DE9116571U1 - Dual mass flywheel for an internal combustion engine - Google Patents
Dual mass flywheel for an internal combustion engineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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- F16F15/13171—Bearing arrangements
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Description
Anwaltsakte: G 4899
J.M. Voith GmbH
"Ringlose Lagerung"Attorney file: G 4899
JM Voith GmbH
"Ringless storage"
Die Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Auf DE-34 25 161 C2 wird verwiesen .The invention relates to a dual-mass flywheel according to the preamble of claim 1. Reference is made to DE-34 25 161 C2.
Bei diesem bekannten Zweimassenschwungrad geht es darum, eine Drehmomentübertragungseinrichtung zu schaffen, die gegenüber Drehmomentübertragungseinrichtungen der eingangs genannten Art eine verbesserte Funktion und eine erhöhte Lebensdauer aufweist und weiterhin in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellbar ist. Die bekannte Ausführungsform hat aus verschiedenen Gründen nicht befriedigt: der Montage- und Bauaufwand ist verhältnismäßig groß und die Montagesicherheit niedrig.The aim of this known dual-mass flywheel is to create a torque transmission device that has improved functionality and an increased service life compared to torque transmission devices of the type mentioned above and can also be manufactured in a particularly simple and economical manner. The known design was not satisfactory for various reasons: the assembly and construction effort is relatively high and the assembly reliability is low.
DE-A-41 27 437 beschreibt ein Zweimassenschwungrad derselben Gattung. Auch hier geht es primär wieder um den einfachen Aufbau und die kostengünstige Herstellung.DE-A-41 27 437 describes a dual-mass flywheel of the same type. Here, too, the primary focus is on simple construction and cost-effective production.
Trotz erheblicher Bemühungen ist es bisher nicht gelungen, die Konstruktion von Zweimassenschwungrädern derart zu vereinfachen, daß die Herstellungskosten deutlich gesenkt werden, bei gleichzeitiger Erhaltung der technischen Funktion.Despite considerable efforts, it has not yet been possible to simplify the design of dual-mass flywheels to such an extent that the manufacturing costs are significantly reduced while at the same time maintaining the technical function.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zweimassenschwungrad gemäß dem Gattungsbegriff im Aufbau derart zu vereinfachen, daß die Herstellungskosten deutlich gesenkt werden können, daß aber zugleich die technischen Funktio-The invention is based on the task of simplifying the structure of a dual-mass flywheel according to the generic term in such a way that the manufacturing costs can be significantly reduced, but at the same time the technical functions
nen erhalten bleiben.remain preserved.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This object is solved by the characterizing features of claim 1.
Der Aufbau des Zweimassenschwungrades wird hierdurch einfacher. Das Teuerste an Lagern sind die Lagerringe. Wenn wenigstens ein Lagerring entfällt, beispielsweise der Außenring, so erbringt dies eine ganz erhebliche Ersparnis. Am besten läßt man die beiden Lagerringe wegfallen und bildet die Lagerlaufbahnen aus den zu lagernden Bauteilen selbst. Auch die Montage wird vereinfacht. Insgesamt lassen sich die Herstellungskosten durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen dramatisch absenken.This makes the construction of the dual-mass flywheel simpler. The most expensive part of the bearings are the bearing rings. If at least one bearing ring is eliminated, for example the outer ring, this results in considerable savings. It is best to omit the two bearing rings and form the bearing races from the components to be supported. Assembly is also simplified. Overall, the manufacturing costs can be dramatically reduced by the measures according to the invention.
Daß die erfindungsgemäße Lösung bis heute nicht erkannt wurde, ist auch deshalb besonders erstaunlich, weil es sich beim Zweimassenschwungrad um ein Zubehörteil zum Automobil handelt, und weil die Zubehörindustrie bekanntlich seit langem einem extremen Wettbewerbsdruck ausgesetzt ist .The fact that the solution according to the invention has not been recognized to date is particularly surprising because the dual-mass flywheel is an accessory for automobiles and because the accessories industry has long been exposed to extreme competitive pressure.
Auch die technischen Funktionen des Zweimassenschwungrads bleiben bei Anwendung der Erfindung voll und ganz erhalten. Die Lagerung zwischen den beiden Schwungmassen eines Zweimassenschwungrades braucht nämlich nur relativ geringe radiale und axiale Kräfte aufzunehmen. Die Lagerung dient hauptsächlich cer Positionierung oder Führung, vor allem in radialer Hinsicht.The technical functions of the dual-mass flywheel are also fully retained when the invention is used. The bearing between the two flywheels of a dual-mass flywheel only needs to absorb relatively small radial and axial forces. The bearing is mainly used for positioning or guidance, especially in radial terms.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Abmessungen des Zweimassenschwungrades zumindest in radialer Richtung verringert werden können, was ebenfallsA further advantage of the invention is that the dimensions of the dual-mass flywheel can be reduced at least in the radial direction, which also
zur Kostenersparnis beiträgt.contributes to cost savings.
