DE102020121743A1 - Sealing arrangement for a dual mass flywheel - Google Patents
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Abstract
Die Anmeldung betrifft einen als Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer (1), der ein um eine Rotationsachse (4) verdrehbar angeordnetes Eingangsteil (2) und ein entgegen der Wirkung einer Federdämpfereinrichtung (6) gegenüber einem begrenzt um die gemeinsame Rotationsachse (4) verdrehbares Ausgangsteil (3) umfasst, wobei die Federdämpfereinrichtung (6) in einer von dem Eingangsteil (2) gebildeten Ringkammer (14) angeordnet und eingangsseitig beaufschlagt ist und ein mit der Federdämpfereinrichtung (6) zusammenwirkender Trägerflansch (7) gemeinsam mit einem Abtriebsnabenflansch (9) das mehrteilige Ausgangsteil (3) bildet und die mittels Nietverbindungen (8) zusammengefügt sind, über die weiterhin eine Dichtmembran (12) befestigt ist, welche an dem Eingangsteil (2) abgestützt ist, wobei die Befestigung der Dichtmembran (12) eine einteilige, durch die Nietverbindungen (8) fixierte Deckscheibe (13) einschließt, deren Abstützfläche (18) an der Dichtmembran (12) weitestgehend einer Kontaktfläche (19) zwischen einem Abtriebsnabenflansch (9) und der Dichtmembran (12) entspricht. The application relates to a torsional vibration damper (1) constructed as a dual-mass flywheel, which has an input part (2) arranged to be rotatable about an axis of rotation (4) and an output part (3 ), wherein the spring damper device (6) is arranged in an annular chamber (14) formed by the input part (2) and is acted upon on the input side, and a carrier flange (7) interacting with the spring damper device (6) together with a driven hub flange (9) comprise the multi-part output part (3) and which are joined together by means of riveted connections (8), via which a sealing membrane (12) is also attached, which is supported on the input part (2), the attachment of the sealing membrane (12) being a one-piece, through the riveted connections ( 8) includes a fixed cover disk (13), the support surface (18) of which extends as far as possible on the sealing membrane (12). d corresponds to a contact surface (19) between an output hub flange (9) and the sealing membrane (12).
Description
Die Anmeldung betrifft einen als ein Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer, der ein um eine Rotationsachse verdrehbar angeordnetes Eingangsteil und ein entgegen der Wirkung einer Federdämpfereinrichtung gegenüber diesem begrenzt um die gemeinsame Rotationsachse verdrehbares Ausgangsteil umfasst, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruchs 1.The application relates to a torsional vibration damper constructed as a dual-mass flywheel, which comprises an input part arranged to be rotatable about an axis of rotation and an output part which can be rotated relative thereto to a limited extent about the common axis of rotation counter to the action of a spring damper device, according to the features of the preamble of
Zweimassenschwungräder, wie beispielsweise in der
Aus
Die Federdämpfereinrichtung kann in einer von dem Eingangsteil gebildeten Ringkammer untergebracht sein, die nach außen beispielsweise gegen eindringendes Wasser oder andere Verschmutzungen abgedichtet sein kann. Wie beispielsweise aus der Druckschrift
Die Aufgabe besteht darin, einen baulich und/oder funktional verbesserten Drehschwingungsdämpfer bereitzustellen, bei dem mittels einfacher Maßnahmen die Abdichtqualität des Innenraums verbessert ist. Außerdem soll diese Kundenanforderung kostengünstig realisierbar und frei von Funktionsstörungen sein.The object is to provide a structurally and/or functionally improved torsional vibration damper in which the sealing quality of the interior is improved by means of simple measures. In addition, this customer requirement should be able to be implemented cost-effectively and be free from malfunctions.
Diese Problemstellung wird durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved by a torsional vibration damper with the features of
Es ist vorgesehen, dass die Befestigung der Dichtmembran eine einteilige verwindungssteife, durch die Nietverbindungen fixierte Deckscheibe einschließt, deren Abstützfläche an der Dichtmembran weitestgehend einer Kontaktfläche zwischen der Dichtmembran und einem Abtriebsnabenflansch entspricht.It is provided that the attachment of the sealing membrane includes a one-piece, torsion-resistant cover disk fixed by the rivet connections, the support surface of which on the sealing membrane largely corresponds to a contact surface between the sealing membrane and an output hub flange.
