on the other disturbances of the engine control, for example, a faulty setting of the ignition timing of the engine cause or at least cause an error entry in an on-board diagnostic (OBD) and thus can cause unnecessary service calls.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Zweimassenschwungrad mit verbessertem Schwingungsverhalten insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit Segelbetrieb.The object of the invention is therefore a dual-mass flywheel with improved vibration behavior, especially in drive trains of motor vehicles with sail operation.

Die Aufgabe wird durch ein Zweimassenschwungrad in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer primären, mit einer in Zugrichtung Drehmoment in das Zweimassenschwungrad einleitenden und in Schubrichtung Drehmoment aufnehmenden Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundenen Schwungmasse und einer gegenüber dieser verdrehbar gelagerten sekundären Schwungmasse sowie mehreren, über den Umfang zwischen diesen wirksam angeordneten Energiespeichern jeweils bestehend aus einer äußeren Bogenfeder und zumindest einer innerhalb dieser angeordneten innere Bogenfeder gelöst, wobei die Bogenfedern bei Verdrehung der beiden Schwungmassen jeweils stirnseitig von an der primären Schwungmasse vorgesehenen und an einem mit der sekundären Schwungmasse verbundenen Flanschteil vorgesehenen Beaufschlagungseinrichtungen komprimiert werden und bei der Verdrehung der beiden Schwungmassen eine in Zugrichtung von deren Verdrehwinkel abhängige progressiv ansteigende Kennlinie der Energiespeicher wirksam ist.The object is achieved by a dual mass flywheel in a drive train of a motor vehicle with a primary, with a torque in the direction of torque in the dual mass flywheel and in the thrust torque receiving crankshaft of an internal combustion engine connected flywheel and a rotatably mounted relative to this second flywheel and several, over the circumference between them Effectively arranged energy storage devices each consisting of an outer bow spring and at least one arranged within this inner bow spring, wherein the bow springs are compressed at rotation of the two flywheels respectively frontally provided on the primary flywheel and provided on a connected to the secondary flywheel flange portion loading devices and at the rotation of the two flywheels a dependent in the pulling direction of the angle of rotation progressively increasing characteristic of the energy spoke r is effective.

Durch das Einstellen einer progressiven Kennlinie im Zugbereich kann die Bogenfedersteifigkeit bei kleinen Verdrehwinkeln weich ausgebildet werden, so dass diese bei kleinen Drehmomenten eine verbesserte Dämpfung erzielt und damit niederfrequente Schwingungen besonders gut gedämpft werden, während mit zunehmenden Drehmomenten bis hin zur Volllast die Bogenfedern ihre volle Steifigkeit erzielen. Es hat sich dabei gezeigt, dass die betreffenden Drehmomente im Bereich des Übergangs vom Segelbetrieb in den Volllastbetrieb kleiner als 100 Nm sind, so dass ein entsprechend weicher Kennlinienbereich der Kennlinie auf dieses Maximalmoment beschränkt und der Wirkungsbereich dieses Kennlinienbereichs auf Verdrehwinkel der beiden Schwungmassen von kleiner 5° beschränkt werden kann.By setting a progressive characteristic in the train range, the bow spring stiffness can be made soft at small angles of rotation, so that it achieves improved damping at low torques and thus low-frequency vibrations are particularly well damped, while with increasing torques up to full load, the bow springs their full rigidity achieve. It has been shown that the respective torques in the region of the transition from sailing operation to full load operation are less than 100 Nm, so that a correspondingly soft characteristic range of the characteristic is limited to this maximum torque and the range of action of this characteristic range to torsion angle of the two masses of less than 5 ° can be limited.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann dabei zur Kompression der äußeren Bogenfedern ein kleinerer Verdrehwinkel als ein Verdrehwinkel zur Kompression der inneren Bogenfedern vorgesehen werden, so dass bei beginnendem Kontakt der zugseitigen Beaufschlagungsflächen der primären Schwungmasse und des Flanschteils zuerst die inneren Bogenfedern und erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Verdrehwinkels die äußeren Bogenfedern beaufschlagt werden und damit die Steifigkeit der Energiespeicher zunimmt. Die in diesem Fall als progressive, mehrstufig ausgebildete Kennlinie kann insbesondere auch unabhängig von einem Segelbetrieb als Vordämpfer dienen, so dass ein separater, einen hohen Bauraum beanspruchender Vordämpfer entfallen und beispielsweise stattdessen ein Fliehkraftpendel verbaut werden kann. According to an advantageous embodiment, a smaller angle of rotation than a twist angle for compression of the inner bow springs can be provided for compression of the outer bow springs, so that at the beginning of contact of the tension-side loading surfaces of the primary flywheel and the flange first the inner bow springs and only when exceeding a predetermined angle of rotation the outer bow springs are acted upon and thus the rigidity of the energy storage increases. The in this case as a progressive, multi-level characteristic curve can serve in particular independent of a sailing operation as a pre-damper, so that a separate, a high space consuming pre-damper omitted and, for example, instead a centrifugal pendulum can be installed.

