DE102009021345A1

DE102009021345A1 - Kraftübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102009021345A1
Application number: DE102009021345A
Authority: DE
Inventors: David Jordan; Stephan Maienschein
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung, umfassend einen Eingang und einen Ausgang, eine dazwischen angeordnete schaltbare Kupplungseinrichtung und hydrodynamische Komponente, ein diesen im Kraftfluss nachgeordneter und in axialer Ripfer mit einem Dämpfereingang und Dämpferausgang und zumindest zwei in Reihe schaltbare und in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnete Dämpferanordnungen, wobei ein den Ausgang der schaltbaren Kupplungseinrichtung bildender zweiter Kupplungsteil und ein Turbinenrad der hydrodynamischen Komponente drehfest mit dem Dämpfereingang verbunden und mechanisch miteinander gekoppelt sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil und dem Turbinenrad und die Kopplung Turbinenrad und Dämpfereingang, vorzugsweise auch die Kopplung des zweiten Kupplungsteils mit dem Dämpfereingang in radialer Richtung innerhalb der radialen Erstreckung der in radialer Richtung äußeren Dämpferanordnung angeordnet sind, insbesondere innerhalb des inneren Durchmessers der Anordnung der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der in radialer Richtung äußeren Dämpferanordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung, umfassend zumindest einen Eingang und einen Ausgang, eine schaltbare Kupplungseinrichtung und eine hydrodynamische Komponente, die zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet und zumindest parallel schaltbar sind, eine der hydrodynamischen Komponente und der schaltbaren Kupplungseinrichtung im Kraftfluss vom Eingang zum Ausgang betrachtet nachgeordnete und in axialer Richtung zwischen diesen angeordnete Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zumindest einen Dämpfereingang und einen Dämpferausgang und zumindest zwei in Reihe schaltbare und in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnete und über einen Zwischenflansch miteinander gekoppelte Dämpferanordnungen mit Mitteln zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, wobei ein den Ausgang der schaltbaren Kupplungseinrichtung bildender zweiter Kupplungsteil und ein Turbinenrad der hydrodynamische Komponente drehfest mit dem Eingang der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen verbunden und mechanisch miteinander gekoppelt sind.
Kraftübertragungseinrichtungen für den Einsatz in Kraftfahrzeugen als kombinierte Anfahr- und Überbrückungseinheit mit integrierter Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in Form eines Reihendämpfers sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird hier auf die Druckschriften DE 199 20 542 A1 und DE 103 52 963 A1 verwiesen. Die in diesen beschriebenen Ausführungen umfassen eine hydrodynamische Komponente in Form eines hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandlers, umfassend ein als Pumpenrad fungierendes Primärrad, das mit dem Eingang der Kraftübertragungseinrichtung wenigstens mittelbar drehfest verbunden ist und ein als Turbinenrad fungierendes Sekundärrad, welches wenigstens mittelbar mit dem Ausgang der Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist. Ferner ist eine Einrichtung zur Überbrückung und damit zur Umgehung des Leistungsflusses über die hydrodynamische Komponente vorgesehen. Diese umfasst bei Ausführung als schaltbare Kupplungseinrichtung einen ersten Kupplungsteil, der drehfest mit dem Eingang oder der Verbindung zwischen dem Eingang und dem Pumpenrad gekoppelt ist, und einen zweiten Kupplungsteil, welcher mit dem ersten Kupplungsteil wenigstens mittelbar in Wirkverbindung bringbar ist. Beiden Einrichtungen im Kraftfluss nachgeschaltet ist eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen. Diese umfasst einen Dämpfereingang, der jeweils mit dem Ausgang der schaltbaren Kupplungseinrichtung und dem Turbinenrad der hydrodynamischen Komponente verbunden ist, ferner einen Dämpferausgang, der drehfest mit einer Getriebeeingangswelle koppelbar ist. Dämpfereingang und Dämpferausgang sind über Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung miteinander verbunden. Die Mittel sind Bestandteil zweier in Reihe geschalteter Dämpferanordnungen, die über einen Zwischenflansch miteinander verbunden sind. Ein wesentliches Problem stellen dabei die Anbindungen der jeweiligen Ausgangsteile der schaltbaren Kupplungseinrichtung und der hydrodynamischen Komponente dar. Diese bedingen eine entsprechende Ausgestaltung des Dämpfereinganges. Ferner ist zur Beseitigung der Schwingungseigenform des Turbinenrades im überbrückten Zustand eine mechanische Kopplung zwischen Turbinenrad und schaltbarer Kupplung erforderlich, die über den Dämpfereingang erzeugt wird. Dadurch sind bei mehrteiliger Ausführung Verbindungen zwischen den einzelnen Dämpferbauteilen des Dämpfereingangs erforderlich, die im Bereich des Außenumfanges der Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen angeordnet sind. Dies führt zur Verringerung des nutzbaren Bauraumes für die Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, welche in der Regel von Federelementen gebildet werden sowie ferner zur Erhöhung des Gewichtes und der Trägheitsmasse des Dämpfereinganges.
Zur Abstützung radialer Kräfte an den Kontaktstellen zwischen Bauteilen mit Relativbewegung zueinander und Vermeidung von Kippbewegungen offenbart DE 10 2006 047 639.5 eine Kraftübertragungseinrichtung, bei welcher der zweite Kupplungsteil der schaltbaren Kupplungseinrichtung drehfest mit dem Eingang der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in Form eines Reihendämpfers verbunden ist, wobei der Dämpfereingang und der zweite Kupplungsteil über eine gemeinsame Lageranordnung gelagert sind, die axial zwischen der Einrichtung zur Umgehung der hydrodynamischen Komponente und der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen angeordnet ist. Die Lageranordnung umfasst zumindest ein Axial- oder Radiallager am Ausgang oder einem drehfest mit diesem gekoppelten Element. Der Dämpfereingang umschließt in radialer Richtung die einzelnen Dämpferanordnungen und wird somit in radialer Richtung vom Bereich der Kopplung mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung bis zum Außenumfang der Vorrichtung und auf der gegenüberliegenden zur hydrodynamischen Komponente weisenden Stirnseite zur Kopplung mit dem Turbinenrad zu diesem in Richtung zur Rotationsachse zurückgeführt.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen sind ferner die Mittel zur Kopplung der Ausgangsteile der schaltbaren Kupplungseinrichtung und der hydrodynamischen Komponente mit dem Dämpfereingang sowie die Mittel zur Realisierung der mechanischen Kopplung zwischen schaltbarer Kupplungseinrichtung und hydrodynamischer Komponente auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet, was sich in einer komplexeren Ausgestaltung der den Dämpfereingang bildenden Dämpfereingangsteilen niederschlägt und die Montage erschwert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf einer Ausgestaltung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und ihrer Schnittstellen mit den Anschlusselementen, welche einfach montierbar sowie durch einen geringen Bauraumbedarf bei maximal möglicher Auslegung der Federeinheiten der einzelnen Dämpferanordnungen und eine geringe Trägheitsmasse charakterisiert sein sollen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Eine Kraftübertragungsvorrichtung, umfassend zumindest einen Eingang und einen Ausgang, eine schaltbare Kupplungseinrichtung und eine hydrodynamische Komponente, die zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet und zumindest parallel schaltbar sind, eine der hydrodynamischen Komponente und der schaltbaren Kupplungseinrichtung im Kraftfluss vom Eingang zum Ausgang betrachtet nachgeordnete und in axialer Richtung zwischen diesen angeordnete Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zumindest einen Dämpfereingang und einen Dämpferausgang und zumindest zwei in Reihe schaltbare und in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnete und über einen Zwischenflansch miteinander gekoppelte Dämpferanordnungen mit Mitteln zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, wobei ein den Ausgang der schaltbaren Kupplungseinrichtung bildender zweiter Kupplungsteil und ein Turbinenrad der hydrodynamische Komponente drehfest mit dem Eingang der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen verbunden und mechanisch miteinander gekoppelt sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil der schaltbaren Kupplungseinrichtung und dem Turbinenrad und die Kopplung Turbinenrad und Dämpfereingang, vorzugsweise auch zwischen zweitem Kupplungsteil und Dämpfereingang in radialer Richtung innerhalb der radialen Erstreckung der in radialer Richtung äußeren Dämpferanordnung angeordnet sind. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung innerhalb des inneren Durchmessers der Anordnung der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der in radialer Richtung äußeren Dämpferanordnung.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht durch den Entfall von in radialer Richtung im Bereich des Außenumfanges der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen angeordneten Verbindungselementen eine starke Reduzierung des Massenträgheitsmomentes und des Gewichtes der Vorrichtung. Ferner kann der von den Verbindungselementen nunmehr nicht mehr beanspruchte Bauraum in vorteilhafter Weise zur Vergrößerung des Volumens der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, insbesondere der diese bildenden Federeinheiten verwendet werden.
