DE102022129399A1 - Torque limiter with friction linings fixed to the carrier flange - Google Patents

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Abstract

Die Anmeldung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1), der ein Eingangsteil (2) und ein Ausgangsteil (3) einschließt, zwischen denen eine Federdämpfereinrichtung (5) angeordnet ist, deren Bogenfedern (6) einerseits an dem Eingangsteil (2) und andererseits an einem dem Ausgangsteil (3) zugeordneten Trägerflansch (9) abgestützt sind, wodurch das Eingangsteil (2) und das Ausgangsteil (3) entgegen einer Rückstellkraft der Federdämpfereinrichtung (5) relativ zueinander verdrehbar sind und im Drehmomentfluss des Drehschwingungsdämpfers (1) seriell zur Federdämpfereinrichtung (5) ein als Rutschkupplung wirkender Drehmomentbegrenzer (11) nachgeordnet ist, der eingangsseitig mit dem Trägerflansch (9) und ausgangsseitig mit einer Abtriebsnabe (10) des Ausgangsteils (3) verbunden ist, wobei der Trägerflansch (9) radial innenseitig in eine Aufnahme (14) eingreift, die von zwei mit der Abtriebsnabe (10) verbundenen Stützscheiben (15, 16) axial begrenzt ist, in der zwei federkraftbeaufschlagte Reibscheiben (12, 13) beidseitig vom Trägerflansch (9) positioniert sind, wobei die Reibscheiben (12, 13) beidseitig jeweils kraft- und/oder formschlüssig oder stoffschlüssig an dem Trägerflansch (9) fixiert sind.The application relates to a torsional vibration damper (1) which includes an input part (2) and an output part (3), between which a spring damper device (5) is arranged, the arc springs (6) of which are supported on the one hand on the input part (2) and on the other hand on a carrier flange (9) associated with the output part (3), whereby the input part (2) and the output part (3) can be rotated relative to one another against a restoring force of the spring damper device (5) and in the torque flow of the torsional vibration damper (1) a torque limiter (11) acting as a slip clutch is arranged serially downstream of the spring damper device (5), which is connected on the input side to the carrier flange (9) and on the output side to an output hub (10) of the output part (3), wherein the carrier flange (9) engages radially on the inside in a receptacle (14) which is axially delimited by two support disks (15, 16) connected to the output hub (10), in two spring-loaded friction discs (12, 13) are positioned on both sides of the support flange (9), wherein the friction discs (12, 13) are fixed on both sides to the support flange (9) in a force-fitting and/or form-fitting or material-fitting manner.

Description

Die Anmeldung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, der ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil einschließt, zwischen denen eine Federdämpfereinrichtung angeordnet ist, deren Bogenfedern sich einerseits an dem Eingangsteil und andererseits an einem dem Ausgangsteil zugeordneten Trägerflansch abstützen, wodurch das Eingangsteil und das Ausgangsteil entgegen einer Rückstellkraft der Federdämpfereinrichtung relativ zueinander verdrehbar sind und im Drehmomentfluss der Federdämpfereinrichtung ein als Rutschkupplung aufgebauter Drehmomentbegrenzer nachgeordnet ist, der eingangsseitig mit dem Trägerflansch und ausgangsseitig mit einer Abtriebsnabe des Ausgangsteils verbunden ist, wobei der Trägerflansch radial innenseitig in eine Aufnahme eingreift, die von zwei mit der Abtriebsnabe verbundenen Stützscheiben axial begrenzt ist, in der zwei federkraftbeaufschlagte Reibscheiben beidseitig von dem Trägerflansch positioniert sind.The application relates to a torsional vibration damper which includes an input part and an output part, between which a spring damper device is arranged, the arc springs of which are supported on the one hand on the input part and on the other hand on a support flange assigned to the output part, whereby the input part and the output part can be rotated relative to one another against a restoring force of the spring damper device and a torque limiter constructed as a slip clutch is arranged downstream in the torque flow of the spring damper device, which is connected on the input side to the support flange and on the output side to an output hub of the output part, wherein the support flange engages radially on the inside in a receptacle which is axially delimited by two support disks connected to the output hub, in which two spring-loaded friction disks are positioned on both sides of the support flange.