Es gibt jedoch noch einen weiteren, versteckten Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik: verwendet man komplette Lager, so wie seither, so ist man an gewisse, im Handel erhältliche, genormte Typen gebunden. Von diesen genormten Typen abweichende Lager sind extrem teuer und verbieten sich daher von selbst. Bei Anwendung der Erfindung hingegen braucht der Hersteller des Zweimassenschwungrades allein die Kugel zuzukaufen. Diese sind in allen beliebigen Abmessungen vorhanden. Hierdurch hat der Konstrukteur praktisch eine unbegrenzte Freiheit, die Konstruktion des Zweimassenschwungrades dem jeweiligen Einsatzfall anzupassen. Auch hat der Konstrukteur die Möglichkeit, im Einzelfall viel weniger Kugeln zu verwenden, als bei einem normalen Lager mit Innenring und Außenring. Da das Lager, wie oben erwähnt, hauptsächlich Führungsfunktion hat, wird er von dieser Möglichkeit gern Gebrauch machen, um auch hierdurch zur Kostensenkung beizutragen .However, there is another hidden advantage of the invention compared to the state of the art: if you use complete bearings, as has been the case up to now, you are bound to certain standardized types that are commercially available. Bearings that deviate from these standardized types are extremely expensive and are therefore not possible. When using the invention, however, the manufacturer of the dual-mass flywheel only needs to buy the balls. These are available in any size. This gives the designer practically unlimited freedom to adapt the design of the dual-mass flywheel to the specific application. The designer also has the option of using far fewer balls in individual cases than with a normal bearing with an inner ring and outer ring. Since the bearing, as mentioned above, mainly has a guiding function, he will gladly make use of this option in order to help reduce costs.
Die Erfindung hat noch einen ganz entscheidenden Vortei: durch das Weglassen der Lagerringe wird das mögliche radiale Spiel sowie auch das mögliche axiale Spiel bedeutend verringert. Demgemäß ergeben sich durch Anwendung der Erfindung viel kleinere Toleranzen, als seither. Dies wirkt sich unter anderem auf die Lebensdauer des Zweimassenschwungrades aus.The invention has another crucial advantage: by omitting the bearing rings, the possible radial play as well as the possible axial play is significantly reduced. Accordingly, the application of the invention results in much smaller tolerances than before. This affects, among other things, the service life of the dual-mass flywheel.
Schließlich entfallen auch Sicherungs- oder Haltemittel zum Fixieren der Lagerringe, so z.B. eine Haltescheibe, die üblicherweise auf die Stirnseite der Nabe aufgeschraubt wird, um den Lager-Innenring zu halten.Finally, there is no longer any need for securing or holding devices to fix the bearing rings, such as a retaining disc, which is usually screwed onto the front side of the hub to hold the bearing inner ring.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which shows the following in detail:
Figur 1 zeigt zunächst in ganz allgemeiner Form in einem Axialschnitt ein Zweimassenschwungrad.Figure 1 shows a very general axial section of a dual-mass flywheel.
Die Figuren 2 und 3 zeigen im Ausschnitt ebenfalls in achssenkrechten Schnitten die entscheidenden Einzelheiten im Bereich der Lagerung.Figures 2 and 3 also show the crucial details in the area of the bearings in sections perpendicular to the axis.
Wie man am besten aus Figur 1 erkennt, weist das Zweimassenschwungrad eine erste Schwungmasse 1 auf, die dem hier nicht dargestellten Motor zugeordnet ist. Diese Schwungmasse 1 weist in diesem Längsschnitt gesehen die Gestalt eines radial innen offenen U auf. Die beiden Schenkel des U bilden zwei Seitenscheiben 2 und 3.As can best be seen from Figure 1, the dual-mass flywheel has a first flywheel mass 1, which is assigned to the engine (not shown here). This flywheel mass 1, seen in this longitudinal section, has the shape of a U that is open radially on the inside. The two legs of the U form two side disks 2 and 3.
Das Zweimassenschwungrad weist eine zweite Schwungmasse 4 auf. Diese ist dem nicht dargestellten Getriebe zugeordnet. Sie hat ebenfalls die Gestalt eines U, das jedoch gegen den Umfang hin offen ist. Der eine Schenkel 5 dieser zweiten Schwungmasse 4 greift in den zwischen den beiden Seitenscheiben 2 und 3 gebildeten Innenraum 6.The dual-mass flywheel has a second flywheel mass 4. This is assigned to the gearbox (not shown). It also has the shape of a U, but is open around the circumference. One leg 5 of this second flywheel mass 4 engages in the interior space 6 formed between the two side disks 2 and 3.