Aufgrund der einteilig geschlossenen, die Nietverbindungen einschließenden Deckscheibe stellt sich eine großflächige Abstützung der Dichtmembran ein. Durch die ergänzende Deckscheibe ist diese umfangsseitig stets flächig an der Dichtmembran abgestützt. Dieses Auslegungskonzept verhindert wirksam ein Abheben bzw. Aufdrücken der relativ dünnwandigen Dichtmembran gegen ihre Federkraft von der Kontaktfläche an dem Abtriebsnabenflansch zwischen den umfangsseitigen versetzt zueinander angeordneten Nietverbindungen.Due to the one-piece closed cover disc enclosing the rivet connections, the sealing membrane is supported over a large area. Due to the additional cover plate, this is always supported flat on the sealing membrane on the peripheral side. This design concept effectively prevents the relatively thin-walled sealing membrane from being lifted off or pressed against its spring force from the contact surface on the output hub flange between the circumferentially offset rivet connections.
Durch die Dichtmembranbefestigung und Fixierung mittels einer Deckscheibe an dem Abtriebsflansch ist die Wirkungsweise der Dichtmembran unbeeinflusst, so dass eine gleichbleibende Membranspannung gewährleistet ist. Vorteilhaft unterbindet diese Maßnahme den Eintritt von Wasser bzw. Spritzwasser und Verunreinigungen wie Staub in den Innenraum des Drehschwingungsdämpfers sowie in den Bogenfederkanal der Federdämpfereinrichtung, beispielsweise bei Fahrten des Kraftfahrzeugs im Regen oder bei einer Motorraumreinigung mit einem Dampfstrahlgerät. Folglich kann mit der einfachen, fertigungs- und montagetechnisch günstigen und damit kostensparenden, der Dichtmembran zugeordneten Deckscheibe eine funktional verbesserte Abdichtung des Drehschwingungsdämpfers bereitgestellt werden.The effectiveness of the sealing membrane is unaffected by the fastening of the sealing membrane and fixing by means of a cover plate on the output flange, so that a constant membrane tension is guaranteed. This measure advantageously prevents the entry of water or splashing water and dirt such as dust into the interior of the torsional vibration damper and into the arc spring channel of the spring damper device, for example when the motor vehicle is driven in the rain or when the engine compartment is cleaned with a steam jet device. Consequently, a functionally improved sealing of the torsional vibration damper can be provided with the simple cover plate associated with the sealing membrane, which is favorable in terms of production and assembly technology and is therefore cost-saving.
Gleichzeitig erfüllt das konstruktive Konzept auch die Forderung von Kraftfahrzeugherstellern, wonach auch unter Druck, beispielsweise bei Wasserdurchfahrten des Kraftfahrzeugs, weder Wasser in den Innenraum des Drehschwingungsdämpfers eintreten noch den Bogenfederkanal beaufschlagen darf. Die Verwendung der Dichtscheibe verbessert entscheidend die Abdichtqualität des Drehschwingungsdämpfers, wodurch sich dessen Betriebssicherheit bzw. die Ausfallsicherheit und damit die Lebensdauer erhöht.At the same time, the design concept also meets the requirement of motor vehicle manufacturers, according to which water must not enter the interior of the torsional vibration damper or act on the arc spring duct, even under pressure, for example when the motor vehicle drives through water. The use of the sealing washer decisively improves the sealing quality of the torsional vibration damper, which increases its operational safety and reliability and thus its service life.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass im Einbauzustand die Dichtmembran zwischen zwei biegesteifen bzw. verwindungssteifen Bauteilen, der Deckscheibe und dem Abtriebsnabenflansch, eingespannt ist. Zur Darstellung einer übereinstimmenden und ausreichenden Steifigkeit weist die Deckscheibe bevorzugt eine Wandstärke auf, die nahezu der Wandstärke von dem Abtriebsnabenflansch im Bereich der Nietverbindung entspricht.A preferred embodiment provides that in the installed state, the sealing membrane between two rigid or torsion-resistant components, the cover plate and the output hub lansch, is clamped. In order to achieve consistent and sufficient rigidity, the cover disk preferably has a wall thickness that almost corresponds to the wall thickness of the output hub flange in the area of the riveted connection.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine getopft gestaltete Deckscheibe vorgesehen, die zumindest einen die Bauteilsteifigkeit deutlich verbessernden Bord aufweist. Der beispielsweise radial außenseitig positionierte Bord der Deckscheibe weist bevorzugt eine Bordhöhe auf, die nahezu einer Schließkopfhöhe der Nietverbindung entspricht. Alternativ dazu kann eine Deckscheibe mit zwei radial beabstandeten Borden eingesetzt werden, zwischen denen die Nietköpfe der Nietverbindungen aufgenommen sind.According to a further embodiment, a potted cover disk is provided which has at least one rim that significantly improves the component rigidity. The rim of the cover disk, which is positioned radially on the outside, for example, preferably has a rim height that almost corresponds to a closing head height of the rivet connection. As an alternative to this, a cover plate with two radially spaced rims can be used, between which the rivet heads of the rivet connections are accommodated.
