DE102013205787A1

DE102013205787A1 - Schwingungsdämpfer für eine Reibkupplung

Info

Publication number: DE102013205787A1
Application number: DE201310205787
Authority: DE
Inventors: Parviz Movlazada
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-10-24

Abstract

Schwingungsdämpfer für eine Reibkupplung, aufweisend die folgenden Komponenten: – eine erste Anschlussscheibe; – eine zweite Anschlussscheibe; – eine dritte Anschlussscheibe; – mindestens eine Dämpfereinheit die zumindest zwei der Anschlussscheiben schwingungsentkoppelt verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin zumindest folgende Komponenten umfasst sind: – ein erstes Kranzelement und ein zweites Kranzelement, wobei das erste Kranzelement mit der ersten Anschlussscheibe und das zweite Kranzelement mit der zweiten Anschlussscheibe verbunden sind; – mindestens ein Gelenkelement, welches einen ersten Hebelarm an dem ersten Kranzelement, einen zweiten Hebelarm an dem zweiten Kranzelement und eine Lagerung, die mit der dritten Anschlussscheibe verbunden ist, aufweist, und das mindestens eine Gelenkelement eine Verdrehung eines Kranzelements auf das andere Kranzelement und die Lagerung überträgt. Mit der hier vorgeschlagenen Reibkupplung beziehungsweise dem Schwingungsdämpfer ist es möglich, auf kleinem Bauraum eine präzise angepasste Dämpfung zu erreichen, wobei insbesondere die Massenträgheit gering bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für eine Reibkupplung, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, eine Eingangswelle der Reibkupplung und eine Ausgangswelle der Reibkupplung schwingungsentkoppelt miteinander zu verbinden. Die Reibkupplung ist insbesondere im Bereich von Kraftfahrzeugen einsetzbar, zum Beispiel zum Verbinden einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Mit der zunehmenden Komplexität von Kraftfahrzeugen in Bezug auf die Anzahl der Funktionseinheiten, Gewicht, Bauraum und Energieeffizienz ist es erforderlich, Reibkupplungen mit geringer Baugröße und geringer Massenträgheit einzusetzen. Weiterhin wird mit der Gewichtsabnahme der Kraftfahrzeuge und den zunehmenden Bestrebungen, Verbrennungskraftmaschinen mit niedrigen Drehzahlen zu betreiben, die Erzeugung von spürbaren Schwingungen im Normalbetrieb häufiger. Dazu soll die vibrationserzeugende Antriebseinheit von dem Antriebsstrang schwingungsentkoppelt werden. Im Stand der Technik sind verschiedene Schwingungsdämpfer für diesen Zweck bekannt, wobei diese entweder einen erheblichen Bauraum und eine große Massenträgheit aufweisen und/oder sehr komplex sind.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für eine Reibkupplung, welcher die folgenden Komponenten aufweist:

– eine erste Anschlussscheibe;
– eine zweite Anschlussscheibe;
– eine dritte Anschlussscheibe;
– mindestens eine Dämpfereinheit, die zumindest zwei der Anschlussscheiben schwingungsentkoppelt verbindet, und zeichnet sich dadurch aus, dass weiterhin zumindest folgende Komponenten umfasst sind:
– ein erstes Kranzelement und ein zweites Kranzelement, wobei das erste Kranzelement mit der ersten Anschlussscheibe und das zweite Kranzelement mit der zweiten Anschlussscheibe verbunden ist;
– mindestens ein Gelenkelement, welches einen ersten Hebelarm an dem ersten Kranzelement, einen zweiten Hebelarm an dem zweiten Kranzelement und eine Lagerung, die mit der dritten Anschlussscheibe verbunden ist, aufweist, und das mindestens eine Gelenkelement eine Verdrehung eines Kranzelements auf das andere Kranzelement und die Lagerung überträgt.