Die in Umfangsrichtung versetzte Beaufschlagung der Bogenfedern kann beispielsweise erfolgen, indem Anschlagflächen des Flanschteils für die inneren Bogenfedern jeweils in Umfangsrichtung und in Kompressionsrichtung gegenüber Anschlagflächen des Flanschteils für die äußeren Bogenfedern verlagert sind. Alternativ oder zusätzlich kann diese Beaufschlagung erzielt werden, wenn schubseitige Anschlagflächen der primären Schwungmasse für die inneren Bogenfedern jeweils in Umfangsrichtung und entgegen der Kompressionsrichtung der inneren Bogenfedern gegenüber Anschlagflächen der primären Schwungmasse für die äußeren Bogenfedern verlagert sind. Hierbei werden beispielsweise jeweils an den primärseitig vorgesehenen Blechteilen der die Aufnahme für die Bogenfedern bildenden Ringkammer stufenförmig in Umfangsrichtung versetzt eingeformte Beaufschlagungseinrichtungen mit Beaufschlagungsflächen vorgesehen, deren erste Stufe axial gerade so in die Stirnflächen der Bogenfedern eingreift, dass die äußeren Bogenfedern abgestützt werden, während die inneren Bogenfedern sich in Umfangsrichtung durch diese erstrecken und von der zweiten Stufe mit axial weiter eingezogenen Beaufschlagungsflächen beaufschlagt werden.The circumferentially offset loading of the bow springs can be done, for example, by abutment surfaces of the flange portion for the inner bow springs are respectively displaced in the circumferential direction and in the compression direction against abutment surfaces of the flange portion for the outer bow springs. Alternatively or additionally, this admission can be achieved when thrust-side abutment surfaces of the primary flywheel for the inner bow springs are respectively displaced in the circumferential direction and against the compression direction of the inner bow springs against abutment surfaces of the primary flywheel for the outer bow springs. Here, for example, each provided on the primary side sheet metal parts of the recording for the bow springs annular chamber stepwise circumferentially offset molded impression devices provided with Beaufschlagungsflächen whose first stage axially just so engages the faces of the bow springs that the outer bow springs are supported, while the inner Bow springs extend in the circumferential direction through this and are acted upon by the second stage with axially further drawn Beaufschlagungsflächen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die progressive Kennlinie ausgebildet werden, indem die zugseitigen Beaufschlagungsflächen des Flanschteils und die schubseitigen Beaufschlagungsflächen der primären Schwungmassen nach radial außen einen Öffnungswinkel größer 5° ausbilden. Hierdurch werden zuerst die radial inneren Bereiche der Bogenfederquerschnitte in Umfangsrichtung beaufschlagt, so dass sich die ersten Anfangswindungen der Bogenfedern bezüglich ihres Anstellwinkels an den Beaufschlagungsflächen verändern und damit eine Kennlinie ausgebildet wird, die kleiner als die Kennlinie der Komprimierung dieses Federabschnitts ist. Auf diese Weise wird bei kleinen Verdrehwinkeln die weiche Kennlinie zur Dämpfung von Anschlägen auf vorkomprimierte Bogenfedern erzielt.According to a further advantageous embodiment, the progressive characteristic curve can be formed by forming the tension-side loading surfaces of the flange part and the thrust-side loading surfaces of the primary centrifugal masses radially outward an opening angle greater than 5 °. As a result, first the radially inner regions of the bow spring cross sections are acted upon in the circumferential direction, so that change the first initial turns of the bow springs with respect to their angle of attack on the Beaufschlagungsflächen and thus a characteristic is formed which is smaller than the characteristic of the compression of this spring section. In this way, at low angles of rotation, the soft characteristic for damping attacks on pre-compressed bow springs is achieved.

Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die zugseitigen Beaufschlagungsflächen der primären Schwungmasse zu einem Durchmesser der primären Schwungmasse geneigt angeordnet sind, so dass die Anstellung der Beaufschlagungsflächen des Flanschteils an die Neigung der Stirnseiten der Bogenfedern angepasst werden kann, so dass während der Komprimierung dieser zusätzlicher Verschleiß an den Kontaktstellen zwischen Bogenfedern und Flanschteil vermieden werden kann.It has proven to be particularly advantageous if the zugseitigen admission surfaces of the primary flywheel are arranged inclined to a diameter of the primary flywheel, so that the employment of the loading surfaces of the flange can be adapted to the inclination of the end faces of the bow springs, so that during compression This additional wear on the contact points between bow springs and flange can be avoided.

Die Bogenfedern können mittels ihrer Windungen ineinander eingehängt sein, indem beispielsweise Windungen der inneren Bogenfedern und der äußeren Bogenfedern zumindest im Bereich ihrer Stirnseiten radial ineinander greifen.The bow springs can be hooked into one another by means of their windings, for example by turns of the inner bow springs and the outer bow springs engaging radially at least in the region of their end faces.

Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the in the 1 to 5 illustrated embodiments explained in more detail. Showing:

1 einen Teilschnitt durch ein Zweimassenschwungrad, 1 a partial section through a dual mass flywheel,

2 ein gegenüber dem Flanschteil der 1 geändertes Flanschteil für ein Zweimassenschwungrad in Ansicht, 2 a relative to the flange of the 1 modified flange part for a dual-mass flywheel in view,

3 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Zweimassenschwungrads mit einer weichen Kennlinie bei kleinen Verdrehwinkeln der Schwungmassen unter Zug, 3 a schematic partial sectional view of a dual mass flywheel with a soft curve at small angles of rotation of the flywheels under train,

4 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Zweimassenschwungrads mit einer gegenüber dem Zweimassenschwungrad der 2 geänderten Variante der Einstellung einer weichen Kennlinie und 4 a schematic partial sectional view of a dual mass flywheel with respect to the two-mass flywheel 2 changed variant of the setting of a soft characteristic and

5 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Zweimassenschwungrads mit einer gegenüber den Zweimassenschwungrädern der 2 und 3 geänderten Variante der Einstellung einer weichen Kennlinie. 5 a schematic partial sectional view of a dual-mass flywheel with respect to the dual-mass flywheels of 2 and 3 Modified variant of the setting of a soft characteristic.

Die 1 zeigt die obere Hälfte eines um die Drehachse 2 verdrehbaren Zweimassenschwungrads 1 und einem Drehschwingungstilger 5 das in Form des Fliehkraftpendels 6 gebildet ist. Das Eingangsteil 8 des Zweimassenschwungrads 1 ist an der Kurbelwelle 7 einer Brennkraftmaschine aufgenommen und bildet mit dem Scheibenteil 9 die primäre Schwungmasse 3 und die Ringkammer 10 für die in Umfangsrichtung wirksamen Energiespeicher 11 in Form von ineinander geschachtelten Bogenfedern 12, 13.The 1 shows the top half of one around the axis of rotation 2 rotatable dual-mass flywheel 1 and a torsional vibration damper 5 in the form of the centrifugal pendulum 6 is formed. The entrance part 8th of the dual mass flywheel 1 is on the crankshaft 7 an internal combustion engine and forms with the disc part 9 the primary flywheel 3 and the annular chamber 10 for the circumferentially effective energy storage 11 in the form of nested bow springs 12 . 13 ,

Das Ausgangsteil 14 des Zweimassenschwungrads 1 ist durch die sekundäre Schwungmasse 15 gebildet, an der eine Reibungskupplung aufgenommen sein kann und die auf dem Eingangsteil 8 mittels des Lagers 16 verdrehbar gelagert und zentriert ist. Mit der Schwungmasse 15 ist das Flanschteil 17 mittels der Niete 18 fest verbunden. Das Flanschteil 17 ist aus Blech hergestellt und weist radial außen ein axial angeformtes Plateau 19 auf, aus dem durch radiale Umlegung eines Blechstegs radial in die Ringkammer 10 eingreifende Arme 20 geformt sind. Die Arme 20 bilden die ausgangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 22 für die Bogenfedern 12, 13, während die in dem Eingangsteil 8 und dem Scheibenteil 9 eingebrachten Einformungen 23, 24 die eingangsseitige Beaufschlagungseinrichtung 21 bilden. Werden Eingangsteil 8 und Ausgangsteil 14 entgegen der Wirkung der Energiespeicher 11 relativ beispielsweise bei einem Auftreten einer Drehmomentspitze gegeneinander verdreht, werden die Energiespeicher 11 komprimiert und die zugehörige kinetische Energie in diesen gespeichert und anschließend wieder abgegeben, so dass ein schwingungsdämpfender Effekt auftritt. The starting part 14 of the dual mass flywheel 1 is due to the secondary flywheel 15 formed on which a friction clutch can be added and on the input part 8th by means of the warehouse 16 rotatably mounted and centered. With the flywheel 15 is the flange part 17 by means of the rivet 18 firmly connected. The flange part 17 is made of sheet metal and has radially outward an axially formed plateau 19 on, from the radial by a sheet metal web radially into the annular chamber 10 engaging arms 20 are shaped. The poor 20 form the output-side admission devices 22 for the bow springs 12 . 13 while in the front part 8th and the disc part 9 introduced indentations 23 . 24 the input side loading device 21 form. Be entrance part 8th and output part 14 against the effect of energy storage 11 Relatively rotated, for example, when an occurrence of a torque peak against each other, the energy storage 11 compressed and stored the associated kinetic energy in these and then released again, so that a vibration-damping effect occurs.