Weiterhin kann eine als Tellerfeder ausgeformte Deckscheibe eingesetzt werden. Vorteilhaft ermöglicht die scheibenartig gestaltete Tellerfeder eine beidseitige Montage, so dass die Tellerfeder im Einbauzustand eine Vorspannkraft radial innenseitig oder radial außenseitig auf die Dichtmembran einleitet. Die bevorzugt aus Blech gestanzte, umgeformte bzw. aufgestellte und gehärtete, eine konstante Materialstärke aufweisende Tellerfeder ist vorteilhaft zumindest an dem zur Dichtmembran ausgerichteten Außenumfang gerundet, um bei der Montage, der Vernietung eine Beschädigung der Dichtmembran zu vermeiden.Furthermore, a cover plate shaped as a plate spring can be used. Advantageously, the disk-like disk spring allows assembly on both sides, so that in the installed state the disk spring introduces a pretensioning force radially on the inside or radially on the outside of the sealing membrane. The plate spring, which is preferably stamped from sheet metal, formed or erected and hardened and has a constant material thickness, is advantageously rounded at least on the outer circumference aligned with the sealing membrane in order to avoid damage to the sealing membrane during assembly or riveting.
Bevorzugt ist als Werkstoff für die aufgedickte sowie für die getopfte Deckscheibe ein Stahlwerkstoff bzw. ein Stahlblech vorgesehen. Zur Erzielung eines Gewichtsvorteils bietet es sich an, für die Herstellung der Deckscheibe als Werkstoff carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) zu verwenden, der alle Anforderungen hinsichtlich Festigkeit und Temperaturbeständigkeit erfüllt.A steel material or a steel sheet is preferably provided as the material for the thickened and potted cover plate. In order to achieve a weight advantage, it is advisable to use carbon fiber reinforced plastic (CFRP) as the material for the production of the cover plate, which meets all the requirements in terms of strength and temperature resistance.
Als ergänzende, die Abdichtqualität verbessernde Maßnahme ist vorteilhaft zwischen der Dichtmembran und der der Deckscheibe eine Abdichtung vorgesehen. Dazu bietet es sich an, zumindest eine Abstützfläche bzw. Kontaktfläche mit einem Dichtmittel zu beschichten. Alternativ dazu kann zur Abdichtung eine separate Dichtscheibe eingesetzt werden.As a supplementary measure that improves the sealing quality, a seal is advantageously provided between the sealing membrane and that of the cover plate. For this purpose, it is advisable to coat at least one support surface or contact surface with a sealant. Alternatively, a separate sealing disk can be used for sealing.
Nachfolgend wird die Offenbarung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen in vier Figuren näher beschrieben. Die Anmeldung ist jedoch nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigt:
-
1 : in einer Teilansicht einen Drehschwingungsdämpfer; -
2 : den in1 gezeigten Drehschwingungsdämpfer im Halbschnitt gemäß dem Schnittverlauf 1 - 1 mit einer ersten Variante einer befestigten Dichtmembran; -
3 : das Detail Z des Drehschwingungsdämpfers gemäß1 mit einer zweiten Variante einer befestigten Dichtmembran; -
4 : das Detail Z des Drehschwingungsdämpfers gemäß1 mit einer dritten Variante einer befestigten Dichtmembran; -
5 : eine zur Befestigung der Dichtmembran verwendete Tellerfeder als Einzelteil.