Drehschwingungsdämpfer bzw. Zweimassenschwungräder werden im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen einer Brennkraftmaschine und beispielsweise einer Fahrzeugkupplung eingesetzt zur Isolation von Drehschwingungen, die durch die Wirkungsweise von Brennkraftmaschinen prinzipbedingt entstehen. Bei dem Drehschwingungsdämpfer ist ein auch Primärmasse genanntes Eingangsteil mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und ein auch Sekundärmasse genanntes Ausgangsteil mit einer Reibungskupplung und/oder in anderer Weise mit einem Getriebe verbunden. Zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ist vorzugsweise eine in Umfangsrichtung wirksame, Bogenfedern einschließende Federdämpfereinrichtung vorgesehen, die Drehmomentspitzen zwischenspeichern und zeitverzögert abgeben. Aus der DE 10 2014 211 603 A1 ist beispielsweise ein als Zweimassenschwungrad aufgebauter Drehschwingungsdämpfer bekannt.Torsional vibration dampers or dual mass flywheels are used in the drive train of a motor vehicle between an internal combustion engine and, for example, a vehicle clutch to isolate torsional vibrations that arise from the way internal combustion engines work. In the torsional vibration damper, an input part, also known as a primary mass, is connected to the crankshaft of the internal combustion engine and an output part, also known as a secondary mass, is connected to a friction clutch and/or in another way to a gearbox. Between the input part and the output part, a spring damper device that acts in the circumferential direction and includes arc springs is preferably provided, which temporarily store torque peaks and release them with a time delay. EN 10 2014 211 603 A1 For example, a torsional vibration damper constructed as a dual-mass flywheel is known.

Im Antriebsstrang von brennkraftmaschinengetriebenen Fahrzeugen können insbesondere in der Start- und Stoppphase der Brennkraftmaschine oder bei einem plötzlichen, zum Motorstillstand führenden Einkuppeln schlagartig den Antriebsstrang schädigende Spitzenbelastungen, sogenannte Impacts (Drehmomentstöße), mit hoher Lastwechselzahl auftreten. Von den Kraftfahrzeugherstellern werden daher Drehmomentbegrenzer gefordert, um den Antriebsstrang, insbesondere das Getriebe vor Überlast zu schützen sowie die Bogenfedern der Federdämpfereinrichtung, die durch die Impacts bis zum Anschlag zusammengedrückt werden.In the drive train of vehicles powered by internal combustion engines, peak loads that damage the drive train, so-called impacts (torque surges), with a high number of load cycles, can suddenly occur, particularly during the start and stop phases of the internal combustion engine or when the clutch is suddenly engaged, leading to the engine coming to a standstill. Vehicle manufacturers therefore require torque limiters to protect the drive train, in particular the transmission, from overload, as well as the arc springs of the spring damper device, which are compressed to the limit by the impacts.

Um diesen nachteiligen Effekt der Impacts zu vermeiden und materialschonend zu kompensieren, ist es bekannt, Drehschwingungsdämpfer mit einem als Rutschkupplung ausgeführten Drehmomentbegrenzer zu bestücken. Mit einem im mehrteiligen, auch Sekundärteil genannten Ausgangsteil integrierten Drehmomentbegrenzer kann bei einer Überschreitung eines Grenzdrehmomentes beispielsweise ein Durchrutschen von einem Bauteil der zusammenwirkenden Bauteile des Ausgangsteils erreicht werden. Dabei wird überschüssige Energie als Reibungswärme abgeführt und damit die Bauteilbelastung verringert. Der zulässige Abstand zwischen minimal zu übertragendem Moment und maximal zu übertragendem Moment ist dabei oft relativ klein.In order to avoid this disadvantageous effect of the impact and to compensate for it in a way that protects the material, it is known to equip torsional vibration dampers with a torque limiter designed as a slip clutch. With a torque limiter integrated in the multi-part output part, also known as the secondary part, one of the interacting components of the output part can slip if a limit torque is exceeded. Excess energy is dissipated as frictional heat and the component load is thus reduced. The permissible distance between the minimum torque to be transmitted and the maximum torque to be transmitted is often relatively small.

Die DE 10 2010 025 579 A1 sowie die DE 10 2014 211 603 A1 zeigen seriell zu der Federdämpfereinrichtung des Zweimassenschwungrades geschaltete, Reibscheiben einschließende, als Rutschkupplung aufgebaute Drehmomentbegrenzer, die eine Übertragung von Drehmomentspitzen (Impacts) im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs. vermeiden. Zur Erzielung einer kraftschlüssigen Abstützung beider Reibscheiben an dem Trägerflansch ist zwischen einer Stützscheibe der Aufnahme und einem Führungsblech eine Tellerfeder eingesetzt, durch deren Spreizkraft beide Reibscheiben kraftbeaufschlagt an dem Trägerflansch abgestützt sind. Bei bekannten Lösungen stellt sich aufgrund der Einbausituation der Reibscheiben im Drehmomentbegrenzer üblicherweise jeweils ein Reibkontakt zwischen dem Trägerflansch und dem Reibbelag der Reibscheiben ein.The EN 10 2010 025 579 A1 as well as the EN 10 2014 211 603 A1 show torque limiters that are connected in series with the spring damper device of the dual-mass flywheel and include friction disks and are designed as a slip clutch, which prevent the transmission of torque peaks (impacts) in the drive train of the motor vehicle. To achieve a force-fitting support of both friction disks on the carrier flange, a disc spring is inserted between a support disk of the holder and a guide plate, the spreading force of which supports both friction disks on the carrier flange. In known solutions, due to the installation situation of the friction disks in the torque limiter, there is usually frictional contact between the carrier flange and the friction lining of the friction disks.