Durch den Entfall der Notwendigkeit der Führung des Dämpfereinganges um den Außenumfang der radial äußeren Dämpferanordnung kann die gesamte Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen erheblich einfacher aufgebaut und innerhalb einer Kraftübertragungsvorrichtung montiert werden. Die Anzahl der erforderlichen Bauteile kann minimiert werden und die einzelnen Dämpferbestandteile können als Blechformteile mit einfacherer Geometrie hergestellt werden, was zu einer Vereinfachung der Fertigung führt.
Der Dämpferausgang ist vorzugsweise drehfest mit einer Dämpfernabe verbunden und ist in besonders einfacher Weise in Form eines scheibenförmigen Elementes ausgeführt. Der Dämpfereingang stützt sich dabei vorzugsweise in axialer Richtung wenigstens mittelbar an der Dämpfernabe ab und ist zumindest zweiteilig ausgeführt, umfassend zwei in axialer Richtung beabstandet zueinander angeordnete Dämpfereingansteile, wobei die mechanische Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil und dem Turbinenrad über die Kopplung der Dämpfereingangsteile miteinander erfolgt.
Jede der Dämpferanordnungen ist zumindest durch einen Primärteil und einen Sekundärteil beschreibbar, die koaxial zueinander angeordnet sind und in Umfangsrichtung relativ zueinander verdrehbar sind. Die Kopplung erfolgt dabei über Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung. Der Primärteil der ersten radial äußeren Dämpferanordnung wird dabei vom Dämpfereingang gebildet, der Sekundärteil vom Zwischenflansch. Der Primärteil der zweiten radial inneren Dämpferanordnung wird vom Zwischenflansch und der Sekundärteil vom Dämpferausgang gebildet. Die Mittel zur Drehmomentübertragung umfassen Federeinheiten, die sich an ihren einander entgegen gerichteten Stirnseiten jeweils am Primärteil und Sekundärteil abstützen. Dementsprechend sind für diese an den Anschlusselementen in Umfangsrichtung weisende Anschlagflächen auszubilden, welche von Vorsprüngen in radialer oder axialer Richtung oder sich in Umfangsrichtung erstreckenden Durchgangsöffnungen gebildet werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung und konstruktive Umsetzung der einzelnen Verbindungen kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Gemäß einer besonders vorteilhaften ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung erfolgen die mechanische Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil der schaltbaren Kupplungseinrichtung und dem Turbinenrad und die Kopplungen des zweiten Kupplungsteils mit dem Dämpfereingang und des Turbinenrades mit dem Dämpfereingang in radialer Richtung auf einem gemeinsamen Durchmesser. Diese Lösung bietet den Vorteil einer einfachen Montage und ferner einer Konzentration der Funktionen der einzelnen Verbindungselemente in einem einzigen Verbindungselement.
Gemäß einer zweiten Ausführung sind die einzelnen Kopplungen auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die Anordnung der mechanischen Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil der schaltbaren Kupplungseinrichtung und dem Turbinenrad und die Kopplung des zweiten Kupplungsteils mit dem Dämpfereingang und des Turbinenrades mit dem Dämpfereingang in radialer Richtung innerhalb der radialen Erstreckung der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der radial inneren Dämpferanordnung, vorzugsweise innerhalb der radial inneren Erstreckung der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung. Unter radial innerer Erstreckung der Mittel zur Drehmomentübertragung ist dabei der durch diese beschreibbare Innendurchmesser zu verstehen. Alle Verbindungsbereiche sind somit in radialer Richtung in Richtung zur Rotationsachse hin verlagert. Der dadurch zur Verfügung stehende Bauraum in radialer und axialer Richtung kann in vorteilhafter Weise für die Auslegung der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung genutzt werden. Die Auslegung der beiden Dämpferanordnungen hinsichtlich dieser Mittel wird nicht durch die Anordnung der Verbindungselemente eingeschränkt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung erfolgt die mechanische Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil der schaltbaren Kupplungseinrichtung und dem Turbinenrad und die Kopplung des zweiten Kupplungsteils mit dem Dämpfereingang und des Turbinenrades mit dem Dämpfereingang in radialer Richtung mittels zumindest eines Verbindungselementes in Form eines Stufenbolzens. Dieser fungiert als axialer Abstandshalter zwischen den jeweiligen Verbindungen von zweitem Kupplungsteil und Dämpfereingang und Turbinenrad und Dämpfereingang und übernimmt somit unter Berücksichtigung der axialen Abstützung des mit diesem drehfest verbundenen Dämpfereingangsteiles an der Dämpfernabe die Funktion einer axialen Abstützung für diese. Der Stufenbolzen weist dazu zwei voneinander wegweisende axiale Anschlagflächen auf.
Der Stufenbolzen erstreckt sich ferner durch den Dämpferausgang der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen und eventuell zusätzlich den Zwischenflansch frei von einer drehfesten Kopplung mit diesen und unter Ausbildung zumindest einer Verdrehwinkelbegrenzung für den Dämpferausgang. Dadurch können in besonders vorteilhafter Weise mit einem Verbindungselement eine Vielzahl unterschiedlichster Funktionen auf kleinstem Bauraum im Bereich der Rotationsachse realisiert werden.
