DE102012200966A1

DE102012200966A1 - Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012200966A1
Application number: DE201210200966
Authority: DE
Inventors: Lionel Huber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2013-07-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine erste Drehachse einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehenden, auf der Kurbelwelle aufgenommenen Eingangsteil und einem um eine zweite Drehachse eines Eingangsteils eines nachfolgenden Aggregats drehenden, mittels eines Lagerflanschs auf diesem aufgenommenen Ausgangsteil und einer in Umfangsrichtung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil wirksamen Federeinrichtung. Um Eingangsteil und Ausgangsteil vor der Montage in einem montierbaren Zustand zu halten, sind diese aufeinander außerhalb eines Versatzes der Drehachsen zwischen dem Lagerflansch des Ausgangsteils und einem nach radial innen erweiterten Scheibenteil des Eingangsteils vorzentriert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine erste Drehachse einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehenden, auf der Kurbelwelle aufgenommenen Eingangsteil und einem um eine zweite Drehachse eines Eingangsteils eines nachfolgenden Aggregats drehenden, mittels eines Lagerflanschs auf diesem aufgenommenen Ausgangsteil und einer in Umfangsrichtung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil wirksamen Federeinrichtung.
Drehschwingungsdämpfer beispielsweise in Form von Zweimassenschwungrädern sind in Anwendungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen hinreichend bekannt. Hierbei sind das Eingangsteil mit einer primären Schwungmasse und das Ausgangsteil mit einer sekundären Schwungmasse entgegen der Wirkung einer in Umfangsrichtung wirksamen Federeinrichtung begrenzt gegeneinander verdrehbar. Ausgangsteil und Eingangsteil sind dabei mittels einer Lagerung aufeinander gelagert.
Insbesondere in Antriebssträngen mit nachfolgenden Aggregaten wie einer aus trockenen oder nassen Doppelkupplung, einem Drehmomentwandler oder dergleichen wird dieses Antriebskonzept dahin verändert, dass das Eingangsteil die primäre Schwungmasse bildet, während das dem Ausgangsteil zugeordnete Aggregat wie Doppelkupplung als sekundäre Schwungmasse vorgesehen ist. Hierbei ist aus Montagegründen eine aus Drehschwingungsdämpfer und nachfolgendem Aggregat gebildete Wirkeinheit zweigeteilt, wobei der Drehschwingungsdämpfer mit Eingangs- und Ausgangsteil an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt und das nachfolgende Aggregat auf einem Eingangsteil des Getriebes oder dergleichen gelagert ist. Die Verbindung zwischen Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers und dem nachfolgenden Aggregat wie Doppelkupplung kann dabei mittels einer Steckverzahnung gebildet sein. Insbesondere bei einer Ausbildung des Aggregats als Doppelkupplung mit nassen betriebenen Reibungskupplungen kann das Ausgangsteil in Form eines Lagerflansches mit einer Nabe mit einem verzahnten Zapfen des Eingangsteils des Aggregats drehschlüssig verbunden und zentriert sein. Aus der DE 10 2009 024 219 A1 ist ein entsprechender Antriebsstrang mit einem auf einer um eine erste Drehachse einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommenen Drehschwingungsdämpfer bekannt, dessen Ausgangsteil als Lagerflansch ausgebildet ist, der auf einem um eine zweite Drehachse drehenden Eingangsteil einer nass betriebenen Doppelkupplung drehschlüssig und zentriert aufgenommen ist. Ein möglicher Versatz zwischen den Drehachsen wird dabei im Drehschwingungsdämpfer an den die Federeinrichtung beaufschlagenden Bauteilen ausgeglichen. Im nicht montierten Zustand sind hierbei das Ausgangsteil und das Eingangsteil lediglich mittels einer Reibeinrichtung gegeneinander vorgespannt, so dass sich diese radial gegeneinander beispielsweise während eines Transports verlagern können und am Montageband gegebenenfalls wieder aufeinander vorzentriert werden müssen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer vorzuschlagen, der bis zu einem vorgesehenen Montagevorgang in seiner Ausgangsposition gehalten werden kann. Insbesondere soll diese Ausgangsposition bauteileneutral gehalten werden.