Die DE 10 2018 122 206 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Drehmoment-Übertragung in einem Kraftfahrzeug von einem ersten auf ein zweites Bauteil. Bei Überschreitung eines Grenzdrehmoments stellt sich eine Relativverdrehung zwischen beiden Bauteilen ein. Zur Einflussnahme auf das Grenzdrehmoment sind die Kontaktflächen von dem ersten und dem zweiten Bauteil beschichtet, so dass sich ein Reibwert einstellt, der grösser ist als der Reibwert von Stahl.The EN 10 2018 122 206 A1 discloses a device for transmitting torque in a motor vehicle from a first to a second component. When a limit torque is exceeded, a relative rotation occurs between the two components. To influence the limit torque, the contact surfaces of the first and second components are coated so that a coefficient of friction is created that is greater than the coefficient of friction of steel.

Es ist die Aufgabe, einen Drehschwingungsdämpfer mit einem baulich und/oder funktional verbesserten Drehmomentbegrenzer bereitzustellen, bei dem mittels einer bauraumneutralen sowie einfach und mit geringem Kostenaufwand darstellbaren Maßnahme sich kein Reibkontakt zwischen dem Trägerflansch und den Reibscheiben einstellt.The task is to provide a torsional vibration damper with a structurally and/or functionally improved torque limiter, in which no frictional contact occurs between the support flange and the friction discs by means of a space-neutral and simple and low-cost measure.

Diese Aufgabenstellung wird durch einen die Merkmale des Anspruchs 1 einschließenden Drehmomentbegrenzer gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen oder Weiterbildungen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen.This object is achieved by a torque limiter including the features of claim 1. Further preferred embodiments or developments can be found in the subclaims, the description and the associated figures.

Das konstruktive Konzept besteht darin, dass die auch als Reibbeläge zu bezeichnenden Reibscheiben des Drehmomentbegrenzers jeweils beidseitig an dem Trägerflansch kraft- und/oder formschlüssig oder stoffschlüssig fixiert sind.The design concept consists in the fact that the friction discs of the torque limiter, also known as friction linings, are fixed on both sides to the support flange in a force-fitting and/or form-fitting or material-fitting manner.

Durch diese Reibscheibenbefestigung ist stets ein Reibkontakt zwischen der Reibscheibe und einem Umgebungsbauteil des Drehmomentbegrenzers, insbesondere mit der Stützscheibe der Aufnahme oder dem mit der Tellerfeder zusammenwirkenden Führungsblech sichergestellt.This friction disc fastening always ensures frictional contact between the friction disc and an adjacent component of the torque limiter, in particular with the support disc of the mount or the guide plate interacting with the disc spring.

Die Fixierung der Reibbeläge gewährleistet vorteilhaft eine exakte radiale Stabilisierung und effektive Führung der Reibscheiben. Bei bekannten Lösungen kann sich ein Reibkontakt zwischen dem Reibbelag und dem Trägerflansch einstellen und als Folge eine Verschiebung von Reibpartnern des Drehmomentbegrenzers, verbunden mit einer nachteiligen, unkontrollierte Fremdreibung zwischen den Reibpartnern.The fixing of the friction linings advantageously ensures precise radial stabilization and effective guidance of the friction discs. With known solutions, frictional contact can occur between the friction lining and the carrier flange and, as a result, a displacement of the friction partners of the torque limiter, combined with disadvantageous, uncontrolled external friction between the friction partners.

Mit dem Konzept kann weiterhin das für den Drehmomentbegrenzer ausgelegte Haftmoment (max. Moment) und das Gleitmoment (min. Moment) eingehalten werden. With this concept, the holding torque (max. torque) and the sliding torque (min. torque) designed for the torque limiter can still be maintained.

Außerdem ist eine geringere Reibwertstreuung erreichbar, wobei stets ein für die Betriebssicherheit ausreichendes Niveau erzielt werden kann. Ohne Fremdreibung sichert die Reibbelagfixierung über die Lebensdauer eine gleichbleibende Reibeigenschaft. Damit verbunden können im Vergleich zu bisherigen Lösungen aufwendige Anpassungen an die Steuerung der Brennkraftmaschine entfallen, um die gewünschten Ergebnisse hinsichtlich Impactreduzierung und Bauteilschutz des Antriebsstrangs zu erreichen.In addition, a lower friction coefficient dispersion can be achieved, whereby a level sufficient for operational safety can always be achieved. Without external friction, the friction lining fixation ensures consistent friction properties over the service life. In comparison to previous solutions, this means that complex adjustments to the control system of the internal combustion engine can be omitted in order to achieve the desired results in terms of impact reduction and component protection of the drive train.