Die Beaufschlagungseinrichtungen 21, 22 beaufschlagen die Energiespeicher 11 unter Ausbildung einer abhängig von dem Verdrehwinkel der beiden Schwungmassen progressiven Kennlinie. Auf diese Weise kann auf einen Vordämpfer wie Innendämpfer verzichtet und anstelle dessen in den frei werdenden Bauraum das Fliehkraftpendel 6 eingesetzt werden.The loading facilities 21 . 22 apply the energy storage 11 forming a progressive characteristic depending on the angle of rotation of the two masses. In this way, it is possible to dispense with a pre-damper such as internal damper and instead in the space becoming vacant, the centrifugal pendulum 6 be used.

Zur Schwingungstilgung von Drehschwingungen ist dem Ausgangsteil 14 das Fliehkraftpendel 6 zugeschaltet, das aus dem Trägerflansch 25 und den gegenüber diesem mittels der Wälzkörper 27 verschwenkbaren Pendelmassen 26 gebildet ist. Der Trägerflansch 25 ist mittels der Niete 28 radial innerhalb der Niete 18 mit dem Flanschteil 17 verbunden und gegenüber den Armen 20 abgekoppelt, so dass der Trägerflansch 25 die Pendelmassen 26 radial innen und radial außen abgestützt aufnehmen kann, wobei diese axial beidseits des Trägerflansches 25 angeordnet sind und radial außen mittels der Zwischenbleche 29 und der Niete 30 miteinander verbunden sind. Durch die getrennten Kraftwege von der Schwungmasse 15 zu den Armen 20 und über die Niete 28 zum Trägerflansch 25 ist das Fliehkraftpendel 6 weitgehend von den auf das Flanschteil wirkenden Übertragungskräften entkoppelt und kann daher in besonders guter Weise an die Resonanzfrequenz der Brennkraftmaschine im Antriebsstrang angepasst werden.For vibration damping of torsional vibrations is the output part 14 the centrifugal pendulum 6 switched, that from the support flange 25 and with respect to this by means of the rolling elements 27 pivotable pendulum masses 26 is formed. The carrier flange 25 is by means of the rivet 28 radially inside the rivet 18 with the flange part 17 connected and opposite the poor 20 decoupled so that the support flange 25 the pendulum masses 26 radially inwardly and radially externally supported, these axially on both sides of the support flange 25 are arranged and radially outward by means of the intermediate plates 29 and the rivet 30 connected to each other. By the separate force paths of the flywheel 15 to the poor 20 and via the rivets 28 to the support flange 25 is the centrifugal pendulum 6 largely decoupled from the forces acting on the flange transmission forces and can therefore be adapted in a particularly good manner to the resonant frequency of the internal combustion engine in the drive train.

Das Fliehkraftpendel 6 mit dem Flanschteil 17 wird bevorzugt als eine Baueinheit 31 ausgebildet, so dass die Pendelmassen 26 mit dem Trägerflansch 25 vorab und vor der Endmontage der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 zusammengesetzt werden können. Das Fliehkraftpendel 6 ist aus Bauraumgründen radial und axial innerhalb des Flanschteils 17 aufgenommen.The centrifugal pendulum 6 with the flange part 17 is preferred as a structural unit 31 trained so that the pendulum masses 26 with the carrier flange 25 before and before the final assembly of the torque transmitting device 1 can be assembled. The centrifugal pendulum 6 is for reasons of space radially and axially within the flange 17 added.

2 zeigt eine Ansicht des gegenüber dem Flanschteil 17 der 1 veränderten, um die Drehachse 2 drehenden Flanschteils 17a, das in ähnlicher Weise wie dieses drehfest mit der sekundären Schwungmasse verbunden wie vernietet ist. Zur Beaufschlagung zweier über den Umfang verteilter als Bogenfedern ausgebildete Energiespeicher sind zwei radial erweiterte Arme 20a vorgesehen, die die sekundärseitigen zugseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 22a und schubseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 22d für die jeweils anliegende Stirnseite der Energiespeicher bilden. Die Beaufschlagungseinrichtungen 22a, 22d weisen jeweils in Umfangsrichtung gestufte Beaufschlagungsflächen 32, 33, 34, 35 für die inneren und äußeren Bogenfedern 12, 13 der Energiespeicher 11 (1) auf, so dass bei einem gemeinsamen Anschlag der Stirnseiten der Bogenfedern 12, 13 an den primärseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 21 (1) in Zug- und Schubrichtung zuerst die inneren Bogenfedern 13 und erst bei weiterer Verdrehung die äußeren Bogenfedern 12 zwischen den Beaufschlagungseinrichtungen 21 einerseits und den Beaufschlagungseinrichtungen 22a, 22d andererseits komprimiert werden und damit eine zweistufige Kennlinie gebildet wird. 2 shows a view of the opposite the flange 17 of the 1 changed to the axis of rotation 2 rotating flange part 17a , which in a similar way as this rotatably connected to the secondary flywheel as riveted. For applying two distributed over the circumference designed as a bow springs energy storage are two radially extended arms 20a provided, which are the secondary-side Zugseitigen applying means 22a and thrust loaders 22d form the energy store for each adjacent end face. The loading facilities 22a . 22d each have stepped admission areas in the circumferential direction 32 . 33 . 34 . 35 for the inner and outer bow springs 12 . 13 the energy store 11 ( 1 ), so that at a common stop the front sides of the bow springs 12 . 13 at the primary-side admission devices 21 ( 1 ) In the tensile and shear direction, first the inner bow springs 13 and only on further twisting the outer bow springs 12 between the loading facilities 21 on the one hand and the loading facilities 22a . 22d on the other hand be compressed and thus a two-stage characteristic is formed.

