DE102017112414A1 - Torque transfer device - Google Patents

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DE102017112414A1
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Ion Lucian Buzea
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Abstract

Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Nabe, einen Anlasserflansch sowie ein Schwungrad, wobei das Schwungrad und/oder der Anlasserflansch mittels einer Kupplungsanordnung wahlweise mit der Nabe verbindbar sind.Torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising a hub, a starter flange and a flywheel, wherein the flywheel and / or the starter flange are selectively connectable by means of a coupling arrangement with the hub.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Nabe, einen Anlasserflansch sowie ein Schwungrad.The invention relates to a torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising a hub, a starter flange and a flywheel.

Zweimassenschwungräder sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 41 17 582 A1 , bekannt. Solche Zweimassenschwungräder werden als Schwingungstilger für Torsionsschwingungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei das Zweimassenschwungrad in der Regel zwischen der Kurbelwelle einer das Kraftfahrzeug antreibenden Verbrennungskraftmaschine und einer dem Schaltgetriebe vorgelagerten Fahrzeugkupplung angeordnet ist. Durch die gegen Federkraft und gegebenenfalls auch gegen trockene Reibung relativ zueinander verdrehbare Primärmasse und Sekundärmasse werden Drehschwingungen, die durch das ungleichmäßige Antriebsmoment des in der Regel als Kolbenmotor ausgeführten Verbrennungsmotors hervorgerufen werden, getilgt.Dual mass flywheels are known from the prior art, for example from the DE 41 17 582 A1 , known. Such dual-mass flywheels are used as vibration absorbers for torsional vibrations in drive trains of motor vehicles, the dual-mass flywheel generally being arranged between the crankshaft of an internal combustion engine driving the motor vehicle and a vehicle clutch located upstream of the manual transmission. By against spring force and possibly also against dry friction relative to each other rotatable primary mass and secondary mass are torsional vibrations, which are caused by the non-uniform drive torque of the engine usually designed as a piston engine, redeemed.

Beim Anlassen des Verbrennungsmotors wird dessen Kurbelwelle mittels eines mit dem Antriebsstrang, in der Regel durch Einspuren eines Ritzels in einen Anlasserzahnkranz, verbindbaren elektrischen Anlassers auf eine Mindestdrehzahl beschleunigt, sodass der Verbrennungsmotor seine Leerlaufdrehzahl selbsttätig erreichen kann. Bei heutigen Antriebssträngen kann eine erste Resonanzfrequenz unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegen. Diese Resonanz ist beim Anlassen ggf. allein durch den elektrischen Anlasser zu durchfahren. Dies kann zu Resonanzerscheinen wie verlangsamtem Hochlauf der Drehzahl, Resonanzschwingungen und dergleichen führen.When the internal combustion engine is started, its crankshaft is accelerated to a minimum rotational speed by means of an electric starter which can be connected to the drivetrain, generally by meshing a pinion with a starter ring gear, so that the internal combustion engine can automatically reach its idling speed. In today's powertrains, a first resonant frequency may be below the idle speed. If necessary, this resonance should be passed through by the electric starter alone during starting. This can lead to resonant phenomena such as slowing down the speed, resonant vibrations and the like.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drehmomentübertragungseinrichtung anzugeben, die die oben genannten Probleme vermeidet.An object of the invention is therefore to provide a torque transmission device which avoids the above-mentioned problems.

Dieses Problem wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved by a torque transmission device according to claim 1. Preferred embodiments, refinements or developments of the invention are specified in the dependent claims.

Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Nabe, einen Anlasserflansch sowie ein Schwungrad, wobei das Schwungrad und/oder der Anlasserflansch mittels einer Kupplungsanordnung wahlweise mit der Nabe verbindbar sind. Alternativ ist es auch möglich, dass nur des Schwungrad mit der Kupplungsanordnung wahlweise mit der Nabe verbindbar ist und der Anlasserflansch fest mit der Nabe verbunden ist, wobei ein Anlasserritzel in bekannter Art und Weise durch Einspuren mit einem Anlasserzahnkranz des Anlasserflansches verbindbar ist. Das Schwungrad kann insbesondere auch ein Zweimassenschwungrad sein. Unter wahlweise verbindbar wird insbesondere verstanden, dass die Verbindung bezüglich der Drehmomentübertragung geschlossen oder geöffnet werden kann. Die kann durch einen elektrischen, mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Aktuator erfolgen. Durch das wahlweise an- und abkoppeln des Schwungrades wird die durch den Anlasser zu beschleunigende träge Masse verringert und die Resonanzfrequenzen werden verändert, sodass der durch den Anlasser zu beschleunigende Teil des Antriebsstranges so ausgelegt werden kann, dass keine kritische Resonanz durchfahren werden muss.The abovementioned problem is in particular solved by a torque transmission device, in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising a hub, a starter flange and a flywheel, wherein the flywheel and / or the starter flange can be selectively connected to the hub by means of a clutch arrangement. Alternatively, it is also possible that only the flywheel with the clutch assembly is selectively connectable to the hub and the starter flange is fixedly connected to the hub, wherein a starter pinion in a known manner by meshing with a starter ring gear of the starter flange is connectable. The flywheel may in particular also be a dual-mass flywheel. Under selectively connectable is understood in particular that the connection with respect to the torque transmission can be closed or opened. This can be done by an electric, mechanical, hydraulic or pneumatic actuator. By selectively coupling and uncoupling the flywheel to be accelerated by the starter inertial mass is reduced and the resonance frequencies are changed so that the to be accelerated by the starter part of the drive train can be designed so that no critical resonance must be passed.

Die Kupplungsanordnung umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine Kupplung zur Kopplung des Anlasserflanschs mit der Nabe sowie eine Kupplung zur Kopplung des Schwungrades mit der Nabe. Die Kupplungen sind in einer Ausführungsform der Erfindung unabhängig voneinander betätigbar oder in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wechselweise betätigbar. Die wechselweise Betätigung kann durch eine gemeinsame Betätigung der Kupplungen in entgegengesetztem Öffnungssinn erfolgen.The clutch assembly includes in one embodiment of the invention a clutch for coupling the starter flange to the hub and a clutch for coupling the flywheel to the hub. In one embodiment of the invention, the clutches can be actuated independently of one another or can be actuated alternately in a further embodiment of the invention. The alternate operation can be done by a common actuation of the couplings in opposite opening sense.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 eine Skizze eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung.
An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows
  • 1 a sketch of an embodiment of a torque transmission device according to the invention.

Eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges umfasst eine Nabe 2, die mit einer Kurbelwelle 7 eines nicht näher dargestellten Verbrennungsmotors verbunden, beispielsweise verschraubt, ist. Nabe 2 und Kurbelwelle 7 sind um eine Rotationsachse R drehbar gelagert. Unter der Umfangsrichtung wird im Folgenden eine Drehung um die Rotationsachse R, unter der axialen Richtung die Richtung parallel zur Rotationsachse R und unter der radialen Richtung eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse R verstanden. Weitere Komponenten des Antriebsstranges wie eine Fahrzeugkupplung, ein Schaltgetriebe, Übertragungswellen, ein Differenzialgetriebe und Antriebsräder werden hier nicht beschreiben, da diese hinlänglich bekannt und für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind. Ein Anlasserflansch 3 ist über eine Kupplungsanordnung 4 mit der Nabe 2 verbindbar und weist an seinem Außenumfang einen Anlasserzahnkranz 31 auf, der mit einem Ritzel 51 einer Abtriebswelle 52 eines Anlassers 5 in Eingriff ist. Die Kupplungsanordnung 4 dient der wahlweisen Kopplung des Anlasserflansches 3 mit der Nabe 2. Ist der Anlasserflansch 3 mit der Nabe 2 gekoppelt, so wird ein Drehmoment vom Anlasserflansch 3 auf die Kurbelwelle 7 übertragen, im nicht gekoppelten Zustand des Anlasserflansches 3 wird kein Drehmoment zwischen dem Anlasserflansch 3 und der Kurbelwelle 7 übertragen. Die Kupplungsanordnung 4 dient darüber hinaus der Verbindung eines Schwungrades 6, das insbesondere ein Zweimassenschwungrad ist, mit der Nabe 2. Das Schwungrad 6 kann durch die Kupplungsanordnung 4 wahlweise mit der nabe gekoppelt werden. Ist das Schwungrad 6 mit der Nabe 2 gekoppelt, so wird ein Drehmoment vom Schwungrad 6 auf die Kurbelwelle 7 oder von der Kurbelwelle 1 auf das Schwungrad 6 übertragen, im nicht gekoppelten Zustand des Schwungrad 6 wird kein Drehmoment zwischen dem Anlasserflansch 3 und der Kurbelwelle 7 übertragen.A torque transmission device 1 in the drive train of a motor vehicle comprises a hub 2 that with a crankshaft 7 connected to an internal combustion engine, not shown, for example, screwed, is. hub 2 and crankshaft 7 are about a rotation axis R rotatably mounted. Below the circumferential direction, a rotation about the axis of rotation is hereinafter R , under the axial direction, the direction parallel to the axis of rotation R and a direction perpendicular to the axis of rotation under the radial direction R Understood. Other components of the drive train such as a vehicle clutch, a transmission, transmission shafts, a differential gear and drive wheels will not be described here, since these are well known and not necessary for the understanding of the invention. A starter flange 3 is via a coupling arrangement 4 with the hub 2 connectable and has on its outer circumference a starter ring gear 31 up, with a pinion 51 an output shaft 52 a starter 5 is engaged. The coupling arrangement 4 serves the optional coupling of the starter flange 3 with the hub 2 , Is the starter flange 3 with the hub 2 coupled, so will a torque from the starter flange 3 on the crankshaft 7 transferred, in the uncoupled state of the starter flange 3 There is no torque between the starter flange 3 and the crankshaft 7 transfer. The coupling arrangement 4 also serves to connect a flywheel 6 , which is in particular a dual mass flywheel, with the hub 2 , The flywheel 6 can through the coupling arrangement 4 optionally coupled with the hub. Is the flywheel 6 with the hub 2 coupled, so is a torque from the flywheel 6 on the crankshaft 7 or from the crankshaft 1 on the flywheel 6 transferred, in the uncoupled state of the flywheel 6 There is no torque between the starter flange 3 and the crankshaft 7 transfer.

Die Kupplungsanordnung 4 umfasst zwei Kupplungen 41 und 42, die Kupplung 41 dient der wahlweisen Kopplung des Anlasserflansches 3 mit der Nabe 2 zur Übertragung eines Drehmoments, die Kupplung 42 dient der wahlweisen Kopplung des Schwungrades 6 mit der Nabe 2 zur Übertragung eines Drehmoments.The coupling arrangement 4 includes two couplings 41 and 42 , the coupling 41 serves the optional coupling of the starter flange 3 with the hub 2 for transmitting a torque, the clutch 42 serves the optional coupling of the flywheel 6 with the hub 2 for transmitting a torque.