Gleichzeitig kann mit der definierten Befestigung des Reibbelags an dem Trägerflansch ein kostengünstiger Drehmomentbegrenzer bereitgestellt werden, da die Oberflächenbeschaffenheit der für den Reibbelag bestimmten Kontaktfläche an dem Trägerflansch keine besondere Nacharbeit erfordert. Somit ist beispielsweise ein Trägerflansch einsetzbar, dessen Kontaktfläche gestrahlt oder ungestrahlt, mit einem Ziehöl behaftet ist oder begrenzt Rost oder Zunder aufweist.At the same time, the defined fastening of the friction lining to the carrier flange can provide a cost-effective torque limiter, since the surface quality of the contact surface intended for the friction lining on the carrier flange does not require any special rework. This means that, for example, a carrier flange can be used whose contact surface is blasted or not blasted, is coated with drawing oil or has limited rust or scale.

Weiterhin bietet das Konzept insbesondere zur Gewichtsoptimierung den Vorteil, dünnwandige Trägerflansche mit einer relativ geringen Wärmekapazität einzusetzen, da sich kein Reibkontakt zwischen dem Trägerflansch und dem Reibbelag einstellt.Furthermore, the concept offers the advantage, particularly for weight optimization, of using thin-walled support flanges with a relatively low heat capacity, since there is no frictional contact between the support flange and the friction lining.

Mit den Maßnahmen kann ein baulich und funktional verbesserter Drehmomentbegrenzer bereitgestellt werden. Vorteilhaft ist die Fixierung der Reibscheiben bauraumneutral sowie fertigungstechnisch einfach und mit geringem Kostenaufwand umsetzbar, wobei sich über die Lebensdauer gleichbleibende Reibeigenschaften einstellen. Außerdem ist das Konzept der Reibscheibenzuordnung kostenneutral in bekannte Serienkonstruktionen von Drehschwingungsdämpfern integrierbar.The measures can be used to provide a structurally and functionally improved torque limiter. The advantage is that the friction discs can be fixed in a space-neutral manner and can be manufactured easily and at low cost, with friction properties remaining consistent over the service life. In addition, the concept of friction disc allocation can be integrated into known series designs of torsional vibration dampers at no cost.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, Nietverbindungen zur Fixierung der Reibscheiben an dem Trägerflansch einzusetzen. Bevorzugt bietet sich dazu an, die Reibscheiben ähnlich wie die Reibbeläge an Kupplungsscheiben durch Nieten, insbesondere Hohlnieten aus Stahl, Aluminium oder Kupfer zu befestigen. Jede Niete ist dabei durch lageübereinstimmende Bohrungen beider seitlich am Trägerflansch abgestützten Reibbeläge geführt, die nach der Vernietung an beiden Enden jeweils einen in einer Stufenbohrung der Reibbeläge positionierten Flachkopf bilden.According to an advantageous embodiment, rivet connections are used to fix the friction discs to the carrier flange. Preferably, the friction discs are fastened to clutch discs using rivets, in particular hollow rivets made of steel, aluminum or copper, in a similar way to the friction linings. Each rivet is guided through holes in the same position in both friction linings supported laterally on the carrier flange, which, after riveting, form a flat head positioned in a stepped hole in the friction linings at both ends.

Ferner bietet es sich an, Reibscheiben an zumindest einem in eine Bohrung des Trägerflansches eingepressten, beidseitig axial austretenden Stift zu fixieren. Vorzugsweise sind dazu mehrere umfangsverteilt im Trägerflansch eingebrachte Stifte vorgesehen, die in korrespondierende Öffnungen der Reibbeläge eingreifen. Alternativ dazu bietet es sich an, aus dem Material des Trägerflansches beidseitig zumindest einen axial austretenden Ansatz oder Warze herauszuformen. Die auch als Zentriernocken bezeichneten Ansätze verrasten formschlüssig in entsprechende Aufnahmen der Reibbeläge. Außerdem besteht die Möglichkeit, für den Drehmomentbegrenzer Reibbeläge einzusetzen, die zumindest einen axial vorspringenden Nocken oder Pin aufweisen, der formschlüssig in eine korrespondierende Öffnung von dem Trägerflansch verrastet.It is also possible to fix friction disks to at least one pin that is pressed into a hole in the support flange and projects axially on both sides. Preferably, several pins are provided for this purpose, distributed around the circumference of the support flange, which engage in corresponding openings in the friction linings. Alternatively, it is possible to form at least one axially projecting projection or boss out of the material of the support flange on both sides. The projections, also known as centering cams, engage in a form-fitting manner in corresponding receptacles in the friction linings. It is also possible to use friction linings for the torque limiter that have at least one axially projecting cam or pin that engages in a form-fitting manner in a corresponding opening in the support flange.

Alternativ zu einer formschlüssigen Fixierung der Reibbeläge können diese auch stoffschlüssig mittels eines geeigneten temperatur- und ölbeständigen, dauerfesten Klebers an dem Trägerflansch befestigt werden.As an alternative to a form-fitting fixation of the friction linings, they can also be firmly attached to the carrier flange using a suitable temperature- and oil-resistant, permanent adhesive.