3 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail des dem Zweimassenschwungrad 1 der 1 ähnlichen Zweimassenschwungrads 1a mit dem Flanschteil 17a mit dem Arm 20a. An dem Arm 20a ist die zugseitige Beaufschlagungseinrichtung 22a mit den zweistufig in Umfangsrichtung ausgebildeten Beaufschlagungsflächen 32, 33 vorgesehen. Die nur teilweise dargestellten Bogenfedern 12a, 13a des Energiespeichers 11a, deren Stirnseiten 36, 37 in dem gezeigten Betriebszustand eines Schubbetriebs an der schubseitigen Beaufschlagungsfläche 38 anliegen. Der gezeigte Betriebszustand ist ein sogenannter Floating-Betrieb des Antriebsstrangs, bei der nach einer Zugphase die Bogenfedern noch teilkomprimiert sind. Wird ausgehend von diesem Zustand ein Drehmoment an das Zweimassenschwungrad 1a angelegt, verdreht sich die nur angedeutete primäre Schwungmasse 3a mit der die gemeinsame Beaufschlagungsfläche 38 für beide Bogenfedern 12a, 13a enthaltende Beaufschlagungseinrichtung 21a, so dass die Bogenfedern 12a, 13a in Umfangsrichtung schrittweise und voneinander abgesetzt, beginnend mit der inneren Bogenfeder 12a von der Beaufschlagungseinrichtung 22a mit den Beaufschlagungsflächen 32, 33 beaufschlagt werden. Mittels der nicht dargestellten, anderen Stirnseiten stützten sich die Bogenfedern 12a, 13a bei weiterer Verdrehung der Schwungmassen 3a, 15a und Komprimierung an der nicht dargestellten zugseitigen primären Beaufschlagungseinrichtung ab. Durch die Einstellung der ersten Federstufe bei nur durch die Beaufschlagungsfläche 32 beaufschlagter innerer Bogenfeder werden bevorzugt bei kleinen Verdrehwinkeln der Schwungmassen 3a, 15a und kleinen Drehmomenten beispielsweise unter 100 Nm Eigenschwingungen des Zweimassenschwungrads 1a gedämpft, die aus einem Anschlagen des Flanschteils 17a an den noch teilkomprimierten Bogenfedern 12a, 13a bei Lastwechseln in Floating-Betrieb mit anschließender Zugphase resultieren können und sich beispielsweise negativ auf die Steuerung der Brennkraftmaschine und eine On-Board-Diagnostik auswirken können. 3 shows a schematic representation of a detail of the dual mass flywheel 1 of the 1 similar dual-mass flywheel 1a with the flange part 17a with the arm 20a , On the arm 20a is the Zugseitige impingement device 22a with the two-stage circumferentially formed loading surfaces 32 . 33 intended. The only partially illustrated bow springs 12a . 13a of the energy store 11a whose end faces 36 . 37 in the illustrated operating state of a pushing operation on the thrust-side loading surface 38 issue. The operating state shown is a so-called floating operation of the drive train, in which after a pulling phase, the bow springs are still partially compressed. Is starting from this state, a torque to the dual mass flywheel 1a created, twisted only indicated primary flywheel 3a with the joint admission area 38 for both bow springs 12a . 13a containing loading device 21a so that the bow springs 12a . 13a Gradually and offset from each other in the circumferential direction, starting with the inner bow spring 12a from the applying device 22a with the loading areas 32 . 33 be charged. By means of the other end faces not shown, the bow springs were supported 12a . 13a upon further rotation of the flywheels 3a . 15a and compression at the train-side primary, not shown Applying from. By setting the first spring stage only by the application area 32 acted inner bow spring are preferred at small angles of rotation of the flywheels 3a . 15a and small torques, for example below 100 Nm natural oscillations of the dual mass flywheel 1a damped, resulting from a striking of the flange part 17a on the still partially compressed bow springs 12a . 13a can result in load changes in floating operation with subsequent pulling phase and, for example, can have a negative effect on the control of the internal combustion engine and on-board diagnostics.