Die Kupplungen 41 und 42 können unabhängig voneinander schaltbar sein, können aber auf so miteinander zusammenwirken, dass diese wechselweise ein- und ausgekuppelt sind. Ist die Kupplung 41 geschlossen, so ist dann die Kupplung 42 geöffnet und umgekehrt. Zum Starten des Verbrennungsmotors wird die Kupplung 41 geschlossen und die Kupplung 42 geöffnet. Dadurch ist das Schwungrad 6 und damit alle im Antriebsstrang nachfolgenden Komponenten wie Fahrzeugkupplung, Schaltgetriebe bis hin zu den Antriebsrädern, von der Kurbelwelle 7 entkoppelt. Der Anlasserflansch 3 und damit auch der Anlasser 5 sind durch die geschlossene Kupplung 41 mit der Kurbelwelle 7 zur Übertragung eines Drehmomentes verbunden, sodass durch den elektrisch betriebenen Anlasser 5 nur der Verbrennungsmotor angetrieben werden muss, keine im Antriebsstrang nachgeordneten Einrichtungen. Ist der Verbrennungsmotor gestartet, wird die Kupplung 41 geöffnet und zeitgleich die Kupplung 42 geschlossen. Nun ist das Schwungrad 6 mit der Kurbelwelle 7 gekoppelt und der Anlasserflansch 3 und damit auch der Anlasser 5 entkoppelt.The couplings 41 and 42 can be independently switchable, but can interact with each other so that they are alternately engaged and disengaged. Is the clutch 41 closed, so then is the clutch 42 opened and vice versa. To start the engine, the clutch 41 closed and the clutch 42 open. This is the flywheel 6 and thus all components in the drive train, such as the vehicle clutch, the manual transmission and the drive wheels, from the crankshaft 7 decoupled. The starter flange 3 and therefore also the starter 5 are through the closed clutch 41 with the crankshaft 7 connected to transmit a torque, so through the electrically operated starter 5 only the internal combustion engine must be driven, no downstream in the drive train facilities. When the combustion engine starts, the clutch becomes 41 opened and at the same time the clutch 42 closed. Now the flywheel is 6 with the crankshaft 7 coupled and the starter flange 3 and therefore also the starter 5 decoupled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transfer device
22
Nabehub
33
AnlasserflanschAnlasserflansch
44
Kupplungsanordnungclutch assembly
55
AnlasserStarter
66
Schwungradflywheel
77
Kurbelwellecrankshaft
3131
AnlasserzahnkranzStarter gear
4141
Kupplung für AnlasserflanschCoupling for starter flange
4242
Kupplung für SchwungradCoupling for flywheel
5151
Ritzelpinion
5252
Abtriebswelleoutput shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4117582 A1 [0002]DE 4117582 A1 [0002]

Claims (4)

Drehmomentübertragungseinrichtung (1), insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Nabe (2), einen Anlasserflansch (3) sowie ein Schwungrad (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (6) und/oder der Anlasserflansch (3) mittels einer Kupplungsanordnung (4) wahlweise mit der Nabe (2) verbindbar sind.Torque transmission device (1), in particular for the drive train of a motor vehicle, comprising a hub (2), a starter flange (3) and a flywheel (6), characterized in that the flywheel (6) and / or the starter flange (3) by means of a Coupling arrangement (4) optionally with the hub (2) are connectable. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (4) eine Kupplung (41) zur Kopplung des Anlasserflansch (3) mit der Nabe (2) sowie eine Kupplung (42) zur Kopplung des Schwungrades (6) mit der Nabe (2) umfasst.Torque transmission device according to Claim 1 , characterized in that the coupling arrangement (4) comprises a coupling (41) for coupling the starter flange (3) with the hub (2) and a coupling (42) for coupling the flywheel (6) with the hub (2). Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (41, 42) unabhängig voneinander betätigbar sind.Torque transmission device according to Claim 2 , characterized in that the couplings (41, 42) are independently operable. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (41, 42) wechselweise betätigbar sind.Torque transmission device according to Claim 2 or 3 , characterized in that the couplings (41, 42) are alternately actuated.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4117582A1 (en) 1990-05-31 1991-12-05 Luk Lamellen & Kupplungsbau Divided flywheel structure

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DE4117582A1 (en) 1990-05-31 1991-12-05 Luk Lamellen & Kupplungsbau Divided flywheel structure

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