Die Reibbelagbefestigung ist bevorzugt für Drehmomentbegrenzer mit trocken eingesetzten Belägen vorgesehen, wozu beispielsweise Reibbeläge mit einer ausreichenden Dicke einsetzbar sind, die aus Polyamid als Basiswerkstoff und einem Füllstoff sowie Kohlenstofffasern und/oder PTFE bestehen. Zum Schutz der trockenen Reibscheiben bietet es sich an, zwischen der Federdämpfereinrichtung und dem Drehmomentbegrenzer eine an dem Trägerflansch befestigte Abschirmung vorzusehen. Mit dieser Maßnahme ist sichergestellt, dass die Reibscheiben weder von dem Schmierstoff der Federdämpfereinrichtung noch durch in den Drehschwingungsdämpfer eindringende Verunreinigung kontaminiert werden.The friction lining fastening is preferably intended for torque limiters with dry-installed linings, for which, for example, friction linings with a sufficient thickness can be used, which consist of polyamide as the base material and a filler as well as carbon fibers and/or PTFE. To protect the dry friction discs, it is advisable to provide a shield attached to the carrier flange between the spring damper device and the torque limiter. This measure ensures that the friction discs are neither affected by the lubricant of the spring damper device nor by the torsional vibrations. contamination penetrating the damper.

Das Konzept erfüllt die Forderung von Automobilherstellern, Drehschwingungsdämpfer speziell für Hybridanwendungen, auch DHT- (dedictated hybrid transmission) Anwendungen genannt, bereitzustellen, mit denen der Isolationsgrad der Drehschwingungen im Antriebsstrang weiter verbessert werden kann. Die bauraumneutrale, die Funktion des Drehmomentbegrenzers verbessernde Maßnahme eignet sich vorteilhaft für eine Hybrid-Anwendung, die für enge Einbauräume ausgelegte Drehschwingungsdämpfer erfordert.The concept meets the requirement of automobile manufacturers to provide torsional vibration dampers specifically for hybrid applications, also known as DHT (dedictated hybrid transmission) applications, with which the degree of isolation of torsional vibrations in the drive train can be further improved. The installation space-neutral measure, which improves the function of the torque limiter, is advantageous for a hybrid application that requires torsional vibration dampers designed for tight installation spaces.

Der Drehmomentbegrenzer ist für nahezu alle Drehschwingungsdämpfer unterschiedlicher Antriebsstränge einsetzbar. Vorteilhaft auch ist der Drehmomentbegrenzer auch in Drehschwingungsdämpfer integrierbar, bei denen im Drehmomentfluss zwischen der Federdämpfereinrichtung und dem Drehmomentbegrenzer ein Fliehkraftpendel oder ein Vordämpfer positioniert ist.The torque limiter can be used for almost all torsional vibration dampers of different drive trains. The torque limiter can also be advantageously integrated into torsional vibration dampers in which a centrifugal pendulum or a pre-damper is positioned in the torque flow between the spring damper device and the torque limiter.

Der Gegenstand wird nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben, in denen eine Ausführungsform von einem Drehmomentbegrenzer gezeigt ist. Der Gegenstand ist jedoch nicht auf die in den Figuren gezeigte Ausführungsform beschränkt. Es zeigt:

  • 1: in einem Halbschnitt einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Drehmomentbegrenzer bekannter Bauart;
  • 2: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Drehmomentbegrenzers;
  • 3: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Drehmomentbegrenzers;
  • 4: ein drittes Ausführungsbeispiel eines Drehmomentbegrenzers.
The subject matter is described in more detail below with reference to figures in which an embodiment of a torque limiter is shown. However, the subject matter is not limited to the embodiment shown in the figures. It shows:
  • 1 : a half-section of a torsional vibration damper with a torque limiter of known design;
  • 2 : a first embodiment of a torque limiter;
  • 3 : a second embodiment of a torque limiter;
  • 4 : a third embodiment of a torque limiter.