4 zeigt in Abwandlung zu dem Zweimassenschwungrad 1a der 3 ein schematisch teilweise dargestelltes Zweimassenschwungrad 1b mit einem Flanschteil 17b mit einem Arm 20b, an dem für die Bogenfedern 12b, 13b des Energiespeichers 11b lediglich eine gemeinsame Beaufschlagungsfläche 32b der zugseitigen sekundären Beaufschlagungseinrichtung 22b vorgesehen ist. Zur Darstellung einer zweistufigen Kennlinie ist die Beaufschlagungseinrichtung 21b mit den für die Bogenfedern 12b, 13b vorgesehenen Beaufschlagungsflächen 38a, 38b in Umfangsrichtung gestuft ausgebildet, so dass bei an den Beaufschlagungsflächen 38a, 38b anliegenden Bogenfedern 12b, 13b und Verdrehung der Schwungmassen 3b, 15b in Zugrichtung zuerst die innere Bogenfeder 13b und bei weiterer Verdrehung zusätzlich die äußere Bogenfeder 12b von dem Arm 20b beaufschlagt wird. 4 shows in a modification to the dual mass flywheel 1a of the 3 a schematically illustrated two-mass flywheel 1b with a flange part 17b with one arm 20b on which for the bow springs 12b . 13b of the energy store 11b only a common admission area 32b the train-side secondary admission device 22b is provided. To represent a two-stage characteristic is the applying device 21b with those for the bow springs 12b . 13b provided loading areas 38a . 38b Stepped formed in the circumferential direction, so that at at the loading surfaces 38a . 38b adjacent bow springs 12b . 13b and rotation of the flywheels 3b . 15b in the pulling direction first, the inner bow spring 13b and with further rotation additionally the outer bow spring 12b from the arm 20b is charged.

In Abänderung des Zweimassenschwungrads 1b der 4 wird das in 5 schematisch und teilweise dargestellte Zweimassenschwungrad 1c mit jeweils für die Bogenfedern 12c, 13c gemeinsamen schubseitigen primären Beaufschlagungsflächen 32c und zugseitigen sekundären Beaufschlagungsflächen ausgebildet. Zur Einstellung einer mit zunehmendem Verdrehwinkel progressiven Kennlinie werden die Beaufschlagungsflächen 32c, 38c vom äußeren Umfang zum inneren Umfang der Querschnitte der Stirnflächen der Bogenfedern 12c, 13c um den Neigungswinkel α geneigt. Hierzu werden die Beaufschlagungsflächen 32c der Arme 20c bevorzugt parallel zu einem Durchmesser des Flanschteils 17c durch die Drehachse des Zweimassenschwungrads 1c und die schubseitigen primären Beaufschlagungsflächen 38c geneigt zu einer Parallelen 39 des Durchmessers ausgebildet. Durch die Neigung der Beaufschlagungsflächen 32c, 38c wird bei einer Verdrehung der Schwungmassen zuerst der innere Teil der Stirnseiten der Bogenfedern 12c, 13c beaufschlagt, wodurch zuerst einzelne Windungen 40, 41 der Bogenfedern 12c, 13c bezüglich ihrer Neigung verändert werden, wodurch eine geringe Federsteifigkeit ausgebildet wird. Bei weiterer Verdrehung werden die Bogenfedern 12c, 13c komplett komprimiert.In modification of the dual mass flywheel 1b of the 4 will that be in 5 schematically and partially illustrated dual mass flywheel 1c with each for the bow springs 12c . 13c common thrust-side primary impingement surfaces 32c and train-side secondary loading surfaces formed. To set a progressive with increasing angle of rotation curve, the loading surfaces 32c . 38c from the outer periphery to the inner periphery of the cross sections of the end faces of the bow springs 12c . 13c inclined by the inclination angle α. For this purpose, the admission areas 32c the poor 20c preferably parallel to a diameter of the flange part 17c through the axis of rotation of the dual mass flywheel 1c and the thrust-side primary impingement surfaces 38c inclined to a parallels 39 formed of the diameter. Due to the inclination of the loading surfaces 32c . 38c is at a rotation of the flywheel masses first, the inner part of the end faces of the bow springs 12c . 13c subjected to, whereby first individual turns 40 . 41 the bow feathers 12c . 13c be changed in terms of their inclination, whereby a low spring stiffness is formed. Upon further twisting, the bow springs become 12c . 13c completely compressed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
1a1a
ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
1b1b
ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
1c1c
ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
22
Drehachseaxis of rotation
33
SchwungmasseInertia
3a3a
SchwungmasseInertia
3b3b
SchwungmasseInertia
55
DrehschwingungstilgerA torsional vibration damper
66
Fliehkraftpendelcentrifugal pendulum
77
Kurbelwellecrankshaft
88th
Eingangsteilintroductory
99
Scheibenteildisk part
1010
Ringkammerannular chamber
1111
Energiespeicherenergy storage
11a11a
Energiespeicherenergy storage
11b11b
Energiespeicherenergy storage
1212
Bogenfederbow spring
12a12a
Bogenfederbow spring
12b12b
Bogenfederbow spring
12c12c
Bogenfederbow spring
1313
Bogenfederbow spring
13a13a
Bogenfederbow spring
13b13b
Bogenfederbow spring
13c13c
Bogenfederbow spring
1414
Ausgangsteiloutput portion
1515
SchwungmasseInertia
15a15a
SchwungmasseInertia
15b15b
SchwungmasseInertia
1616
Lagercamp
1717
Flanschteilflange
17a17a
Flanschteilflange
17b17b
Flanschteilflange
17c17c
Flanschteilflange
1818
Nietrivet
1919
Plateauplateau
2020
Armpoor
20a20a
Armpoor
20b20b
Armpoor
20c20c
Armpoor
2121
Beaufschlagungseinrichtungloading device
21a21a
Beaufschlagungseinrichtungloading device
21b21b
Beaufschlagungseinrichtungloading device
21c21c
Beaufschlagungseinrichtungloading device
2222
Beaufschlagungseinrichtungloading device
22a22a
Beaufschlagungseinrichtungloading device
22b22b
Beaufschlagungseinrichtungloading device
22d22d
Beaufschlagungseinrichtungloading device
2323
Einformungindentation
2424
Einformungindentation
2525
Trägerflanschbeam flange
2626
Pendelmassependulum mass
2727
Wälzkörperrolling elements
2828
Nietrivet
2929
Zwischenblechintermediate plate
3030
Nietrivet
3131
Baueinheitunit
3232
Beaufschlagungsflächeactuating area
32b 32b
Beaufschlagungsflächeactuating area
32c32c
Beaufschlagungsflächeactuating area
3333
Beaufschlagungsflächeactuating area
3434
Beaufschlagungsflächeactuating area
3535
Beaufschlagungsflächeactuating area
3636
Stirnseitefront
3737
Stirnseitefront
3838
Beaufschlagungsflächeactuating area
38a38a
Beaufschlagungsflächeactuating area
38b38b
Beaufschlagungsflächeactuating area
38c38c
Beaufschlagungsflächeactuating area
3939
Parallele zum Durchmesser des ZweimassenschwungradsParallel to the diameter of the dual mass flywheel
4040
Windungconvolution
4141
Windungconvolution
αα
Neigungswinkeltilt angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19522718 A1 [0002] DE 19522718 A1 [0002]