Die Aufgabe wird durch einen Drehschwingungsdämpfer in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine erste Drehachse einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehenden, auf der Kurbelwelle aufgenommenen Eingangsteil und einem um eine zweite Drehachse eines Eingangsteils eines nachgeschalteten Aggregats drehenden, mittels eines Lagerflanschs auf diesem aufgenommenen Ausgangsteil und einer in Umfangsrichtung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil wirksamen Federeinrichtung gelöst, wobei Eingangsteil und Ausgangsteil aufeinander außerhalb eines Versatzes der Drehachsen zwischen dem Lagerflansch des Ausgangsteils und einem nach radial innen erweiterten Scheibenteil des Eingangsteils vorzentriert sind. Durch eine derartige Vorzentrierung wird eine Ausgangsposition von Ein- und Ausgangsteil aufeinander gewahrt, ohne einen Ausgleich eines gegebenenfalls vorliegenden Versatzes der Drehachsen im montierten Zustand zu behindern. Hierzu haben die die Vorzentrierung bildenden Bauteile entsprechendes Radialspiel, welches aus den an den Drehachsen auftretenden Toleranzen ermittelbar ist und entsprechend eingestellt wird. Durch die Vorzentrierung an bereits vorhandenen Bauteilen des Drehschwingungsdämpfers wie am eingangsseitigen Scheibenteil und am ausgangsseitigen Lagerflansch kann auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden, so dass die vorgeschlagene Vorzentrierung bauteilneutral vorgesehen werden kann.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Vorzentrierung radial außerhalb eines Lochkreises im Eingangsteil zur Befestigung an der Kurbelwelle vorgesehen. In diesem Bereich sind in besonderer Weise bereits bestehende Bauteile des Eingangsteils und des Ausgangsteils so zueinander benachbart angeordnet, dass die Vorzentrierung eingestellt werden kann.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines von dem Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung getrennten Lagerflanschs kann die Vorzentrierung radial außerhalb einer Befestigung des Lagerflansches an dem Flanschteil vorgesehen sein. Sollte eine einteilige Ausbildung von Flanschteil und Lagerflansch vorgesehen sein, können aus diesem Bauteil entsprechende Ausschnitte ausgestellt sein, die die Vorzentrierung mit dem eingangsseitigen Scheibenteil bilden. Bei einer zweiteiligen Ausbildung von Lagerflansch und Flanschteil sind die die Vorzentrierung bildenden Bauteile – beispielsweise Lagerflansch und eingangsseitiges Scheibenteil – bis auf den einzuhaltenden Radialspalt radial übereinander angeordnet. In vorteilhafter Weise können diese Bauteile daher aus einem einzigen Blechteil wie Ronde derselben Blechstärke gestanzt und entsprechend ihrer Funktion umgeformt werden. Hierdurch können Material und Fertigungsschritte eingespart werden.
Insbesondere bei einer Verwendung einer Federeinrichtung mit nass betriebenen Bogenfedern kann das Eingangsteil aus einem mit der Kurbelwelle verbundenen ersten Scheibenteil und einem an diesem befestigten, axial beabstandeten zweiten Scheibenteil gebildet sein, wobei Scheibenteile eine Ringkammer für die aus den gegebenenfalls ineinander geschachtelte oder mehrere radial übereinander angeordnete, mehrere Gruppen bildende Bogenfedern gebildete Federeinrichtung bilden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise das zweite bevorzugt auf axialer Höhe des Lagerflanschs angeordnete Scheibenteil mit dem Lagerflansch, dem Flanschteil, einem einteiligen, aus Lagerflansch und Flanschteil gebildeten Bauteil beziehungsweise aus diesen ausgestellten Vorzentrierflächen die Vorzentrierung bilden. Hierzu kann an einem Innenumfang des zweiten Scheibenteils eine Vorzentrierfläche ausgebildet sein, welche mit einer an einem Außenumfang des Lagerflanschs vorgesehenen Vorzentrierfläche die Vorzentrierung ausbildet. Alternativ kann diese Vorzentrierfläche des zweiten Scheibenteils mit anderen am Ausgangsteil ausgebildeten Vorzentrierflächen ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile die Vorzentrierung bilden. Zwischen diesen ausgangs- und eingangsseitigen Vorzentrierflächen ist jeweils ein Radialspalt in Höhe eines maximalen Versatzes der Drehachsen vorgesehen.
Im Falle eines Drehschwingungsdämpfers mit integriertem Fliehkraftpendel kann die Vorzentrierung axial zwischen einem Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung und einem die Pendelmassen begrenzt verschwenkbar enthaltenden Pendelflansch eines Fliehkraftpendels vorgesehen sein.
Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt einen um eine gemeinsame Drehachse verdrehbaren Drehschwingungsdämpfer im Halbschnitt.
Der Drehschwingungsdämpfer 1 ist als Zweimassenschwungrad vorgesehen, wobei das Eingangsteil 2 eine primäre Schwungmasse aufweist, während die sekundäre Schwungmasse des Ausgangsteils 3 im Wesentlichen durch ein nachfolgendes Aggregat, beispielsweise eine nass oder trocken betriebene Doppelkupplung, einen Drehmomentwandler oder dergleichen bereitgestellt wird. Das Eingangsteil ist aus dem ersten Scheibenteil 4 und dem zweiten Scheibenteil 5 gebildet, die aus Blechteilen hergestellt und zur Bildung der Ringkammer 6 zur Aufnahme der aus über den Umfang verteilten Bogenfedern 8 gebildeten Federeinrichtung 7 entsprechend umgeformt und miteinander verbunden wie verschweißt sind. Die Federeinrichtung 7 wird bei relativer Verdrehung des Eingangsteils 2 gegenüber dem Ausgangsteil 3 eingangsseitig von den Einformungen 9, 10 der Scheibenteile 4, 5 und ausgangsseitig von radial erweiterten Armen 12 des Flanschteils 11 beaufschlagt und speichert durch deren Komprimierung zwischenzeitlich Energie, welche sie anschließend wieder abgibt, wodurch diese für einen Momentenausgleich bei auftretenden Drehschwingungen sorgt.