Der Schwingungsdämpfer ist dazu eingerichtet, zwei Bauteile, die so miteinander verbunden sind, dass sie ein Drehmoment übertragen, schwingungstechnisch zu entkoppeln. In einer Reibkupplung sind zumindest zwei korrespondierende oder paarige Reibflächen vorgesehen, die durch ein Aufeinanderpressen bei einem Einrückvorgang mindestens einer der Reibflächen über die dadurch entstehende Reibkraft derart verbunden sind, dass ein Drehmoment von einer Reibfläche auf die andere Reibfläche übertragbar ist. Sowohl bei diesem Einrückvorgang als auch beim Anliegen niedriger Drehzahlen können an einer Seite der beiden Reibflächen unerwünschte Schwingungen auftreten. Diese sollen durch den Schwingungsdämpfer von der jeweils anderen Seite entkoppelt werden. Dazu sind eine erste, zweite und dritte Anschlussscheibe vorgesehen, wobei eine Dämpfereinheit zumindest zwei der Anschlussscheiben schwingungsentkoppelt verbindet. Diese Anschlussscheiben können durch Komponenten der Reibkupplung gebildet werden oder zusätzliche Bestandteile der Reibkupplung darstellen. Beim Einsatz von bestehenden Komponenten der Reibkupplung als Anschlussscheibe kommt es also zu einer Funktionsergänzung einer bestehenden Komponente, die gleichzeitig zu ihrer ursprünglichen Funktion nunmehr auch als Anschlussscheibe im Sinne der vorliegenden Erfindung fungiert. Bevorzugt weisen diese Anschlussscheiben zumindest an ihren Verbindungsstellen zur Dämpfereinheit unterschiedliche Außendurchmesser auf. Beispielsweise ist die erste Anschlussscheibe mit dem kleinsten Außendurchmesser, die zweite Anschlussscheibe mit dem größten Außendurchmesser und die dritte Anschlussscheibe zwischen der ersten und der zweiten Anschlussscheibe angeordnet. Hierbei sei darauf hingewiesen, dass der Außenumfang in dieser Definition bevorzugt die jeweiligen Anbindungsstellen zu dem Gelenkelement beschreibt. Die Dämpfereinheit ist dabei so eingerichtet, dass ein zu übertragendes Drehmoment von einer der Anschlussscheiben auf die andere übertragen wird, wobei Vibrationen und Schwingungen von bestimmten Frequenzen herausgedämpft werden.
Die erste Anschlussscheibe und die zweite Anschlussscheibe sind über ein Gelenkelement miteinander verbunden, welches einen ersten Hebelarm zu einem ersten Kranzelement und einen zweiten Hebelarm zu einem zweiten Kranzelement aufweist. Die Kranzelemente sind dabei jeweils mit der ersten beziehungsweise zweiten Anschlussscheibe verbunden. Zwischen den beiden Hebelarmen ist eine Lagerung vorgesehen, die mit der dritten Anschlussscheibe verbunden ist. Bevorzugt sind alle drei Anschlussscheiben rotierbar, und insbesondere relativ zueinander rotierbar. Die Kranzelemente sind dabei bevorzugt Kreissegmente, die miteinander in der Art korrespondieren, dass eine maximaler Verdrehwinkel eines Kranzelements einem maximalen Verdrehwinkel des anderen Kranzelements entspricht, wobei der Verdrehwinkel über die Hebelarme des Gelenkelements übertragen wird. Insbesondere rollen die erste und die zweite Anschlussscheibe mittels des jeweiligen ersten oder zweiten Kranzelements bei einer Rotation auf dem jeweiligen Ende der Hebelarme ab. Hierbei ist zu beachten, dass eine Verdrehung eines Kranzelements auch allein in eine Bewegung der Lagerung übertragen werden kann. Das bedeutet, dass zum Beispiel die erste Anschlussscheibe eine Verdrehung beschreibt und so der erste Hebelarm diese Verdrehung auf eine Umfangsbewegung der Lagerung überträgt. Der zweite Hebelarm bewirkt keine Verdrehung der zweiten Anschlussscheibe. Auch kann die Verdrehung zum Beispiel des ersten Kranzelements über das Gelenkelement zu einer Verdrehung des zweiten Kranzelements führen, wobei die Lagerung an der dritten Anschlussscheibe ein starres Drehzentrum bildet. Diese beiden grundsätzlichen Varianten der Übertragung der Verdrehungen können auch superponiert auftreten. Eine Verdrehung kann dabei von jeder der drei Anschlussscheiben ausgehen.