Claims (10)

Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c) in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer primären, mit einer in Zugrichtung Drehmoment in das Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c) einleitenden und in Schubrichtung Drehmoment aufnehmenden Kurbelwelle (7) einer Brennkraftmaschine verbundenen Schwungmasse (3, 3a, 3b) und einer gegenüber dieser verdrehbar gelagerten sekundären Schwungmasse (15, 15a, 15b) sowie mehreren, über den Umfang zwischen diesen wirksam angeordneten Energiespeichern (11, 11a, 11b) jeweils bestehend aus einer äußeren Bogenfeder (12, 12a, 12b, 12c) und zumindest einer innerhalb dieser angeordneten inneren Bogenfeder (13, 13a, 13b, 13c), wobei die Bogenfedern (12, 12a, 12b, 12c, 13, 13a, 13b, 13c) bei Verdrehung der beiden Schwungmassen (3, 3a, 3b, 15, 15a, 15b) jeweils stirnseitig von an der primären Schwungmasse (3, 3a, 3b) vorgesehenen und an einem mit der sekundären Schwungmasse (15, 15a, 15b) verbundenen Flanschteil (17, 17a, 17b, 17c) vorgesehenen Beaufschlagungseinrichtungen (21, 21a, 21b, 21c, 22, 22a, 22b, 22d) komprimiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verdrehung der beiden Schwungmassen (3, 3a, 3b, 15, 15a, 15b) eine in Zugrichtung von deren Verdrehwinkel abhängige progressiv ansteigende Kennlinie der Energiespeicher (11, 11a, 11b) wirksam ist.Dual mass flywheel ( 1 . 1a . 1b . 1c ) in a drive train of a motor vehicle with a primary, with a tensile torque in the two-mass flywheel ( 1 . 1a . 1b . 1c ) introductory and thrust torque receiving crankshaft ( 7 ) an internal combustion engine connected flywheel ( 3 . 3a . 3b ) and with respect to this rotatably mounted secondary flywheel ( 15 . 15a . 15b ) as well as several, over the extent between these effectively arranged energy stores ( 11 . 11a . 11b ) each consisting of an outer bow spring ( 12 . 12a . 12b . 12c ) and at least one inner bow spring ( 13 . 13a . 13b . 13c ), the bow springs ( 12 . 12a . 12b . 12c . 13 . 13a . 13b . 13c ) with rotation of the two flywheels ( 3 . 3a . 3b . 15 . 15a . 15b ) in each case on the front side of the primary flywheel ( 3 . 3a . 3b ) and at one with the secondary flywheel ( 15 . 15a . 15b ) connected flange part ( 17 . 17a . 17b . 17c ) ( 21 . 21a . 21b . 21c . 22 . 22a . 22b . 22d ) are compressed, characterized in that during the rotation of the two flywheel masses ( 3 . 3a . 3b . 15 . 15a . 15b ) a dependent in the pulling direction of its angle of rotation progressively increasing characteristic of the energy storage ( 11 . 11a . 11b ) is effective. Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompression der äußeren Bogenfedern (12, 12a, 12b) ein kleinerer Verdrehwinkel als ein Verdrehwinkel zur Kompression der inneren Bogenfedern (13, 13a, 13b) vorgesehen ist.Dual mass flywheel ( 1 . 1a . 1b ) according to claim 1, characterized in that for compression of the outer bow springs ( 12 . 12a . 12b ) a smaller angle of rotation than a twist angle for compression of the inner bow springs ( 13 . 13a . 13b ) is provided. Zweimassenschwungrad (1, 1a) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zugseitige Beaufschlagungsflächen (32) des Flanschteiles (17, 17a) für die inneren Bogenfedern (13, 13a) jeweils in Umfangsrichtung und in Kompressionsrichtung gegenüber Beaufschlagungsflächen (33) des Flanschteils (17, 17a) für die äußeren Bogenfedern (12, 12a) verlagert sind.Dual mass flywheel ( 1 . 1a ) according to claim 2, characterized in that Zugseitige admission areas ( 32 ) of the flange part ( 17 . 17a ) for the inner bow springs ( 13 . 13a ) in the circumferential direction and in the compression direction with respect to loading surfaces ( 33 ) of the flange part ( 17 . 