Gemäß der ersten Ausführung umfasst der Dämpfereingang zumindest zwei Dämpfereingangsteile, insbesondere in Form eines mit dem zweiten Kupplungsteil verbindbaren topfartigen Elementes unter Ausbildung eines in radialer Richtung ausgerichteten und in Umfangsrichtung verlaufenden Kopplungsbereiches mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung und einen in axialer Richtung zwischen Dämpferausgang und Turbinenrad angeordneten und sich an der Dämpfernabe in axialer Richtung abstützenden Flansch, wobei das topfartige Element über die Mittel zur mechanischen Kopplung drehfest mit dem Flansch verbunden ist und der Zwischenflansch ein in axialer Richtung die Mittel zur Drehmomentübertragung der ersten radial äußeren Dämpferanordnung umschließendes und in Umfangsrichtung unter Ausbildung von Anschlagflächen geformtes Gehäuseteil und eine Gehäusescheibe umfasst, die axial beidseitig des Dämpferausganges angeordnet sind.
Durch das Vorsehen des Verbindungsbereiches mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung kann dieser in radialer Richtung nach außen frei von Beeinträchtigungen des Bauraumes für die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen verlegt werden. In besonders vorteilhafter Weise ist der Verbindungsbereich mit form- oder kraftschlüssigen Verbindungselementen ausgeführt, beispielsweise einer Verzahnung, die mit einer dazu komplementären Verzahnung am zweiten Kupplungsteil der schaltbaren Kupplungseinrichtung in Eingriff bringbar ist.
Die einzelnen Dämpfereingagsteile, welche sich an der Dämpfernabe in axialer Richtung abstützen stellen damit eine für Betriebsmittel der Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere Öl undurchlässige Berandung dar, welche sich zur Abdichtung bis an die Dämpfernabe erstreckt. Dadurch kann durch Bohrungen in der Dämpfernabe fließendes Öl gezielt zur schaltbaren Kupplung geführt werden.
Vorzugsweise sind eine Mehrzahl, zumindest jedoch zwei derartige Verbindungselemente vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind.
In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung wird der Dämpfereingang der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen von zwei zueinander beabstandeten in axialer Richtung angeordneten Gehäusescheiben gebildet und die Mittel zur Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil der schaltbaren Kupplungseinrichtung und dem Turbinenrad umfassen ein in radialer Richtung zwischen den Dämpferanordnungen, insbesondere den Mitteln zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der beiden Dämpferanordnungen angeordnetes und sich in axialer Richtung erstreckendes Verbindungselement. Das Verbindungselement ist derart ausgeführt und angeordnet, geeignet zu sein, eine kraft- oder formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Dämpfereingangsteilen zu erzeugen und ferner die Funktion eines Abstandshalters zwischen diesen in axialer Richtung zu übernehmen.
Der in axialer Richtung zwischen den beiden Dämpfereingangsteilen angeordnete Zwischenflansch besteht aus zumindest zwei scheibenförmigen Elementen, die sich in radialer Richtung unter Ausbildung von in Umfangsrichtung weisenden Anschlagflächen zur Abstützung der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der beiden Dämpferanordnungen erstrecken, beidseits des Dämpferausgangs angeordnet und drehfest miteinander gekoppelt sind. Bezüglich der Art und Anordnung der Kopplung der Einzelelemente des Zwischenflansches besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Vorzugsweise werden Ausführungen eingesetzt, die durch eine Kopplung innerhalb eines Innendurchmessers, der die radial innere Erstreckung der Anordnung der Mittel zur Drehmomentübertragung der zweiten Dämpferanordnung beschreibt, charakterisiert sind, und ferner eine Kopplung auf einem Durchmesser der ersten Dämpferanordnung im Bereich der radialen Erstreckung der Mittel zur Drehmomentübertragung, vorzugsweise im Bereich des Anordnungsdurchmessers der Mittel, wobei die Verbindungselemente sich dann vorzugsweise durch die in radialer Richtung ausgerichteten Vorsprünge des Zwischenflansches, welche die Anschlagflächen in Umfangsrichtung bilden, erstrecken.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung den Aufbau einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung mit Anbindung einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in Form eines Reihendämpfers gemäß einer ersten Ausführung;
2a und 2b verdeutlichen anhand eines Ausschnittes aus einer Kraftübertragungsvorrichtung eine konstruktive Ausführung einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen zur Anbindung an ein Turbinenrad einer hydrodyna mischen Komponente und eine schaltbare Kupplungseinrichtung gemäß der ersten Ausführung;
3a bis 3c verdeutlichen anhand eines Ausschnittes aus einer Kraftübertragungsvorrichtung eine konstruktive Ausführung einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen zur Anbindung an ein Turbinenrad einer hydrodynamischen Komponente und eine schaltbare Kupplungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführung.
Die 1 zeigt in schematisiert stark vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, umfassend eine Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere in Form eines Reihen-Torsionsschwingungsdämpfers. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 umfasst zumindest einen Eingang E und einen Ausgang A, wobei der Eingang wenigstens mittelbar drehfest mit einer hier nicht dargestellten Antriebsmaschine verbindbar ist und der Ausgang A mit einer hier nicht dargestellten und in der Regel der Kraftübertragungsvorrichtung 1 nachgeordneten Getriebebaueinheit koppelbar ist. Dazu wird der Ausgang A vorzugsweise direkt von einer Getriebeeingangswelle 3 oder einem drehfest mit diesem gekoppelten Element, beispielsweise einer Abtriebsnabe, gebildet. Die Funktion der Abtriebsnabe wird hier von einer Dämpfernabe 7 übernommen. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 umfasst ferner eine hydrodynamische Komponente 4 sowie eine zur Umgehung der Leistungsübertragung über die hydrodynamische Komponente 4 vorgesehene Vorrichtung 9, insbesondere in Form einer schaltbaren Kupplungseinrichtung 10. Die hydrodynamische Komponente 4 und die schaltbare Kupplungseinrichtung 10 sind in zwei unterschiedlichen Leistungszweigen angeordnet. Beide sind parallel schaltbar, das heißt, der Kraftfluss kann über jede dieser Komponenten allein oder aber gemeinsam erfolgen. Die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen ist derart angeordnet, dass diese im Kraftfluss in jeder der Betriebsweisen dem Ausgang A vorgeschaltet ist. D. h. bei Kraftübertragung vom Eingang E zum Ausgang A über die schaltbare Kupplungseinrichtung 10 oder die hydrodynamische Komponente 4 ist die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen im Kraftfluss immer der jeweiligen Komponente nachgeordnet und als elastische Kupplung wirksam.
Die hydrodynamische Komponente 4 ist im dargestellten Fall in einer besonders vorteilhaften Ausführung als hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler 5 ausgeführt. Dieser umfasst ein Pumpenrad P, ein Turbinenrad T und zusätzlich zumindest ein Leitrad L. Die einzelnen Schaufelräder bilden einen mit Betriebsmittel befüllten oder befüllbaren Arbeitsraum AR zur Umwälzung und Erzeugung eines Strömungskreislaufes, der auch als Arbeitskreislauf bezeichnet wird. In einer hier nicht dargestellten Ausführung kann die hydrodynamische Komponente 4 auch als hydrodynamische Kupplung ausgebildet werden. In diesem Fall ist diese frei von einem Leitrad. Das Pumpenrad P der hydrodynamischen Komponente 4 ist wenigstens mittelbar drehfest mit dem Eingang E verbindbar, im dargestellten Fall direkt drehfest mit diesem verbunden. Die Verbindung kann lösbar oder unlösbar erfolgen. In der Regel erfolgt die Kopplung über eine mitrotierende Pumpenradschale 6. Das Turbinenrad T ist über die Vorrichtung 2 wenigstens mittelbar drehfest mit dem Ausgang A der Kraftübertragungseinrichtung 1 verbunden. Im dargestellten Fall erfolgt die Kopplung über die mit dem Ausgang der Vorrichtung 2 drehfest verbundene Dämpfernabe 7.