Es sei hierbei darauf hingewiesen, dass der mechanische Zusammenhang zwischen den Anschlussscheiben und dem Gelenkelement mit den zwei Kranzelementen gegenüber einem mitrotierenden Koordinatensystem beschrieben worden ist. Das heißt, die drei Anschlussscheiben können sich beispielsweise mit der Drehzahl der angeschlossenen Antriebseinheit drehen und die beschriebene Verdrehung stellt lediglich die überlagerte Schwingung dar, welche durch die Dämpfereinheit ausgedämpft werden soll. Die Dämpfereinheit ist dabei insbesondere so eingerichtet, dass in der gewünschten Dämpfungsfrequenz eine eingehende Verdrehung zu einer Verdrehung einer Anschlussscheibe führt, die nicht an der Drehmomentübertragung beteiligt ist. Das heißt, die schwingende Anschlussscheibe überträgt das Drehmoment auf die Anschlussscheibe, die das Drehmoment heraustragen soll und die Schwingungsüberlagerung beziehungsweise die unerwünschten Drehmomentschwankungen werden auf die übrige Anschlussscheibe übertragen. Durch diese Anordnung wird es möglich, auf kleinem Bauraum und mit geringer Massenträgheit eine Dämpfungscharakteristik des Schwingungsdämpfers für eine Reibkupplung individuell einzustellen. Insbesondere kann ein solcher Schwingungsdämpfer mit geringer Komplexität aufgebaut werden, so dass die Fertigungskosten der Reibkupplung gering gehalten werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schwingungsdämpfers ist das mindestens eine Gelenkelement in einem Winkel zwischen –15° und +15°, bevorzugt zwischen –5° und +5 °, verdrehbar.
Über ein solches Gelenkelement können zwei Vorteile erreicht werden. Zum einen ist es möglich, die Kranzelemente so zu konstruieren, dass sie nur in dem erlaubten Drehwinkel eine Anlagefläche zu der jeweiligen Anschlussscheibe bilden und somit Material und Masse eingespart wird. Zum anderen kann eine maximale Schwingungsamplitude festgelegt werden, so dass die Dämpfereinheit keine weitere Schutzvorrichtung benötigt, um vor einem maximalen Ausschlagen geschützt zu werden. Dazu ist es vorteilhaft, an Kranzelementen Stoppvorrichtungen vorzusehen, die ein weiteres Verdrehen der jeweiligen Anschlussscheibe zu dem jeweiligen Kranzelemente unterbinden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schwingungsdämpfers ist einer der Hebelarme kürzer als der andere Hebelarm.
Über die Veränderung des Verhältnisses der Länge der Hebelarme zueinander kann die Schwingungscharakteristik der Dämpfereinheit positiv beeinflusst werden. Insbesondere kann der Dämpfungsweg von der Eingangsschwingung zur Dämpfereinheit verlängert werden, so dass ein weicheres Dämpferelement eingesetzt werden kann. Hierdurch ist der Nachteil einer kompakten Bauweise ausgleichbar, wonach aufgrund der geringen Außenumfänge härtere Dämpferelemente eingesetzt werden müssen, welche unter Umständen schlechtere Dämpfungscharakteristiken aufweisen. Insbesondere ist bei dieser Vorrichtung zu beachten, dass die Veränderung der Hebelarmlänge auch einen Einfluss auf die Lagerung ausübt, welche selbst gegenüber den Kranzelementen verdrehbar ist, das heißt sie schwimmt in Umfangsrichtung. Für einige Zwecke ist es daher vorteilhaft, mehrere Dämpfereinheiten zwischen jeweils zwei Anschlussscheiben vorzusehen, so dass für jede Übertragung über die Hebelarme eine Dämpfereinheit mit einer passenden Dämpfercharakteristik angeordnet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schwingungsdämpfers ist zwischen dem Gelenkelement und zumindest dem ersten Kranzelement oder zweiten Kranzelement eine Verzahnung vorgesehen.
Durch das Einsetzen einer Verzahnung können das erste Kranzelement und das zweite Kranzelement rotatorisch antreibbar sicher mit dem Gelenkelement verbunden werden. Insbesondere kann die Verzahnung derart vorgesehen sein, dass beim Maximum der Verdrehung des Gelenkelements ein Zahnelement am Ende vorgesehen ist, welches eine Relativbewegung zwischen dem Gelenkelement und dem jeweiligen Kranzelement in der jeweiligen Richtung unterbindet. Somit ist mit einfachen Mitteln ein sicheres Entkopplungssystem aufgebaut, welches platzsparend mit geringem Gewicht und sicher gegen Fehlfunktion ist. Auch kann ein solcher Anschlag derart eingerichtet sein, dass die Lagerung durch Bewegung in Umfangsrichtung dann den Überschwinger ausdämpft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schwingungsdämpfers umfasst die mindestens eine Dämpfereinheit zumindest ein elastisches Federelement.