17a ) for the outer bow springs ( 12 . 12a ) are relocated. Zweimassenschwungrad (1b) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass schubseitigen Beaufschlagungsflächen (38b) der primären Schwungmasse (3b) für die inneren Bogenfedern (13b) jeweils in Umfangsrichtung und entgegen der Kompressionsrichtung der Bogenfedern (12b, 13b) gegenüber Beaufschlagungsflächen (38a) der primären Schwungmasse (3b) für die äußeren Bogenfedern (12b) verlagert sind.Dual mass flywheel ( 1b ) according to claim 2 or 3, characterized in that thrust loading surfaces ( 38b ) of the primary flywheel ( 3b ) for the inner bow springs ( 13b ) in each case in the circumferential direction and against the compression direction of the bow springs ( 12b . 13b ) compared to admission areas ( 38a ) of the primary flywheel ( 3b ) for the outer bow springs ( 12b ) are relocated. Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdrehwinkel der Schwungmassen (3, 3a, 3b, 15, 15a, 15b) zwischen einer Beaufschlagung der inneren und der äußeren Bogenfedern (12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b) kleiner 5° ist.Dual mass flywheel ( 1 . 1a . 1b ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that a twist angle of the flywheel masses ( 3 . 3a . 3b . 15 . 15a . 15b ) between an application of the inner and the outer bow springs ( 12 . 12a . 12b . 13 . 13a . 13b ) is less than 5 °. Zweimassenschwungrad (1c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugseitigen Beaufschlagungsflächen (32c) des Flanschteils (17c) und die schubseitigen Beaufschlagungsflächen (38c) der primären Schwungmasse nach radial außen einen Neigungswinkel (α) größer 5° ausbilden.Dual mass flywheel ( 1c ) according to claim 1, characterized in that the tension-side loading surfaces ( 32c ) of the flange part ( 17c ) and the thrust loading surfaces ( 38c ) of the primary flywheel radially outward form an angle of inclination (α) greater than 5 °. Zweimassenschwungrad (1c) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die schubseitigen Beaufschlagungsflächen (38c) der primären Schwungmasse zu einem Durchmesser der primären Schwungmasse geneigt angeordnet ist.Dual mass flywheel ( 1c ) according to claim 6, characterized in that the thrust-side loading surfaces ( 38c ) of the primary flywheel is arranged inclined to a diameter of the primary flywheel. Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b, 1c) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Windungen (40, 41) der inneren Bogenfedern (13, 13a, 13b, 13c) und der äußeren Bogenfedern (12, 12a, 12b, 12c) zumindest im Bereich ihrer Stirnseiten radial ineinander greifen.Dual mass flywheel ( 1 . 1a . 1b . 1c ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that turns ( 40 . 41 ) of the inner bow springs ( 13 . 13a . 13b . 13c ) and the outer bow springs ( 12 . 12a . 12b . 12c ) engage radially at least in the region of their end faces radially. Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie mehrstufig ausgebildet ist.Dual mass flywheel ( 1 . 1a . 1b ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the characteristic is formed in several stages. Zweimassenschwungrad (1, 1a, 1b) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Stufe der Kennlinie für ein Drehmoment kleiner 100 Nm ausgelegt ist.Dual mass flywheel ( 1 . 1a . 1b ) according to claim 9, characterized in that a first stage of the characteristic curve is designed for a torque less than 100 Nm.
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Cited By (2)

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DE102014218926A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Zf Friedrichshafen Ag Torsional vibration damper and starting element
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