Die beiden Schwungmassen 1 und 4 sind zueinander begrenzt verdrehbar. Zu diesem Zweck sind Federn 7 zwischengeschaltet, die nur schematisch angedeutet sind. Diese Federn übertragen Drehmoment von der ersten Schwungmasse 1 auf die zweite Schwungmasse 4, und zwar über die Mittelscheibe 5.The two flywheel masses 1 and 4 can be rotated relative to each other to a limited extent. For this purpose, springs 7 are interposed, which are only indicated schematically. These springs transfer torque from the first flywheel mass 1 to the second flywheel mass 4, via the center disk 5.
Außerdem ist zwischen den beiden Schwungmassen 1 und 4In addition, between the two flywheel masses 1 and 4
eine Dämpfungseinrichtung geschaltet. Im vorliegenden Falle sind dies im Volumen veränderliche Verdrängungskammern . a damping device is connected. In the present case, these are displacement chambers with variable volume.
In Figur 2 erkennt man im einzelnen einen Teil der Primärmasse 10, der der Motorseite zugewandt ist. Zur Primärmasse 10 gehört eine Nabe 11. Diese ist mittels einer Bolzenschraube mit der Kurbelwelle verschraubt. Von der Bolzenschraube ist nur der Schraubenkopf 12 angedeutet; die Kurbelwelle ist nicht gezeigt.In Figure 2, a part of the primary mass 10 can be seen in detail, which faces the engine side. The primary mass 10 includes a hub 11. This is screwed to the crankshaft using a bolt. Only the bolt head 12 is indicated; the crankshaft is not shown.
Man erkennt ferner eine Mittelscheibe 13. Diese ist mit einer Sekundärmasse (nicht dargestellt) drehfest verbunden. Die Mittelscheibe 13 enthält Aussparungen zur Aufnahme der elastischen Glieder (Federn). Dies ist jedoch hier nicht dargestellt, da für die Erfindung ohne Bedeutung .A central disk 13 can also be seen. This is connected to a secondary mass (not shown) in a rotationally fixed manner. The central disk 13 contains recesses for accommodating the elastic members (springs). However, this is not shown here as it is irrelevant to the invention.
Zwischen der Mittelscheibe 13 und der Nabe 11 befinden sich Kugeln 14, von denen eine zu sehen ist. Die Kugeln 14 laufen in rinnenartigen Lagerlaufbahnen 15.1, 15.2 und 16. Der mit Schmiermittel gefüllte Lagerraum ist beidseits durch Dichtungsringe 17, 18 abgedichtet.Between the center disk 13 and the hub 11 there are balls 14, one of which can be seen. The balls 14 run in groove-like bearing races 15.1, 15.2 and 16. The bearing space filled with lubricant is sealed on both sides by sealing rings 17, 18.
Entscheidend ist, daß die Mittelscheibe 13 aus zwei Einzelscheiben 13.1 und 13.2 aufgebaut ist. Diese bestehen jeweils aus Blech, das beispielsweise eine Stärke von 3,5 mm hat. Die beiden Bleche sind ringförmig; sie sind an ihren radial inneren Enden abgekröpft, derart, daß Axialflansche 20, 21 entstehen. Zwischen den beiden Teilscheiben 13.1, 13.2 befindet sich eine Trennebene 22. Wie man sieht, sind die Kugeln 14 derart angeordnet, daß sich ihre Mittelpunkte in der Trennebene 22 befinden.The decisive factor is that the central disk 13 is made up of two individual disks 13.1 and 13.2. These are each made of sheet metal, which has a thickness of 3.5 mm, for example. The two sheets are ring-shaped; they are bent at their radially inner ends in such a way that axial flanges 20, 21 are created. There is a separation plane 22 between the two partial disks 13.1, 13.2. As can be seen, the balls 14 are arranged in such a way that their centers are in the separation plane 22.