Anstelle eines Einsatzes einer Dämpfereinheit mit einer zusätzlichen Masse oder einem dissipativen Element ist es für viele Anwendungen zweckmäßig, ein Federelement, allgemein einen elastischen Energiespeicher, zu verwenden. Die geeignete Dämpfercharakteristik kann über die Anordnung der Anschlussscheiben zueinander und die Ausgestaltung des Gelenkelements erreicht werden. Federelemente wie eine Bogenfeder, Zugfeder und/oder eine Druckfeder zeichnen sich insbesondere durch geringes Gewicht, geringe technische Komplexität sowie geringe Herstellungskosten aus. In einer solchen Konfiguration ist daher die Massenträgheit eines solchen Schwingungsdämpfers sehr gering.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schwingungsdämpfers ist die mindestens eine Dämpfereinheit an einem Außenumfang einer der folgenden Komponenten angeordnet:

– der ersten Anschlussscheibe,
– der zweiten Anschlussscheibe; und
– der dritten Anschlussscheibe.

Zur Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums ist es vorteilhaft, die Dämpfereinheit an einem Außenumfang einer der Anschlussscheiben vorzusehen. Hierüber kann der Dämpfungsweg möglichst lang gestaltet werden. In einer bevorzugten Variante ist der Außenumfang jedoch nicht der Umfang bei maximalem Durchmesser der jeweiligen Anschlussscheibe sondern der Umfang, welche den Anschluss zu dem Gelenkelement bildet. Hierdurch kann die Krafteinleitung in die Dämpfereinheit mit der Verdrehung der Anschlussscheibe in Einklang gebracht werden und so die Lagerkräfte auf das Gelenkelement beziehungsweise die Anschlussscheiben reduziert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schwingungsdämpfers ist die mindestens eine Dämpfereinheit an der übrigen Anschlussscheibe angeordnet, die nicht durch die Dämpfereinheit schwingungsentkoppelt verbunden ist.
Sind zum Beispiel die erste Anschlussscheibe und die zweite Anschlussscheibe durch die Dämpfereinheit schwingungsentkoppelt verbunden, so ist die Dämpfereinheit an der dritten Anschlussscheibe angeordnet. Die dritte Anschlussscheibe ist zwischen der ersten Anschlussscheibe und der zweiten Anschlussscheibe angeordnet. Die Dämpfereinheit ist dabei vorteilhafter Weise an der dritten Anschlussscheibe derart angebracht, dass die Schwingungsbewegung bei einer starren Lagerung keinen Einfluss auf die dritte Anschlussscheibe nimmt. Zum Beispiel ist eine Bogenfeder zentral zwischen den Anschlusselementen zu der ersten und zweiten Anschlussscheibe an der dritten Anschlussscheibe befestigt. Wird nun aber durch eine Schwingung die Lagerung selbst auch in Verdrehung versetzt, so wird diese Verdrehung wiederum über die Dämpfereinheit auf die erste und die zweite Anschlussscheibe übertragen. Wird die Dämpfereinheit im Bereich ihres Maximums belastet, so wird darüber die Lagerung ebenfalls in Rotation versetzt und die Dämpfereinheit wieder entlastet. Über die Anordnung der Dämpfereinheit beziehungsweise mehrerer Dämpfereinheiten lässt sich somit eine komplexe Schwingungscharakteristik einstellen, die zur Dämpfung jeweils auftretender störender Schwingungen gezielt eingerichtet sein kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schwingungsdämpfers sind eine Mehrzahl von Dämpfereinheiten vorgesehen und an jeder der Anschlussscheiben jeweils mindestens eine der Dämpfereinheiten angeordnet.