In der 1 ist in einem Halbschnitt ein als Zweimassenschwungrad aufgebauter Drehschwingungsdämpfer 1 gezeigt, der beispielsweise in einem für eine Hybridanwendung bestimmten Antriebsstrang (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs einsetzbar ist. Antriebsseitig ist der Drehschwingungsdämpfer 1 mit einer Brennkraftmaschine und abtriebsseitig beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle oder einer Schalttrennkupplung verbunden. Der Drehschwingungsdämpfer 1 umfasst brennkraftmaschinenseitig ein auch Primärteil genanntes Eingangsteil 2 und abtriebsseitig ein auch als Sekundärteil bezeichnetes Ausgangsteil 3, die gemeinsam um eine Drehachse 4 drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 ist eine Federdämpfereinrichtung 5 wirksam, die als Bogenfedern 6 ausgeführte mechanische Energiespeicher einschließt. Das Eingangsteil 2 umschließt gemeinsam mit einem Deckelelement 7 einen zur Aufnahme der Federdämpfereinrichtung 5 bestimmten Innenraum 8, in dem die Bogenfedern 6 mit einem Federende an Anschlägen (nicht gezeigt) des Eingangsteils 2 und mit dem weiteren Federende an einem auch Bogenfederflansch genannten Trägerflansch 9 des mehrteilig aufgebauten Ausgangsteils 3 abgestützt sind. Zur Reibungsminderung der Bogenfedern 6 ist der Innenraum 8 zumindest teilweise mit einem Schmierstoff gefüllt. Im Einbauzustand ist das Eingangsteil 2 des Drehschwingungsdämpfers 1 an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) befestigt. Das Ausgangsteil 3 ist über eine Abtriebsnabe 10 beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle (nicht gezeigt) verbunden, die bevorzugt formschlüssig in eine Steckverzahnung der Abtriebsnabe 10 eingreift.In the 1 A half-section of a torsional vibration damper 1 constructed as a dual-mass flywheel is shown, which can be used, for example, in a drive train of a motor vehicle intended for a hybrid application (not shown). On the drive side, the torsional vibration damper 1 is connected to an internal combustion engine and on the output side, for example, to a transmission input shaft or a gearshift clutch. On the internal combustion engine side, the torsional vibration damper 1 comprises an input part 2, also referred to as the primary part, and on the output side an output part 3, also referred to as the secondary part, which can be rotated together about an axis of rotation 4 and can be rotated to a limited extent relative to one another. Between the input part 2 and the output part 3, a spring damper device 5 is effective, which encloses mechanical energy stores designed as arc springs 6. The input part 2, together with a cover element 7, encloses an interior space 8 intended for accommodating the spring damper device 5, in which the arc springs 6 are supported with one spring end on stops (not shown) of the input part 2 and with the other spring end on a support flange 9, also called an arc spring flange, of the multi-part output part 3. To reduce friction of the arc springs 6, the interior space 8 is at least partially filled with a lubricant. In the installed state, the input part 2 of the torsional vibration damper 1 is attached to a crankshaft of the internal combustion engine (not shown). The output part 3 is connected via an output hub 10, for example to a transmission input shaft (not shown), which preferably engages in a form-fitting manner in a spline of the output hub 10.

Im Drehschwingungsdämpfer 1, radial unterhalb der Federdämpfereinrichtung 5, ist ein als Rutschkupplung wirkender Drehmomentbegrenzer 11 integriert, der den Antriebsstrang, insbesondere dem Drehschwingungsdämpfer 1 nachgeordnete Aggregate vor schlagartig auftretenden Spitzenbelastungen, sogenannten Impacts schützt und auf ein betriebssicher übertragbares Drehmoment begrenzt. Sobald ein Drehmoment einen definierten maximalen Wert überschreitet, wird eine Drehmomentübertragung durch den Drehmomentbegrenzer 11 unterbrochen. Der Drehmomentbegrenzer 11 umfasst radial innenseitig beidseitig an dem Trägerflansch 9 fixierte Reibscheiben 12, 13, die gemeinsam in eine Aufnahme 14 eingreifen. Die radial in Richtung der Federdämpfereinrichtung 5 offene, U-förmig gestaltete Aufnahme 14 ist axial von zwei beabstandeten, zueinander entgegengesetzt gekröpften Stützscheiben 15, 16 begrenzt, die über Nietverbindungen 17 an der Abtriebsnabe 12 befestigt sind.A torque limiter 11 acting as a slip clutch is integrated in the torsional vibration damper 1, radially below the spring damper device 5, which protects the drive train, in particular units downstream of the torsional vibration damper 1, from sudden peak loads, so-called impacts, and limits it to a torque that can be transmitted safely. As soon as a torque exceeds a defined maximum value, torque transmission is interrupted by the torque limiter 11. The torque limiter 11 comprises friction disks 12, 13 fixed radially on the inside on both sides of the support flange 9, which together engage in a receptacle 14. The U-shaped receptacle 14, which is open radially in the direction of the spring damper device 5, is axially limited by two spaced-apart support disks 15, 16, which are offset in opposite directions and are attached to the output hub 12 via rivet connections 17.

Die antriebsseitige Reibscheibe 12 steht unmittelbar in einem Reibkontakt mit der Stützscheibe 15. Auf der Gegenseite, der Abtriebsseite, besteht ein Reibkontakt zwischen der Reibscheibe 13 und einem der Stützscheibe 16 vorangestellten Führungsblech 19. Zur Kraftbeaufschlagung beider Stützscheiben 15, 16 ist zwischen der Stützscheibe 16 und dem Führungsblech 19 eine Tellerfeder 18 eingesetzt.The drive-side friction disk 12 is in direct frictional contact with the support disk 15. On the opposite side, the driven side, there is frictional contact between the friction disk 13 and a guide plate 19 placed in front of the support disk 16. To apply force to both support disks 15, 16, a disc spring 18 is inserted between the support disk 16 and the guide plate 19.