Die Teilung der Mittelscheibe 13 in zwei Teilscheiben 13.1, 13.2 sowie die symmetrische Anordnung zueinander und in Bezug auf die Kugeln 14 ist besonders günstig. Es lassen sich nämlich dünne Bleche für die Teilscheiben verwenden, was eine Voraussetzung für die kostengünstige Herstellung ist. Außerdem addieren sich die axialen Längen der Axialflansche 20, 21 zu einer gesamten axialen Erstreckung, die groß genug ist, um hieraus die Lagerlaufbahnen 15.1, 15.2 zu bilden, und die außerdem einen genügend großen Lager-Innenraum zur Aufnahme von Schmiermittel zuläßt.The division of the central disk 13 into two partial disks 13.1, 13.2 and the symmetrical arrangement to each other and in relation to the balls 14 is particularly advantageous. Thin metal sheets can be used for the partial disks, which is a prerequisite for cost-effective production. In addition, the axial lengths of the axial flanges 20, 21 add up to a total axial extension that is large enough to form the bearing raceways 15.1, 15.2 and which also allows a sufficiently large bearing interior to accommodate lubricant.
Die beiden Teilscheiben 13.1, 13.2 müssen absolut dicht miteinander verbunden werden. Es darf somit kein Spaltraum in der Trennebene 22 verbleiben. Um dies zu erreichen, wird eine Lötfolie verwendet, die beim Zusammenfügen der beiden Scheiben zwischen diese gelegt wird. Das Verlöten mittels der Lötfolie wird zweckmäßigerweise in einem einzigen Vorgang mit dem Härten der Teilscheiben vorgenommen. Auch hierin liegt ein Kostenvorteil.The two partial disks 13.1, 13.2 must be connected absolutely tightly. There must therefore be no gap in the parting plane 22. To achieve this, a soldering foil is used, which is placed between the two disks when they are joined together. The soldering using the soldering foil is best carried out in a single process with the hardening of the partial disks. This also represents a cost advantage.
Die Montage der Kugeln 14 erfolgt in üblicher Weise: die beiden beteiligten Elemente, nämlich die Nabe 11 einerseits und die Mittelscheibe 13 andererseits werden bei der Montage in Bezug auf die Drehachse in eine relativ zueinander exzentrische Position verbracht, und zwar derart, daß sich in den Spaltraum zwischen diesen beiden Teilen Kugeln 14 in axialer Richtung einführen lassen. Ist eine genügend große Anzahl von Kugeln in den exzentrischen Ringraum eingeführt, so werden einige dieser Kugeln in diesem Ringraum verschoben, bis die Exzentrizität aufgehoben ist, und die beteiligten Elemente Nabe 11 und Mittelscheibe 13 konzentrisch zueinander angeordnet sind.The balls 14 are assembled in the usual way: the two elements involved, namely the hub 11 on the one hand and the center disk 13 on the other hand, are brought into an eccentric position relative to each other in relation to the axis of rotation during assembly, in such a way that balls 14 can be introduced in the axial direction into the gap between these two parts. If a sufficiently large number of balls have been introduced into the eccentric annular space, some of these balls are displaced in this annular space until the eccentricity is eliminated and the elements involved, hub 11 and center disk 13, are arranged concentrically to each other.
Diese Lage wird sodann mittels eines Käfigs fixiert.This position is then fixed using a cage.
Die in Figur 3 dargestellte AusfUhrungsform hat ebenfalls eine geteilte Mittelscheibe. Diese wird jedoch nicht zum Bilden der Laufbahnen des Lagers verwendet. Statt dessen ist ein sich in Axialrichtung erstreckender Flansch 30 vorgesehen. Dieser ist Bestandteil der Sekundärmasse und ist mit dieser über eine einteilige Brücke 41 fest verbunden. Diese Ausführungsform ist deshalb vorteilhaft, weil Reibwärme, die von der (hier nicht dargestellten) Reibkupplung auf die Sekundärmasse 40 gelangt, einen verhältnismäßig weiten Weg über die Brücke 41 bis zum Axialflansch 30 zurückzulegen hat. Deswegen gelangt nur noch ein verminderter Wärmestrom zu den Kugeln 14.The embodiment shown in Figure 3 also has a split center disk. However, this is not used to form the raceways of the bearing. Instead, a flange 30 extending in the axial direction is provided. This is part of the secondary mass and is firmly connected to it via a one-piece bridge 41. This embodiment is advantageous because frictional heat that reaches the secondary mass 40 from the friction clutch (not shown here) has to travel a relatively long way across the bridge 41 to the axial flange 30. Therefore, only a reduced heat flow reaches the balls 14.
DrW/gw
04. 11.1991DrW/gw
04. 11.1991
Claims (6)
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:1.7 The bearing interior is sealed on both sides by bearing seals (17, 18),
characterized by the following features:
04.11.1991DrW/gw
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE9116571U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112762140A (en) * | 2019-10-21 | 2021-05-07 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Dual mass flywheel with pressed-in flexplates |
-
1991
- 1991-11-06 DE DE9116571U patent/DE9116571U1/en not_active Expired - Lifetime
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