Bei einer solchen Anordnung wird die Bewegung des Gelenkelements vorteilhaft in Dämpfungswege mit jeweiligen Dämpfungscharakteristiken umgesetzt. Zum Beispiel kann eine Dämpfungscharakteristik an der Lagerung besonders steif ausgelegt sein, so dass in vielen Fällen die Schwingung nur zwischen der ersten Anschlussscheibe und der zweiten Anschlussscheibe herausgekoppelt wird. Auch können die Dämpfereinheiten in einer Kaskade geschaltet sein, so dass zunächst eine erste Dämpfereinheit in den Anschlag gebracht wird und dann eine zweite Dämpfereinheit und anschließend eine dritte Dämpfereinheit beansprucht werden.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist auch eine Reibkupplung zum lösbaren Verbinden einer Antriebseinheit mit einem Antriebsstrang beschrieben, welche die folgenden Komponenten aufweist:

– einen Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche;
– eine Eingangswelle, die mit einer der Anschlussscheiben verbunden ist;
– zumindest eine Ausgangswelle, die mit einer anderen Anschlussscheibe verbunden ist; und
– mindestens ein Reibpaket zum lösbaren Verbinden der Eingangswelle mit einer der Ausgangswellen;

Die Reibkupplung ist dazu eingerichtet, über das mindestens eine Reibpaket eine Eingangswelle von zum Beispiel der Antriebseinheit mit einer Ausgangswelle zum Beispiel zum Antriebsstrang miteinander lösbar zu verbinden. Die Antriebseinheit kann dabei eine Verbrennungskraftmaschine, ein Elektromotor oder ähnliches sein, wobei bei der Erzeugung oder Übertragung des Drehmoments Schwingungen entstehen. Der Antriebsstrang kann ein Wellensystem zum Übertragen des Drehmoments der Antriebseinheit auf einen Vortrieb sein, zum Beispiel Räder eines Kraftfahrzeugs. Dabei können auch Drehmomente von dem Antriebsstrang auf die Antriebseinheit zu übertragen sein, zum Beispiel beim Schleppbetrieb, und auch Schwingungen von dem Antriebsstrang ausgehen. Die Eingangswelle ist dabei mit einer der Anschlussscheiben verbunden, wobei diese eine jegliche der drei Anschlussscheiben sein kann. Ebenso ist die Ausgangswelle mit einer anderen Anschlussscheibe verbunden, die eine jegliche andere Anschlussscheibe sein kann als die, mit der die Eingangswelle verbunden ist. Die übrige Anschlussscheibe ist dabei bevorzugt von der Eingangswelle und der Ausgangswelle entkoppelt. Über das Reibpaket wird die Eingangswelle mit der mindestens einen Ausgangswelle reibschlüssig verbunden, wobei insbesondere beim Eingriff aber auch beim Anliegen Schwingungen entstehen, die von der einen Welle nicht auf die andere Welle übertragen werden soll. Vorteilhafterweise sind dabei das Reibpaket, der Schwingungsdämpfer und die Anschlussscheiben in einem Nassraum angeordnet, so dass die Kühlflüssigkeit, die in diesem Nassraum zum Kühlen des Reibpakets vorgesehen ist, ebenfalls zu den Dämpfungseigenschaften des Schwingungsdämpfers beitragen kann. Bei einer Reibkupplung mit Nassraum sind zumindest die an der Reibung beteiligten Komponenten in einem Kühlflüssigkeitsbad angeordnet, welches den Nassraum definiert. Die Kühlflüssigkeit hat dabei die Aufgabe die entstehende Wärme, insbesondere infolge der Reibung, stetig abzuführen. Dazu wird die Kühlflüssigkeit zirkulierend in den Nassraum kalt zugeführt und erwärmt wieder abgeführt. Als Kühlflüssigkeit ist insbesondere ein Mineralöl, Silikonöl oder eine sonstige synthetische Flüssigkeit einsetzbar. Dabei ist die Kühlflüssigkeit nicht korrosiv für die im Nassraum angeordneten Komponenten und weist eine geeignete Viskosität und Wärmekapazität auf. Insbesondere wirkt die Kühlflüssigkeit in dem Nassraum zusammen mit der Dämpfereinheit dissipativ, so dass im Übrigen der Einsatz eines rein elastischen Energiespeichers für die meisten Anwendungen einer solchen Reibkupplung ausreichend ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und eine Reibkupplung gemäß der obigen Beschreibung zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle mit dem Antriebsstrang aufweist, wobei die Reibkupplung einen Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, und wobei die Antriebseinheit im Kraftfahrzeug vor einer Fahrerkabine und quer zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Kupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Die oben beschriebene Reibkupplung mit dem kompakten Schwingungsdämpfer ist für diese Zwecke besonders geeignet, weil hierdurch nur ein geringer Bauraum bei hervorragender Schwingungsdämpfung erreichbar ist. Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
1: ein Schema eines Schwingungsdämpfers mit Dämpfereinheit zwischen der zweiten Anschlussscheibe und der der dritten Anschlussscheibe,
2: ein Schema eines Schwingungsdämpfers mit unterschiedlich langen Hebelarmen,
3: ein Schema eines Schwingungsdämpfers mit einer Mehrzahl von Dämpfereinheiten,
4: ein erstes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
5: ein zweites Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
6: ein drittes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
7: ein viertes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
8: ein fünftes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
9: ein sechstes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
10: ein siebtes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
11: ein achtes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
12: ein neuntes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
13: ein zehntes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
14: ein elftes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
15: ein zwölftes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
16: ein dreizehntes Beispiel einer Umsetzung eines Schwingungsdämpfers,
17: ein Schema einer Reibkupplung mit Schwingungsdämpfer,
18: ein Kraftfahrzeug mit Reibkupplung.