Die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen ist als Reihendämpfer ausgebildet. Diese umfasst zumindest einen Dämpfereingang 13, der mit Anschlusselementen, beispielsweise einem zweiten Kupplungsteil 12 der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10 und dem Turbinenrad T drehfest verbunden ist. Ferner umfasst die Vorrichtung 2 einen Dämpferausgang 14, wobei Dämpferein- und Ausgang 13 und 14 koaxial zueinander angeordnet und relativ zueinander in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbar sind. Dabei sind der Dämpfereingang 13 und der Dämpferausgang 14 über Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt, wobei diese Mittel entweder von den gleichen Elementen in Funktionskonzentration oder aber unter Funktionstrennung von unterschiedlichen Komponenten gebildet werden. Bei Ausbildung als Reihendämpfer umfasst die Vorrichtung 2 zumindest zwei in Reihe geschaltete und Dämpferstufen bildende Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2, die über einen Zwischenflansch 23 miteinander gekoppelt sind. Jede der einzelnen Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2 umfasst dabei einen Primärteil 16, 17 und einen Sekundärteil 18, 19, die jeweils über Mittel 15.1, 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung miteinander verbunden und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, wobei der Primärteil 16 der ersten Dämpferanordnung 22.1 den Dämpfereingang 13 der Vorrichtung 2 bildet, während der Sekundärteil 19 der zweiten Dämpferanordnung 22.2 dem Dämpferausgang 14 der Vorrichtung 2 entspricht. Der Sekundärteil 18 der ersten Dämpferanordnung 22.1 und der Primärteil 17 der zweiten Dämpferanordnung 22.2 werden vom Zwischenflansch 23 gebildet. Die einzelnen Elemente, insbesondere Primärteil 16, 17 und Sekundärteil 18, 19 der ersten und zweiten Dämpferanordnung 22.1, 22.2 sind jeweils über die Mittel 15.1 und 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung miteinander verbunden. Bezüglich der konkreten Ausführung der Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere der Ausführung der Mittel 15.1, 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung sind viele Möglichkeiten denkbar. Die Dämpfung kann dabei rein mechanisch oder hydraulisch oder in einer Kombination aus beiden erfolgen. Im einfachsten Fall umfassen die Mittel 15.1, 15.2 entsprechende Federeinheiten, die sowohl die Funktion der Drehmomentübertragung als auch die Speicherung der Schwingungsenergie übernehmen.
Im dargestellten Fall sind die beiden Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2 in radialer Richtung zueinander versetzt in einer axialen Ebene angeordnet. Denkbar ist jedoch auch ein Versatz in axialer Richtung. Die einzelnen Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2 können wiederum als einfache Dämpferanordnungen, wie in 1 und nachfolgend auch den 2a und 2b beschrieben ausgeführt sein. Denkbar ist auch eine Ausbildung der einzelnen Dämpferanordnungen 22.1, 22.2 als Reihen- oder Paralleldämpfer.
Ein wesentliches Problem stellt die Anbindung der beiden kraftübertragenden Elemente, insbesondere schaltbare Kupplungseinrichtung 10 und der hydrodynamischen Komponente 4 an den Dämpfereingang 13 dar, wobei gleichzeitig eine mechanische Verbindung zwischen schaltbarer Kupplung 10 und Turbinenrad T der hydrodynamischen Komponente 4 erzeugt werden soll, um bei betätigter schaltbarer Kupplungseinrichtung 10 die den Komfort beeinträchtigende Schwingungseigenform des Turbinenrades T zu beseitigen. In den bekannten Ausführungen aus dem Stand der Technik erfolgt die Anbindung auf unterschiedlichen Durchmessern in radialer Richtung unter Ausnutzung der baulichen Gegebenheiten. Dies führt jedoch dazu, dass der Dämpfereingang 13 aufgrund seiner Ausgestaltung und einer Kopplung zwischen einzelnen Dämpfereingangsteilen im Bereich des Außendurchmessers das theoretisch mögliche Federvolumen der Federeinheiten der Mittel zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung beschränkt und ferner durch eine sehr große Trägheitsmasse charakterisiert ist, insbesondere im Bereich des Außenumfanges der Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen. Zur Vermeidung des Nachteils einer aufwendigen Ausführung des Dämpfereingangs 13 zur Ankopplung sowohl an den zweiten Kupplungsteil 12 der schaltbaren Kupplungseinrichtung als auch das Turbinenrad T, zur Verringerung des dadurch bedingten erheblichen Gewichtes sowie der Einschränkungen für den Bauraum der Mittel 15.1, 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, insbesondere der Federelemente ist es erfindungsgemäß vorgesehen, zumindest die mechanische Kopplung zwischen dem Ausgang der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10, insbesondere dem zweiten Kupplungsteil 12 und dem Turbinenrad T innerhalb der radialen Erstreckung der beiden Dämpferanordnungen 22.1, 22.2, vorzugsweise innerhalb der radialen Erstreckung der zweiten radial inneren Dämpferanordnung 22.2 oder aber zwischen beiden Dämpferanordnungen 22.1, 22.2 anzuordnen. Die mechanische Kopplung zwischen Turbinenrad T und zweitem Kupplungsteil 12 erfolgt durch die mechanische Kopplung der Dämpfereingangsteile 13.1, 13.2 des Dämpfereinganges 13 ebenfalls innerhalb des genannten Bereiches. In einer besonders vorteilhaften Ausführung wie in 1 dargestellt erfolgt die Anordnung der mechanischen Kopplung zwischen Turbinenrad T und zweitem Kupplungsteil 12 innerhalb eines Bereiches, der durch die radial innere Erstreckung der Mittel 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der zweiten Dämpferanordnung 22.2 charakterisiert ist. Die radial innere Erstreckung der einzelnen Dämpferanordnungen 22.2, 22.1 ist jeweils durch die Durchmesser d22.2i, d22.1i beschreibbar. Durch die Verlagerung der einzelnen Verbindungen in Bereiche, die durch die radiale Erstreckung der Anordnungsdurchmessern der Mittel 15.1,15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der einzelnen Dämpferanordnungen 22.1, 22.2 charakterisiert sind, erfolgt auch eine entsprechende Verlagerung der Verbindungselemente in diese Bereiche, insbesondere in Richtung zur Rotationsachse R, wodurch das Massenträgheitsmoment dieser Anordnung erheblich reduziert werden kann.