In 2 bis 4 ist jeweils in einem vergrößerten Ausschnitt des Drehschwingungsdämpfers 1 der Drehmomentbegrenzer 11 mit unterschiedlich fixierten Reibbelägen 12, 13 abgebildet, zur Erzielung einer exakten und stabilen Einbaulage.In 2 until 4 In an enlarged section of the torsional vibration damper 1, the torque limiter 11 with differently fixed friction linings 12, 13 is shown in order to achieve an exact and stable installation position.

Die 2 zeigt den Drehmomentbegrenzer 11, bei dem die Reibbeläge 12, 13 mittels Nietverbindungen 20 an dem Trägerflansch 9 fixiert sind. Dazu sind umfangsverteilt Nieten 21 vorgesehen, die in lageübereinstimmende Bohrungen beider Reibbeläge 12, 13 und des Trägerflansches 9 eingesetzt sind, deren Enden nach der Vernietung jeweils mit einem Flachkopf 22, 23 an einem gestuften Abschnitt der Stufenbohrung 24, 25 der Reibbeläge 12, 13 abgestützt sind.The 2 shows the torque limiter 11, in which the friction linings 12, 13 are fixed to the carrier flange 9 by means of rivet connections 20. Rivets 21 are provided distributed around the circumference and are inserted into bores of the same position in both friction linings 12, 13 and in the support flange 9, the ends of which, after riveting, are each supported by a flat head 22, 23 on a stepped section of the stepped bore 24, 25 of the friction linings 12, 13.

In der 3 sind die Reibscheiben 12, 13 des Drehmomentbegrenzers 1, an bevorzugt mehreren in eine Bohrung des Trägerflansches 9 eingepressten, beidseitig axial austretenden Stiften 26 fixiert. Die Länge der in Bohrungen 27, 28 der Reibbeläge 12, 13 eingreifenden Stifte 26 ist dabei geringer als die Materialstärke der Reibbeläge 12, 13.In the 3 The friction disks 12, 13 of the torque limiter 1 are fixed to preferably several pins 26 which are pressed into a bore in the support flange 9 and protrude axially on both sides. The length of the pins 26 engaging in bores 27, 28 of the friction linings 12, 13 is less than the material thickness of the friction linings 12, 13.

Bei dem Drehmomentbegrenzer 1 gemäß 4 bilden die Reibscheiben 12, 13 axial austretende, auch als Zentriernocken oder als Pin bezeichnete Ansätze 29, 30 die formschlüssig in zugehörige Bohrungen 31 des Trägerflansches 9 verrasten. Alternativ dazu bietet es sich an, aus dem Material von dem Trägerflansch 9 axial austretende Ansätze oder Warzen herauszuformen, die in zugehörige Ausnehmungen der Reibscheiben 12, 13 eingreifen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Reibscheiben 12, 13 stoffschlüssig mittels eines geeigneten temperatur- und ölbeständigen, dauerfesten Klebers an dem Trägerflansch zu befestigen.For torque limiter 1 according to 4 The friction disks 12, 13 form axially protruding projections 29, 30, also referred to as centering cams or pins, which engage in a form-fitting manner in the corresponding holes 31 of the support flange 9. Alternatively, it is possible to form axially protruding projections or warts out of the material of the support flange 9, which engage in the corresponding recesses of the friction disks 12, 13. It is also possible to attach the friction disks 12, 13 to the support flange in a material-fitting manner using a suitable temperature- and oil-resistant, permanent adhesive.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
22
EingangsteilEntrance part
33
AusgangsteilOutput part
44
DrehachseRotation axis
55
FederdämpfereinrichtungSpring damper device
66
BogenfederBow spring
77
DeckelelementCover element
88th
Innenrauminner space
99
TrägerflanschSupport flange
1010
AbtriebsnabeOutput hub
1111
DrehmomentbegrenzerTorque limiter
1212
ReibscheibeFriction disc
1313
ReibscheibeFriction disc
1414
AufnahmeRecording
1515
StützscheibeSupport disc
1616
StützscheibeSupport disc
1717
NietverbindungRivet connection
1818
TellerfederDisc spring
1919
FührungsblechGuide plate
2020
NietverbindungRivet connection
2121
Nietrivet
2222
FlachkopfFlat head
2323
FlachkopfFlat head
2424
StufenbohrungStepped bore
2525
StufenbohrungStepped bore
2626
StiftPen
2727
Bohrungdrilling
2828
Bohrungdrilling
2929
AnsatzApproach
3030
Bohrungdrilling
3131
Bohrungdrilling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014211603 A1 [0002, 0005]DE 102014211603 A1 [0002, 0005]
  • DE 102010025579 A1 [0005]DE 102010025579 A1 [0005]
  • DE 102018122206 A1 [0006]DE 102018122206 A1 [0006]

Claims (10)