1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 in Draufsicht in einem Wirkschema. Dabei ist die erste Anschlussscheibe 3 zentral und außen die zweite Anschlussscheibe 4 gezeigt. Zwischen der ersten Anschlussscheibe 3 und der zweiten Anschlussscheibe 4 ist die dritte Anschlussscheibe 5 vorgesehen. Das Gelenkelement 11 weist einen ersten Hebelarm 12 zur ersten Anschlussscheibe 3 auf und einen zweiten Hebelarm 13 zur zweiten Anschlussscheibe 4. Das Gelenkelement 11 ist über die Lagerung 14 mit der dritten Anschlussscheibe 5 verbunden. Die erste Anschlussscheibe 3 ist mit einem ersten Kranzelement 9 und die zweite Anschlussscheibe 4 mit einem zweiten Kranzelement 10 verbunden. Über das Gelenkelement 11 ist zwischen den Anschlussscheiben 3, 4, 5 eine Verdrehung übertragbar. Zwischen der zweiten Anschlussscheibe 4 und der dritten Anschlussscheibe 5 ist eine Dämpfereinheit 6 vorgesehen.
2 zeigt das grundsätzlich gleiche Prinzip wie in 1, wobei der erste Hebelarm 12 kürzer ist als der zweite Hebelarm 13. Weiterhin ist eine Dämpfereinheit 7 zwischen der dritten Anschlussscheibe 5 und der zweiten Anschlussscheibe 4 vorgesehen und verbindet diese miteinander auf einem abweichenden Umfang zwischen der zweiten Anschlussscheibe 4 und der dritten Anschlussscheibe 5.
3 zeigt ebenfalls das gleiche Prinzip wie in den vorhergehenden Figuren, wobei hier ebenfalls der erste Hebelarm 12 kürzer ist als der zweite Hebelarm 13. Weiterhin ist hier eine Mehrzahl an Dämpfereinheiten 6, 7, 8 gezeigt, wobei die erste Dämpfereinheit 6 am ersten Außenumfang 16 der ersten Anschlussscheibe 3 angeordnet ist und die zweite Anschlussscheibe mit der dritten Anschlussscheibe verbindet. Die zweite Dämpfereinheit 7 ist am zweiten Außenumfang 17 der zweiten Anschlussscheibe 4 angeordnet und verbindet ebenfalls die zweite Anschlussscheibe 4 mit der dritten Anschlussscheibe 5. Die dritte Dämpfereinheit 8 ist am dritten Außenumfang 18 angeordnet der dritten Anschlussscheibe 5 und verbindet ebenfalls die dritte Anschlussscheibe 5 mit der zweiten Anschlussscheibe 4.
4 zeigt in einer seitlichen Ansicht eine Einbindung der Dämpfereinheit 1 an die Eingangswelle 21 und die erste Ausgangswelle 22. In diesem Beispiel ist die erste Anschlussscheibe 3 mit der Eingangswelle 21 verbunden und wiederum über das erste Kranzelement 9 mit dem ersten Hebelarm 12 verbunden. Die zweite Anschlussscheibe 4 ist über eine Verzahnung 15 an dem zweiten Kranzelement 10 mit dem zweiten Hebelarm 13 des Gelenkelements 11 verbunden. Die dritte Anschlussscheibe 5 ist mit der ersten Ausgangswelle 22 und mit der Lagerung 14 des Gelenkelements 11 verbunden. Die Dämpfereinheit 6 verbindet dabei die dritte Anschlussscheibe 5 mit der zweiten Anschlussscheibe 4.
5 zeigt die gleiche Anordnung, wobei hier der erste Hebelarm 12 kürzer ist als der zweite Hebelarm 13.
In 6 ist wiederum die gleiche Anordnung gezeigt wie in den 4 und 5, wobei hier der erste Hebelarm 12 länger ist als der zweite Hebelarm 13.