Die mechanische Kopplung zwischen schaltbarer Kupplungseinrichtung 10 und Turbinenrad T erfolgt dabei durch die mehrteilige Ausführung des Dämpfereingangs 13 in Form von Dämpfereingangsteilen 13.1, 13.2 und der Kopplung der einzelnen Dämpfereingangsteile 13.1, 13.2 des Dämpfereinganges 13 miteinander. Der Dämpfereingang 13 umfasst im dargestellten Fall einen Flansch 24 als Dämpfereingangsteil 13.2, der in axialer Richtung zwischen der hydrodynamischen Komponente 4 und dem Dämpferausgang 14 angeordnet ist. Der Flansch 24 stützt sich an der Dämpfernabe 7 ab und wird über diese in seiner Lage zentriert. Der Flansch 24 erstreckt sich in radialer Richtung axial neben der Dämpferanordnung 22.2 in Richtung zur radial äußeren Dämpferanordnung 22.1 und greift mittels in axialer Richtung ausgerichteter Vorsprünge 26, welche in Umfangsrichtung weisende Anschlagflächen 28 für die Mittel 15.1 bilden innerhalb des Bereiches der radialen Erstreckung der Federeinheiten 15.1 zwischen zwei benachbarte Federeinheiten ein, wobei der Flansch 24 jeweils nur eine Stirnseite einer Federeinheit in Umfangsrichtung abstützt, während die gegenüberliegende Stirnseite der jeweiligen Federeinheit vom Zwischenflansch 23 abgestützt wird. Die in axialer Richtung ausgerichteten Vorsprünge 26 sind dazu in Umfangsrichtung beabstandet zueinander am Außenumfang des Flansches 24 angeordnet.
In der in 1 dargestellten ersten besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung ist es vorgesehen, die mechanische Kopplung zwischen dem Turbinenrad T und dem Dämpfereingang 13 und die Kopplung zwischen Turbinenrad T und schaltbarer Kupplungseinrichtung 10 auf einem Durchmesser d anzuordnen. Die erforderlichen Verbindungen werden über zumindest ein Verbindungselement 8 realisiert, vorzugsweise in Form eines Stufenbolzens, der in axialer Richtung parallel zur Rotationsachse R ausgerichtet ange ordnet ist und durch den Dämpferausgang 14 frei von einer drehfesten Verbindung mit diesem geführt ist. Der Stufenbolzen übernimmt die Funktion der Erzeugung der drehfesten Verbindung zwischen den einzelnen Elementen des Dämpfereinganges 13.1, 112 sowie der jeweils mit diesen zu koppelnden Anschlusselemente.
Durch diese Lösung entfällt zum einen eine aufwendige Führung des Dämpfereinganges 13, insbesondere des Primärteiles 16 in radialer Richtung um den Außenumfang der einzelnen Dämpferanordnungen 22.1, 22.2, insbesondere der radial äußeren Dämpferanordnung 22.1 von der Verbindungsstelle zwischen dem zweiten Kupplungsteil 12 der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10 in Richtung zum Außenumfang der Vorrichtung 2 und wiederum zurück ausgehend vom Außenumfang in Richtung zum Turbinenrad T, insbesondere dem Verbindungsbereich der Kopplung des Turbinenrades T mit dem Primärteil 16.
Der Stufenbolzen bietet ferner die Möglichkeit der Ausbildung einer Verdrehwinkelbegrenzung 20 für den Dämpferausgang 14. Dazu ist vorzugsweise das entsprechende Verbindungselement 8 durch eine Durchgangsöffnung 21 am Dämpferausgang 14 geführt, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und wesentlich größer ist, als die Erstreckung des Verbindungselementes 8 in Umfangsrichtung. Die Durchgangsöffnung 21 bildet dabei in Umfangsrichtung zum Verbindungselement 8 weisende Anschlagflächen.
Die 1 verdeutlicht lediglich in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau gemäß einer ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Ausbildung. Demgegenüber verdeutlichen die 2a und 2b eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anbindung einer Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen in einer Kraftübertragungsvorrichtung 1 anhand eines Ausschnittes aus dieser. Erkennbar sind hier die Schnittstellen zwischen der Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen und der hydrodynamischen Komponente 4 beziehungsweise der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10, insbesondere der Kopplungen zwischen dem Dämpfereingang 13 und dem zweiten Kupplungsteil 12 der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10 sowie dem Dämpfereingang 13 und dem Turbinenrad T der hydrodynamischen Komponente 4. Die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen ist als Reihendämpfer ausgebildet, umfassend zumindest zwei Dämpferstufen bildende Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2, die über den Zwischenflansch 23 miteinander gekoppelt sind. Die beiden Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2 sind jeweils als einfache Dämpferanordnungen, umfassend einen Primärteil 16, 17 und einen Sekundärteil 18, 19, die über Mittel 15.1, 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung miteinander gekoppelt sind und in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, ausgebildet. Die Mittel 15.1, 15.2 sind auf unterschiedlichen Durchmessern in radialer Richtung angeordnet. Der Dämpfereingang 13 umfasst auch hier zwei Dämpfereingangsteile 13.1, 13.2 in Form eines Flansches 24, der in axialer Richtung zwischen Turbinenrad T und dem Dämpferausgang 14 angeordnet ist und eines weiteren Dämpfereingangsteils 13.1. Der Flansch 24 ist drehfest mit der Dämpfernabe 7 verbunden und stützt sich an dieser in axialer Richtung ab.
Um das zweite Kupplungsteil 12 der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10 in radialer Richtung nicht bis in den Bereich der Dämpfernabe 7 ausbilden zu müssen, umfasst der Dämpfereingang 13 vorzugsweise ferner einen Dämpfereingangsteil 13.1 in Form eines topfartigen Elementes 25, welches im Querschnitt betrachtet durch eine in axialer Richtung weisende und zur Kopplung mit dem Dämpfereingangsteil 13.1 ausgeführte Flanschfläche mit am Außenumfang ausgerichteter und sich in axialer Richtung erstreckender Ringfläche charakterisierbar ist, wobei die Ringfläche einen Verbindungsbereich zur Kopplung mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung beschreibt. An dieser Ringfläche sind dazu Verbindungselemente 27 zur Kopplung mit dem zweiten Kupplungsteil 12, vorzugsweise in Form einer Verzahnung angeordnet. Die Kopplung zwischen den Dämpfereingangsteilen 24, 25 erfolgt über das Verbindungselement 8 in Form des Stufenbolzens. Die Kopplungsfläche mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10 wird durch die topfartige Ausgestaltung und die dadurch erzeugte Ankoppelungsfläche in radialer Richtung auf einen größeren Durchmesser verlegt.
Die Kopplung zwischen dem Dämpfereingang 13 und dem Dämpferausgang 14 erfolgt über die Mittel zur Drehmomentübertragung, hier die Mittel 15.1 und 15.2 für die einzelnen Dämpferstufen 22.1 und 22.2, wobei die dargestellte Dämpferstufe 22.1 die radial äußere Dämpferstufe bildet, während die Dämpferstufe 22.2 radial innen, das heißt zwischen der radial äußeren Dämpferstufe 22.1 und der Rotationsachse R angeordnet ist. Die einzelnen Mittel 15.1 und 15.2 umfassen jeweils Federeinheiten, die zwischen dem Dämpfereingang 13 und dem Dämpferausgang 14 angeordnet sind und in Umfangsrichtung eine Drehmomentübertragung in Form einer elastischen Kupplung ermöglichen. Im dargestellten Fall sind dazu im als Mittelscheibe ausgebildeten Dämpferausgang 14 Durchgangsöffnungen vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und in Umfangsrichtung Anschlagflächen für die Federeinheiten der Mittel 15.2 der zweiten Dämpferanordnung 22.2 bilden.