-
1 : a torsional vibration damper in a partial view; -
2 : the in1 Torsional vibration damper shown in half section according to section 1 - 1 with a first variant of a fixed sealing membrane; -
3 : according to detail Z of thetorsional vibration damper 1 with a second variant of a fixed sealing membrane; -
4 : according to detail Z of thetorsional vibration damper 1 with a third variant of a fixed sealing membrane; -
5 : a disc spring used to attach the sealing membrane as a single part.
Die
Zur Abdichtung eines Innenraums 11 des Drehschwingungsdämpfers 1 sowie einer zur Aufnahme der Bogenfedern 5 bestimmten Ringkammer 14 des Eingangsteils 2 ist eine Dichtmembraneinrichtung vorgesehen, deren Dichtmembran 12 radial innenseitig über die Nietverbindungen 8 an dem Ausgangsteil 3 befestigt ist. Der Außenbereich der Dichtmembran 12 ist im eingebauten Zustand leicht überdrückt, beziehungsweise abgewinkelt und zur Abdichtung mit einem Dichtelement 16 versehen, das außenseitig an einem Deckel 17 des Eingangsteils 2 abgestützt ist.To seal an
Zur Schaffung einer sicheren, dauerfesten Einbaulage ist die Dichtmembran 12 zwischen zwei biegesteifen Bauteilen, dem Abtriebsnabenflansch 9 und einer Deckscheibe 13, eingespannt, wobei die Größe einer Abstützfläche 18 der Deckscheibe 13 nahezu der Größe der Kontaktfläche 19 vom Abtriebsnabenflansch 9 entspricht. Die einteilige, umfangsseitig alle Nietverbindungen 8 einschließende, biegesteife Deckscheibe 13 verhindert ein Abheben der relativ dünnwandigen Dichtmembran 12 von der Kontaktfläche 19 an dem Abtriebsnabenflansch in den Bereichen 20 (gezeigt in
Die Nietverbindung 8 umfasst einen auch Nietbolzen genannten Niet 21, der durch korrespondierende Bohrungen der Bauteile Trägerflansch 7, Abtriebsnabenflansch 9, Dichtmembran 12 und Deckscheibe 13 geführt und dessen Nietkopf 22 an dem Trägerflansch 7 abgestützt ist. An dem vom Nietkopf 22 abgewandten Ende weist der Niet 21 einen mittels eines Stempels plastisch angeformten Schließkopf 24 auf, der vorgespannt flächig an der Deckscheibe 13 abgestützt ist.The
Die
Gemäß der
In der
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- 22
- Eingangsteilinput part
- 33
- Ausgangsteiloutput part
- 44
- Rotationsachseaxis of rotation
- 55
- Bogenfederarc spring
- 66
- Federdämpfereinrichtungspring damper device
- 77
- Trägerflanschbeam flange
- 88th
- Nietverbindungrivet connection
- 99
- Abtriebsnabenflanschoutput hub flange
- 1010
- Steckverzahnungspline
- 1111
- Innenrauminner space
- 1212
- Dichtmembransealing membrane
- 1313
- Deckscheibecover disk
- 1414
- Ringkammerring chamber
- 1515
- Abdichtungseal
- 1616
- Dichtelementsealing element
- 1717
- Deckellid
- 1818
- Abstützflächesupport surface
- 1919
- Kontaktflächecontact surface
- 2020
- BereichArea
- 2121
- Nietrivet
- 2222
- Nietkopfrivet head
- 2323
- Deckscheibecover disk
- 2424
- Schließkopflocking head
- 2525
- Bordboard
- 3333
- Deckscheibecover disk
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102009013407 A1 [0002]DE 102009013407 A1 [0002]
- DE 102015221022 A1 [0003]DE 102015221022 A1 [0003]
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