7 zeigt eine andere Zuordnung der Anschlussscheiben 3, 4, 5 und im Übrigen die gleiche Anordnung. Hierbei die Eingangswelle 21 mit der dritten Anschlussscheibe 5 verbunden und die Ausgangswelle 22 mit der ersten Anschlussscheibe 3.
8 zeigt eine prinzipiell gleiche Anordnung, wobei hier die Eingangswelle 21 mit der Anschlussscheibe 3 und die Ausgangswelle 22 mit der zweiten Anschlussscheibe 4 verbunden ist.
9 zeigt ein Beispiel, in dem die Eingangswelle 21 mit der zweiten Anschlussscheibe 4 verbunden ist und die Ausgangswelle 22 mit der ersten Anschlussscheibe 3.
10 zeigt eine weitere Anordnung, bei der die Dämpfereinheit 6 zwischen der ersten Anschlussscheibe 3 und der zweiten Anschlussscheibe 4 vorgesehen ist, wobei die Eingangswelle 21 mit der ersten Anschlussscheibe und die Ausgangswelle 22 mit der dritten Anschlussscheibe 5 verbunden ist.
11 zeigt die Dämpfereinheit 6 wie in 10, wobei die Eingangswelle 21 mit der dritten Anschlussscheibe 5 verbunden ist und die Ausgangswelle 22 mit der ersten Anschlussscheibe 3 verbunden ist.
12 zeigt die Anordnung der Dämpfereinheit 6 wie in 10, wobei hier die Eingangswelle 21 mit der zweiten Anschlussscheibe 4 verbunden ist und die Ausgangswelle 22 mit der dritten Anschlussscheibe 5.
13 zeigt ebenfalls die Dämpfereinheit 6 wie in 10, wobei hier die Eingangswelle 21 mit der dritten Anschlussscheibe 5 verbunden ist und die Ausgangswelle 22 mit der zweiten Anschlussscheibe 4 verbunden ist.
14 zeigt eine Anordnung, bei der die Dämpfereinheit 6 zwischen der ersten Anschlussscheibe 3 und der dritten Anschlussscheibe 5 angeordnet ist. Hierbei ist die Eingangswelle 21 mit der zweiten Anschlussscheibe 4 und die Ausgangswelle 22 mit der dritten Anschlussscheibe 5 verbunden.
15 zeigt die gleiche Anordnung der Dämpfereinheit 6 wie in 14, wobei die Eingangswelle 21 mit der dritten Anschlussscheibe 5 verbunden ist und die Ausgangswelle 22 mit der zweiten Anschlussscheibe 4.
16 zeigt wieder die gleiche Anordnung der Dämpfereinheit 6 wie in 14, wobei die Eingangswelle 21 mit der zweiten Anschlussscheibe 4 und die Ausgangswelle 22 mit der ersten Anschlussscheibe 3 verbunden ist.
17 zeigt schematisch eine Reibkupplung 2 mit dem Schwingungsdämpfer 1, wobei eine erste Ausgangswelle 22 und eine zweite Ausgangswelle 23 über ein Reibpaket 24 mit der zweiten Anschlussscheibe 4 verbunden sind. Die Dämpfereinheit 6 verbindet hierbei die erste Anschlussscheibe 3 mit der dritten Anschlussscheibe 5. Die Eingangswelle 21 ist mit der ersten Anschlussscheibe 3 verbunden. Die Dämpfereinheit 6, die Anschlussscheiben 3, 4, 5 und der Schwingungsdämpfer 1 sind dabei in dem Nassraum 25 der Reibkupplung 2 angeordnet.
18 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 26 mit einer Antriebseinheit 19 und einem Antriebsstrang 20, der hier nur rein schematisch dargestellt ist. Die Abtriebswelle 27 der Antriebseinheit 19 ist über die Reibkupplung 2 mit dem Antriebsstrang 20 verbunden. Die Antriebseinheit 19 ist mit ihrer Motorachse 30 quer zur Längsachse 29 des Kraftfahrzeugs 26 und vor der Fahrerkabine 28 angeordnet.
Mit der hier vorgeschlagenen Reibkupplung beziehungsweise dem Schwingungsdämpfer ist es möglich, auf kleinem Bauraum eine präzise angepasste Dämpfung zu erreichen, wobei insbesondere die Massenträgheit gering bleibt.