Der Zwischenflansch 23 wird von zwei scheibenförmigen Elementen 23.1, 23.2 gebildet, die in axialer Richtung beidseitig des Dämpferausganges 14 angeordnet sind und in Umfangsrichtung weisende Anschlagflächen 29 für die Federeinheiten bilden. Das erste scheibenförmige Element 23.1 ist deckelförmig ausgestaltet und umschließt die Federeinheiten der radial äuße ren Dämpferstufe 22.1 in axialer und in Umfangsrichtung auf der dem Flansch 24 gegenüberliegenden Seite. Die in Umfangsrichtung weisenden Anschlagflächen 29 zur Abstützung der Federeinheiten der Mittel 15.1 der radial äußeren Dämpferanordnung 22.1 sind in diesem deckelförmigen Element, welches als Blechformteil ausgebildet ist, an- beziehungsweise ausgeformt. Das deckelförmig ausgeführte Element 23.1 ist in axialer Richtung zwischen dem topfartigen Element 25 und dem Dämpferausgang 14 angeordnet. Die Anordnung und Ausführung erfolgt derart, dass die Funktion der Abstützung der Federeinheiten nahezu vollständig von diesem Bestandteil 23.1 des Zwischenflansches 23 übernommen wird. Das scheibenförmige Element 23.2 ist in axialer Richtung zwischen Dämpferausgang 14 und Flansch 24 angeordnet und erstreckt sich in Richtung der Federeinheiten der radial äußeren Dämpferanordnung 22.1. Dieses kann am Außenumfang randoffene Aussparungen aufweisen, die der Ausbildung von in Umfangsrichtung weisenden Abstützflächen für die Federeinheiten der Mittel 15.1 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der radial äußeren Dämpferanordnung 22.1 dienen. Ferner weisen die scheibenförmigen Elemente 23.1 und 23.2 in diesen angeordnete und sich in Umfangsrichtung erstreckende Durchgangsöffnungen auf, die der Abstützung der Federeinheiten der Mittel 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung an der radial inneren Dämpferanordnung 22.2 in Umfangsrichtung dienen.
Die Anordnung der Anschlagflächen 29 in Umfangsrichtung für die Mittel 15.1 der ersten Dämpferanordnung 22.1 erfolgt dabei auf einem Durchmesser im Bereich der Anordnung der Anschlagflächen 28 des Flansches 24. Die Anordnung der Öffnungen oder randoffenen Aussparungen am Dämpferausgang 14 zur Ausbildung der Abstützflächen in Umfangsrichtung für die Mittel 15.2 erfolgt im Bereich des Durchmessers der Anordnung der Öffnungen am Zwischenflansch 23 für diese, so dass eine sichere Führung der einzelnen Mittel 15.1 und 15.2 jeweils zwischen den einzelnen als Primärteile 16, 17 und Sekundärteile 18, 19 fungierenden Dämpfereingangsteile 13.1, 13.2, dem Zwischenflansch 23 und dem Dämpferausgang 14 gewährleistet wird.
Die Kopplung des zweiten Kupplungsteils 12, des Turbinenrades T und der beiden Dämpfereingangsteile 13.1, 13.2 miteinander erfolgt über das Verbindungselement 8 in Form des Stufenbolzens, wobei dieser einen Führungsbereich umfasst, der durch den als Mittelscheibe ausgebildeten Dämpferausgang 14 geführt ist und ferner jeweils zwei axiale Anschlagsbereiche 8a und 8b aufweist. Am Stufenbolzen sind auf einem Durchmesser d die Verbindungen zwischen schaltbarer Kupplungseinrichtung 10 sowie hydrodynamischer Komponente, insbesondere Turbinenrad T, integriert. Dieser übernimmt damit eine Axiallagerfunktion für die einzelnen Elemente des Dämpfereinganges 13 und der Kopplungen mit den Anschlusselemen ten. Der Durchmesser d ist kleiner als der Durchmesser der radial inneren Erstreckung der Mittel 15.2 der zweiten Dämpferanordnung.
Die 2b verdeutlicht demgegenüber eine Ausbildung in einer Perspektivansicht. Aus dieser ist ersichtlich, dass die Führungen für die Federelemente in radialer Richtung im Bereich des Außenumfanges durch angeprägte Anschläge 29 am deckelförmigen Element 23.1 erfolgen.
Die Ausführung gemäß der 2a und 2b ist dadurch charakterisiert, dass zum einen der Dämpfereingangsteil 13 über das Verbindungselement 8 in Form des Abstandsbolzens mit der Turbine T verbunden wird. Die Verbindungsstelle, insbesondere die Anordnung des Verbindungselementes erfolgt in radialer Richtung innerhalb der einzelnen Anordnungsdurchmesser für die Mittel 15.1, 15.2 zur Drehmomentübertragung und zur Dämpfungskopplung der einzelnen Dämpferstufen 22.1, 22.2 und damit innerhalb der einzelnen Dämpferstufen relativ nahe im Bereich der Rotationsachse R. Ferner wird über die Verbindung mit dem Verbindungselement 8 eine gleichzeitige Betätigung auch der äußeren Dämpferstufe 22.1 realisiert. Über den als Flansch 24 ausgebildeten Dämpfereingangsteil 13.2 kann eine Zentrierung auf der Dämpfernabe 7 erfolgen und ferner auch eine Zentrierung der Turbine T.
Der Dämpfereingangsteil 13.1 in Form des topfartig ausgestalteten Elementes 25 stellt ferner eine undurchlässige Berandung dar. Diese erstreckt sich zur Abdichtung radial nach innen bis an die Dämpfernabe 7. Durch die Bohrung in der Dämpfernabe 7 fließendes Betriebsmittel, insbesondere Öl, wird dadurch zu Kühlzwecken direkt in die sich radial außen am Dämpfereingang 13 befindliche Kupplung zwangsgeführt.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der innere Dämpferflansch der Vorrichtung 2, der den Dämpferausgang 14 bildet und in Form der Mittelscheibe ausgeführt ist, im Bereich des Verbindungselementes 8 in Umfangsrichtung mit Schlitzen oder Durchgangsöffnungen versehen, um eine Relativbewegung zum Dämpfereingang 13 begrenzt zuzulassen.
Die 3a und 3b verdeutlichen in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus einem Axialschnitt einer Kraftübertragungsvorrichtung 1 eine erfindungsgemäße Ausführung mit reduziertem Massenträgheitsmoment durch die konstruktive Gestaltung eines als Reihenturbinendämpfer ausgeführten Dämpfers gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung. 3c verdeutlicht eine Ansicht B-B gemäß 3b.