Das Eingangsteil 2 ist mittels des Lochkreises 13 und der Schrauben 14 an einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine zentriert aufgenommen und dreht um die Drehachse D der Kurbelwelle. Das Ausgangsteil 3 ist aus dem Flanschteil 11, dem Lagerflansch 15 und dem Pendelflansch 17 mit den gegenüber diesem begrenzt verschwenkbaren Pendelmassen 18 des Fliehkraftpendels 16 gebildet. Flanschteil 11, Lagerflansch 15 und Pendelflansch 17 sind miteinander mittels der über den Umfang verteilten Befestigungsmittel 23 wie Niete verbunden. Der Lagerflansch 15 ist mittels der innenverzahnten Nabe 19 drehschlüssig mit einem nicht dargestellten Eingangsteil des nachfolgenden Aggregats verbunden und dreht um deren Drehachse d. Ein gegebenenfalls vorhandener Versatz der Drehachsen D, d wird nach der Montage des Drehschwingungsdämpfers 1 innerhalb des Drehschwingungsdämpfers 1 insbesondere an den Kontaktstellen der Einformungen 9, 10 und der Arme 12 zu der Federeinrichtung 7 ausgeglichen.
Im Ausgangszustand nach der Fertigung des Drehschwingungsdämpfers 1 werden Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 aufeinander vorzentriert, um einer Verlagerung dieser mit notwendiger Nachzentrierung vor der Montage vorzubeugen. Hierzu sind der Lagerflansch 15 und das Scheibenteil 5 axial auf Linie gebracht und radial bis auf den Radialspalt 20 einander angenähert. Der Radialspalt 20 entspricht dabei dem maximalen Versatz der Drehachsen D, d, so dass bei auftretendem Versatz keine Verzwängung von Eingangssteil 2 und Ausgangsteil 3 auftritt und eine Vorzentrierung dennoch ermöglicht wird. Hierzu weist der Innenumfang des Scheibenteils 5 die Vorzentrierfläche 21 und der Außenumfang des Lagerflanschs die komplementäre Vorzentrierfläche 22 auf, welche bis auf den Radialpalt 20 einander angenähert sind.
Bezugszeichenliste

1: Drehschwingungsdämpfer
2: Eingangsteil
3: Ausgangsteil
4: Scheibenteil
5: Scheibenteil
6: Ringkammer
7: Federeinrichtung
8: Bogenfeder
9: Einformung
10: Einformung
11: Flanschteil
12: Arm
13: Lochkreis
14: Schraube
15: Lagerflansch
16: Fliehkraftpendel
17: Pendelflansch
18: Pendelmasse
19: Nabe
20: Radialspalt
21: Vorzentrierfläche
22: Vorzentrierfläche
23: Befestigungsmittel
D: Drehachse
d: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009024219 A1 [0003]

Claims

Drehschwingungsdämpfer (1) in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem um eine erste Drehachse (D) einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehenden, auf der Kurbelwelle aufgenommenen Eingangsteil (2) und einem um eine zweite Drehachse (d) eines Eingangsteils eines nachgeschalteten Aggregats drehenden, mittels eines Lagerflanschs (15) auf diesem aufgenommenen Ausgangsteil (3) und einer in Umfangsrichtung zwischen Eingangsteil (2) und Ausgangsteil (3) wirksamen Federeinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, dass Eingangsteil (2) und Ausgangsteil (3) aufeinander außerhalb eines Versatzes der Drehachsen (D, d) zwischen dem Lagerflansch (15) des Ausgangsteils (3) und einem nach radial innen erweiterten Scheibenteil (5) des Eingangsteils (2) vorzentriert sind.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzentrierung radial außerhalb eines Lochkreises (13) im Eingangsteil (2) zur Befestigung an der Kurbelwelle vorgesehen ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzentrierung radial außerhalb von Befestigungsmitteln (23) einer Befestigung des Lagerflansches (15) an einem Flanschteil (11) zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung (7) vorgesehen ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil (2) ein mit der Kurbelwelle verbundenes erstes Scheibenteil (4) und ein an diesem befestigtes, axial beabstandetes zweites Scheibenteil (5), welche Scheibenteile (4, 5) eine Ringkammer (6) für die Federeinrichtung (7) bilden, aufweist, wobei die Vorzentrierung zwischen dem zweiten Scheibenteil (5) und dem Lagerflansch (15) erfolgt.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Innenumfang des zweiten Scheibenteils (5) eine Vorzentrierfläche (21) ausgebildet ist, welche mit einer an einem Außenumfang des Lagerflanschs (15) vorgesehenen Vorzentrierfläche (22) die Vorzentrierung ausbildet.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Vorzentrierflächen (21, 22) ein Radialspalt (20) in Höhe eines maximalen Versatzes der Drehachsen (d, D) ausgebildet ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzentrierung axial zwischen einem Flanschteil (11) zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung (7) und einem Pendelflansch (17) eines Fliehkraftpendels (16) vorgesehen ist.
Drehschwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Scheibenteil (5) und der Lagerflansch (15) aus demselben Blechteil gestanzt und geformt sind.