Drehschwingungsdämpfer (1), der ein Eingangsteil (2) und ein Ausgangsteil (3) einschließt, zwischen denen eine Federdämpfereinrichtung (5) angeordnet ist, deren Bogenfedern (6) einerseits an dem Eingangsteil (2) und andererseits an einem dem Ausgangsteil (3) zugeordneten Trägerflansch (9) abgestützt sind, wodurch das Eingangsteil (2) und das Ausgangsteil (3) entgegen einer Rückstellkraft der Federdämpfereinrichtung (5) relativ zueinander verdrehbar sind und im Drehmomentfluss des Drehschwingungsdämpfers (1) seriell zur Federdämpfereinrichtung (5) ein als Rutschkupplung wirkender Drehmomentbegrenzer (11) nachgeordnet ist, der eingangsseitig mit dem Trägerflansch (9) und ausgangsseitig mit einer Abtriebsnabe (10) des Ausgangsteils (3) verbunden ist, wobei der Trägerflansch (9) radial innenseitig in eine Aufnahme (14) eingreift, die von zwei mit der Abtriebsnabe (10) verbundenen Stützscheiben (15, 16) axial begrenzt ist, in der zwei federkraftbeaufschlagte Reibscheiben (12, 13) beidseitig vom Trägerflansch (9) positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben (12, 13) des Drehmomentbegrenzers (11) beidseitig jeweils kraft- und/oder formschlüssig oder stoffschlüssig an dem Trägerflansch (9) fixiert sind.Torsional vibration damper (1) which includes an input part (2) and an output part (3), between which a spring damper device (5) is arranged, the arc springs (6) of which are supported on the one hand on the input part (2) and on the other hand on a carrier flange (9) associated with the output part (3), whereby the input part (2) and the output part (3) can be rotated relative to one another against a restoring force of the spring damper device (5) and in the torque flow of the torsional vibration damper (1) a torque limiter (11) acting as a slip clutch is arranged serially downstream of the spring damper device (5), which is connected on the input side to the carrier flange (9) and on the output side to an output hub (10) of the output part (3), wherein the carrier flange (9) engages radially on the inside in a receptacle (14) which is axially delimited by two support disks (15, 16) connected to the output hub (10), in which two spring-loaded friction discs (12, 13) are positioned on both sides of the support flange (9), characterized in that the friction discs (12, 13) of the torque limiter (11) are fixed on both sides to the support flange (9) in a force-fitting and/or form-fitting or material-fitting manner. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung der Reibscheiben (12, 13) an dem Trägerflansch (9) mittels Nietverbindungen (20) erfolgt.Torsional vibration damper (1) according to Claim 1 , characterized in that the friction discs (12, 13) are fixed to the support flange (9) by means of rivet connections (20). Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben (12, 13) an zumindest einem in dem Trägerflansch (9) eingepressten, beidseitig axial austretenden Stift (26) fixiert sind.Torsional vibration damper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction discs (12, 13) are fixed to at least one pin (26) pressed into the support flange (9) and protruding axially on both sides. Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben (12, 13) zumindest einen axial austretenden, auch als Pin bezeichneten Ansatz (29, 30) bilden, der formschlüssig in eine korrespondierende Bohrung (31) des Trägerflansches (9) verrastet.Torsional vibration damper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction discs (12, 13) form at least one axially protruding projection (29, 30), also referred to as a pin, which engages in a form-fitting manner in a corresponding bore (31) of the support flange (9). Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trägerflansch (9) beidseitig zumindest ein axial austretender, auch Zentriernocken genannter Ansatz herausgeformt ist, der formschlüssig in eine korrespondierende Bohrung einer Reibscheibe (12, 13) verrastet.Torsional vibration damper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one axially protruding projection, also called a centering cam, is formed on both sides of the support flange (9), which engages in a form-fitting manner in a corresponding bore of a friction disk (12, 13). Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben (12, 13) stoffschlüssig an dem Trägerflansch (9) fixiert sind.Torsional vibration damper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction discs (12, 13) are fixed to the support flange (9) in a material-locking manner. Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentbegrenzer (1) trocken angeordnete Reibscheiben (12, 13) einschließt.Torsional vibration damper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the torque limiter (1) includes dry-arranged friction discs (12, 13). Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben (12, 13) aus Polyamid als Basiswerkstoff, einem Füllstoff sowie Kohlenstofffasern und/oder PTFE bestehen.Torsional vibration damper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction discs (12, 13) consist of polyamide as a base material, a filler and carbon fibers and/or PTFE. Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer (1) in einem Hybridantriebsstrang eingesetzt ist.Torsional vibration damper (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the torsional vibration damper (1) is used in a hybrid drive train. Drehmomentbegrenzer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Federdämpfereinrichtung (5) und dem Drehmomentbegrenzer (11) des Drehschwingungsdämpfers (1) ein Fliehkraftpendel oder ein Vordämpfer positioniert ist.Torque limiter (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a centrifugal pendulum or a pre-damper is positioned between the spring damper device (5) and the torque limiter (11) of the torsional vibration damper (1).
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