Die Vorrichtung 2 zur Dämpfung von Schwingungen umfasst auch hier einen Dämpfereingang 13 und einen Dämpferausgang 14, die in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und über Mittel 15.1, 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung miteinander verbunden sind. Dazu sind zwei über einen Zwischenflansch 23 miteinander gekoppelte Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2, die in radialer Richtung in einer axialen Ebene versetzt zueinander angeordnet sind, vorgesehen. Jede der Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2 umfasst jeweils einen Primärteil 16 für die Dämpferanordnung 22.1 und 17 für die Dämpferanordnung 22.2 sowie einen Sekundärteil 18 beziehungsweise 19. Dabei werden jeweils ein Primärteil 17 und ein Sekundärteil 18 der beiden Dämpferanordnungen 22.2, 22.1 vom Zwischenflansch 23 gebildet.
Bei der Ausführung gemäß 3a ist der Dämpfereingang 13, der vom Primärteil 16 der ersten Dämpferanordnung 22.1 gebildet wird, jeweils drehfest mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10 und dem Turbinenrad T der hydrodynamischen Komponente 4 gekoppelt. Dazu umfasst dieser zwei Dämpfereingangsteile 13.1 und 13.2 in Form von scheibenförmigen Elementen, die beabstandet zueinander in axialer Richtung angeordnet sind und zwischen denen der Zwischenflansch 23 sowie der Dämpferausgang 14, der über die Dämpfernabe 7 mit dem Ausgang A der Kraftübertragungsvorrichtung 1 drehfest verbunden ist, angeordnet sind. Die Dämpferanordnung 22.1 ist dabei in radialer Richtung im Bereich des Außenumfanges angeordnet, die weitere zweite Dämpferanordnung 22.2 in radialer Richtung versetzt nach innen. Über die Kopplung der Dämpfereingangsteile 13.1 und 13.2 erfolgt die Beaufschlagung der Federelemente der radial äußeren Dämpferanordnung 22.1. Dazu sind die beiden scheibenförmigen Elemente drehfest miteinander über ein Verbindungselement 8, welches vorzugsweise auch die Funktion eines Abstandshalters übernimmt, verbunden. Die Verbindung erfolgt in radialer Richtung zwischen den beiden Dämpferanordnungen 22.1 und 22.2, insbesondere zwischen den Mitteln 15.1 und 15.2 der beiden Dämpferanordnungen 22.1, 22.2, insbesondere oberhalb des maximalen, die radiale Erstreckung der Mittel 15.2 beschreibenden Durchmessers und unterhalb des minimalen, die radiale Erstreckung der Mittel 15.1 beschreibenden Durchmessers.
Im Bereich der radialen Erstreckung der zweiten radial inneren Dämpferanordnung 22.2 erfolgt vorzugsweise die drehfeste Verbindung der Dämpfereingangsteile 13.1, 13.2 mit den Anschlusselementen, schaltbare Kupplungseinrichtung 10, insbesondere zweiter Kupplungsteil 12 und Turbinenrad T der hydrodynamischen Komponente 4. Dabei ist die Verbindung des ersten Dämpfereingangsteils 13.1 mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung 10 mit 30 und die Verbindung des Turbinenrades T mit dem zweiten Dämpfereingangsteil 13.2 mit 31 bezeichnet.
Die Mittel 15.1, 15.2 zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung umfassen jeweils Federeinheiten. Die Federeinheiten der Mittel 15.1 stützen sich dabei jeweils am Primärteil 16 und dem Sekundärteil 18, der vom Zwischenflansch 23 gebildet wird, ab. Der Zwischenflansch 23 fungiert gleichzeitig als Primärteil 17 der zweiten Dämpferanordnung 22.2. Demgegenüber sind die Federelemente 15.2 der zweiten Dämpferanordnung 22.2 derart ausgeführt und angeordnet, dass diese sich zwischen dem Zwischenflansch 23 und dem Dämpferausgang 14 in Form des Sekundärteils 19 der zweiten Dämpferanordnung 22.2 abstützen, wobei dieses von einer Mittelscheibe gebildet wird.
Der Zwischenflansch 23 ist zumindest zweiteilig ausgebildet und umfasst zwei scheibenförmige Elemente 23.1 und 23.2, die beidseits in axialer Richtung neben dem Dämpferausgang 14 angeordnet sind. Die Kopplung der Einzelelemente 23.1, 23.2 des Zwischenflansches 23 erfolgt in radialer Richtung im Bereich der ersten Dämpferanordnung 22.1, insbesondere im Bereich der Mittel 15.1 sowie optional innerhalb des Durchmessers, welcher die minimale Erstreckung der Mittel 15.2 der zweiten Dämpferanordnung in radialer Richtung beschreibt. Dadurch kann die Kopplung relativ klein gehalten werden. Die einzelnen scheibenförmigen Elemente 23.1 und 23.2 werden beispielsweise über unlösbare formschlüssige Verbindungen im Bereich der äußeren Laschen verbunden. Die drehfeste Verbindung erfolgt hier beispielhaft über Verbindungselemente 32 und 35, welche vorzugsweise als Niete ausgebildet sind. Denkbar sind jedoch auch lösbare kraft- oder formschlüssige Verbindungen.
Die 3c verdeutlicht eine Ansicht B-B gemäß 3b in einer Ansicht auf den Zwischenflansch 23. Erkennbar sind die an diesem in Umfangsrichtung weisenden Anschlagflächen 29 und die Federeinheiten der Mittel 15.1 der radial äußeren Dämpferanordnung 22.1, sowie die Mittel 15.2 der radial inneren Dämpferanordnung 22.2, welche sich am Zwischenflansch 23 in den an diesem ausgebildeten in Umfangsrichtung erstreckenden Ausnehmungen abstützen.
In den 2a und 3a, 3b ferner ersichtlich sind die axialen Abstützungsbereiche an der Dämpfernabe 7 für die Dämpfereingangsteile 13.1, 13.2, welche mit 33 und 34 bezeichnet sind.