Bezugszeichenliste

1: Schwingungsdämpfer
2: Reibkupplung
3: erste Anschlussscheibe
4: zweite Anschlussscheibe
5: dritte Anschlussscheibe
6: erste Dämpfereinheit
7: zweite Dämpfereinheit
8: dritte Dämpfereinheit
9: erstes Kranzelement
10: zweites Kranzelement
11: Gelenkelement
12: erster Hebelarm
13: zweiter Hebelarm
14: Lagerung
15: Verzahnung
16: erster Außenumfang
17: zweiter Außenumfang
18: dritter Außenumfang
19: Antriebseinheit
20: Antriebsstrang
21: Eingangswelle
22: erste Ausgangswelle
23: zweite Ausgangswelle
24: Reibpaket
25: Nassraum
26: Kraftfahrzeug
27: Abtriebswelle
28: Fahrerkabine
29: Längsachse
30: Motorachse

Claims

Schwingungsdämpfer (1) für eine Reibkupplung (2), aufweisend die folgenden Komponenten: – eine erste Anschlussscheibe (3); – eine zweite Anschlussscheibe (4); – eine dritte Anschlussscheibe (5); – mindestens eine Dämpfereinheit (6, 7, 8), die zumindest zwei der Anschlussscheiben (3, 4) schwingungsentkoppelt verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin zumindest folgende Komponenten umfasst sind: – ein erstes Kranzelement (9) und ein zweites Kranzelement (10), wobei das erste Kranzelement (9) mit der ersten Anschlussscheibe (3) und das zweite Kranzelement mit der zweiten Anschlussscheibe (4) verbunden sind; – mindestens ein Gelenkelement (11), welches einen ersten Hebelarm (12) an dem ersten Kranzelement (9), einen zweiten Hebelarm (13) an dem zweiten Kranzelement (10) und eine Lagerung (14), die mit der dritten Anschlussscheibe (5) verbunden ist, aufweist, und das mindestens eine Gelenkelement (11) eine Verdrehung eines Kranzelements (9, 10) auf das andere Kranzelement (10, 9) und die Lagerung überträgt.
Schwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Gelenkelement (11) in einem Winkel zwischen –15° und +15°, bevorzugt zwischen –5° und +5 ° verdrehbar ist.
Schwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei einer der Hebelarme (12, 13) kürzer als der andere Hebelarm (13, 12) ist.
Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Gelenkelement (11) und zumindest dem ersten Kranzelement (9) oder zweiten Kranzelement (10) eine Verzahnung (31) vorgesehen ist.
Schwingungsdämpfer (1), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Dämpfereinheit (6, 7, 8) zumindest ein elastisches Federelement umfasst.
Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Dämpfereinheit (6, 7, 8) an einem Außenumfang (18, 19, 20) einer der folgenden Komponenten angeordnet ist: – der ersten Anschlussscheibe (3), – der zweiten Anschlussscheibe (4); und – der dritten Anschlussscheibe (5).
Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Dämpfereinheit (7) an der übrigen Anschlussscheibe (5) angeordnet ist, die nicht durch die Dämpfereinheit (7) schwingungsentkoppelt verbunden ist.
Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Dämpfereinheiten (6, 7, 8) vorgesehen sind und an jeder der Anschlussscheiben (3, 4, 5) jeweils mindestens eine der Dämpfereinheiten (6, 7, 8) angeordnet ist.
Reibkupplung (2) zum lösbaren Verbinden einer Antriebseinheit (21) mit einem Antriebsstrang (22), aufweisend die folgenden Komponenten: – einen Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; – eine Eingangswelle (23), die mit einer der Anschlussscheiben (3, 4, 5) verbunden ist; – zumindest eine Ausgangswelle (24, 25), die mit einer anderen Anschlussscheibe (4, 5, 3) verbunden ist; und – mindestens ein Reibpaket (26) zum lösbaren Verbinden der Eingangswelle (23) mit einer der Ausgangswellen (24, 25); wobei das mindestens eine Reibpaket (26), der Schwingungsdämpfer (1) und die Anschlussscheiben (3, 4, 5) in einem Nassraum (27) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug (27) aufweisend eine Antriebseinheit (21) mit einer Abtriebswelle (28), einen Antriebsstrang (22) und eine Reibkupplung (2) nach Anspruch 9 zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle (28) mit dem Antriebsstrang (22), wobei die Reibkupplung (2) einen Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, und wobei die Antriebseinheit (21) im Kraftfahrzeug (27) vor einer Fahrerkabine (29) und quer zu einer Längsachse (30) des Kraftfahrzeugs (27) angeordnet ist.