1: Kraftübertragungsvorrichtung
2: Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
3: Getriebeeingangswelle
4: hydrodynamische Komponente
5: hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler
6: Pumpenradschale
7: Abtriebsnabe
8: Verbindungselement
8A, 8B: Anschlagbereich
9: Vorrichtung zur Umgehung des hydrodynamischen Leistungszweiges
10: schaltbare Kupplungseinrichtung
11: erster Kupplungsteil
12: zweiter Kupplungsteil
13: Dämpfereingang
13.1: Dämpfereingangsteil
13.2: Dämpfereingangsteil
14: Sekundärteil
15.1, 15.2: Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung
16: Primärteil der ersten Dämpferanordnung
17: Primärteil der zweiten Dämpferanordnung
18: Sekundärteil der ersten Dämpferanordnung
19: Sekundärteil der zweiten Dämpferanordnung
20: Verdrehwinkelbegrenzung
21: Durchgangsöffnung
22.1, 22.2: Dämpferanordnung
23: Zwischenflansch
23.1, 23.2: scheibenförmige Elemente
24: Flansch
25: topfartiges Element
26: Vorsprung
27: Verbindungselement
28: Anschlagflächen
29: Anschlagflächen
30: Verbindung
31: Verbindung
32: Verbindungselement
33: axiale Abstützung
34: axiale Abstützung
35: Verbindungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19920542 A1 [0002]
- DE 10352963 A1 [0002]
- DE 102006047639 [0003]

Claims

Kraftübertragungsvorrichtung (1), umfassend zumindest einen Eingang (E) und einen Ausgang (A), eine schaltbare Kupplungseinrichtung (10) und eine hydrodynamische Komponente (4), die zwischen dem Eingang (E) und dem Ausgang (A) angeordnet und zumindest parallel schaltbar sind, eine der hydrodynamischen Komponente (4) und der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) im Kraftfluss vom Eingang (E) zum Ausgang (A) betrachtet nachgeordnete und in axialer Richtung zwischen diesen angeordnete Vorrichtung (2) zur Dämpfung von Schwingungen, umfassend zumindest einen Dämpfereingang (13) und einen Dämpferausgang (14) und zumindest zwei in Reihe schaltbare, in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnete und über einen Zwischenflansch (23) miteinander gekoppelte Dämpferanordnungen (22.1, 22.2) mit Mitteln (15.1, 15.2) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung, wobei ein den Ausgang der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) bildender zweiter Kupplungsteil (12) und ein Turbinenrad (T) der hydrodynamische Komponente (4) drehfest mit dem Dämpfereingang (13) verbunden und mechanisch über diesen miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass alle Mittel zur mechanischen Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil (12) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) und dem Turbinenrad (T) und zur Kopplung des Turbinenrades (T) mit dem Dämpfereingang (13) in radialer Richtung innerhalb der radialen Erstreckung der Mittel (15.1, 15.2) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der in radialer Richtung äußeren Dämpferanordnung (22.1) angeordnet sind.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpferausgang (14) drehfest mit einer Dämpfernabe (7) verbunden ist und der Dämpfereingang (13) in axialer Richtung sich wenigstens mittelbar an der Dämpfernabe (7) abstützt.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfereingang (13) zumindest zweiteilig ausgeführt ist, umfassend zwei in axialer Richtung beabstandet angeordnete Dämpfereingangsteile (13.1, 13.2) und die mechanische Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil (12) und dem Turbinenrad (T) über die Kopplung der Dämpfereingangsteile (13.1, 13.2) erfolgt.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kopplung des zweiten Kupplungsteils (12) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) mit dem Dämpfereingang (13) in radialer Richtung innerhalb der radialen Erstreckung der Mittel (15.1, 15.2) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der in radialer Richtung äußeren Dämpferanordnung (22.1) angeordnet sind.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur mechanischen Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil (12) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) und dem Turbinenrad (T) und die Mittel zur Kopplung des Turbinenrades (T) mit dem Dämpfereingang (13) in radialer Richtung auf einem gemeinsamen Durchmesser (d) angeordnet sind.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Kopplung des zweiten Kupplungsteils (12) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) mit dem Dämpfereingang (13) auf dem gemeinsamen Durchmesser (d) angeordnet sind.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur mechanischen Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil (12) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) und dem Turbinenrad (T) der hydrodynamischen Komponente (4) und die Mittel zur Kopplung jeweils des zweiten Kupplungsteils (12) mit dem Dämpfereingang (13) und dem Turbinenrad (T) mit dem Dämpfereingang (13) in radialer Richtung innerhalb der radialen Erstreckung der Mittel (15.2) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der radial inneren Dämpferanordnung (22.2) angeordnet sind.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur mechanischen Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil (12) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) und dem Turbinenrad (T) und zur Kopplung jeweils des zweiten Kupplungsteils (12) und des Turbinenrades (T) mit dem Dämpfereingang (13) zumindest ein sich in axialer Richtung erstreckendes Verbindungselement (8) in Form eines Stufenbolzens zur drehfesten Verbindung von Turbinenrad (T), zweitem Kupplungsteil (12) und Dämpfereingang (13) umfassen, welcher sich durch den Dämpferausgang (14) der Vorrichtung (2) zur Dämpfung von Schwingungen und eventuell zusätzlich den Zwischenflansch (23) frei von einer drehfesten Kopplung mit diesen und unter Ausbildung zumindest einer Verdrehwinkelbegrenzung (20) für den Dämpferausgang (14) erstreckt.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8) zwei in axialer Richtung voneinander weggerichtete axiale Anschlagflächen jeweils für das Turbinenrad (T) und den zweiten Kupplungsteil (12) bildet.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfereingang (13) zumindest ein mit dem zweiten Kupplungsteil (12) verbindbares topfartiges Element (25) unter Ausbildung eines in radialer Richtung ausgerichteten und in Umfangsrichtung erstreckenden Kopplungsbereiches mit der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) und einen in axialer Richtung zwischen Dämpferausgang (14) und Turbinenrad (T) angeordneten und sich an der Dämpfernabe (7) in axialer Richtung abstützenden Flansch (24) umfasst, wobei das topfartige Element (25) über die Mittel zur mechanischen Kopplung drehfest mit dem Flansch (24) verbunden ist und der Zwischenflansch (23) ein in axialer Richtung die Mittel (15.1) zur Drehmomentübertragung der ersten radial äußeren Dämpferanordnung (22.1) umschließendes und in Umfangsrichtung unter Ausbildung von Anschlagflächen (28) geformtes Gehäuseteil (23.1) und eine Gehäusescheibe (23.2) umfasst, die axial beidseitig des Dämpferausganges (14) angeordnet sind.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfereingang (13) der Vorrichtung (2) zur Dämpfung von Schwingungen von zwei zueinander beabstandeten in axialer Richtung angeordneten Gehäusescheiben (13.1, 13.2) gebildet wird und die Mittel zur Kopplung zwischen dem zweiten Kupplungsteil (12) der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) und dem Turbinenrad (T) ein zwischen den Dämpferanordnungen (22.1, 22.2) in radialer Richtung angeordnetes und sich in axialer Richtung erstreckendes Verbindungselement (8) umfassen und der Zwischenflansch (23) zwei scheibenförmige Elemente (23.1, 23.2) umfasst, die beidseits des Dämpferausgangs (14) angeordnet und drehfest miteinander gekoppelt sind.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine drehfeste Verbindung der scheibenförmigen Elemente (23.1, 23.2) des Zwischenflansches (23) auf einem Durchmesser erfolgt, der im Bereich der Erstreckung der radial äußeren Dämpferanordnung (22.1) liegt, vorzugsweise im Bereich der radialen Erstreckung der Mittel (15.1, 15.2) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine drehfeste Verbindung der scheibenförmigen Elemente (23.1, 23.2) des Zwischenflansches (23) auf einem Durchmesser erfolgt, der innerhalb des inneren Durchmessers der Mittel (15.2) zur Drehmomentübertragung und Dämpfungskopplung der zweiten radial inneren Dämpferanordnung (22.2) angeordnet ist.
Kraftübertragungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfereingang (13) auf der Seite der schaltbaren Kupplungseinrichtung (10) einen Zahnkranz zur Verbindung mit dieser umfasst.
Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Dämpferanordnungen (22.1, 22.2) jeweils Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplung umfassen und diese von Federeinheiten ausgeführt werden.