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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Drehmomentübertragungsvorrichtungen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. So sind so genannte Zweimassenschwungräder mit einer Primärschwungmasse und einer Sekundärschwungmasse mit dazwischen angeordneten Federdämpfungsvorrichtungen bekannt. Dabei sind auch Zweimassenschwungräder bekannt geworden, bei welchen zur Dämpfung der Drehmomentungleichförmigkeiten Fliehkraftpendelvorrichtungen mit verlagerbaren Pendelmassen vorgesehen sind. Dabei sind auch Fliehkraftpendelvorrichtungen bekannt geworden, bei welchen beiderseits eines Trägerblechs jeweils Pendelmassen angeordnet sind, welche über Rollenelemente miteinander und mit dem Trägerblech gekoppelt sind.
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Als Hauptbauteile der Fliehkraftpendelvorrichtung sind die Pendelmassen, die Rollenelemente und die Trägerscheibe zu nennen. Die Trägerscheibe soll die Rollenelemente bzw. die Pendelmassen bei ihrer Bewegung führen und sie dabei radial und axial abstützen. Die Trägerscheibe soll auch die Verbindung der beweglichen Pendelmassen zu dem Triebstrang bzw. zu der Drehmomentübertragungsvorrichtung schaffen.
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Die Teilfunktion der axialen Abstützung und Führung der Pendelmassen wird in Vorrichtungen nach dem Stand der Technik durch Rollenelemente mit Durchmesserabsätzen realisiert.
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So sind Rollenelemente mit radial vorstehenden Borden bekannt geworden, welche die Rollenelemente in verschiedene Abschnitte teilen. Die Rollenabschnitte mit Kontakt zu den Pendelmassen bzw. zum Träger haben dabei den gleichen Durchmesser. Die Rollenelemente besitzen radial vorstehende Borde, die zwischen den bewegten Teilen angeordnet sind. Dabei erfolgt im Betrieb ein seitliches und axiales Anlaufen der Pendelmassen an diesen Borden.
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Dazu ist eine Montageöffnung notwendig, die entsprechend dem maximalen Durchmesser der Borde ausgelegt ist und die Rollenelemente müssen durch diese Montageöffnung eingefädelt werden, was einen besonderen Aufwand bei der Montage hervorruft.
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Auch sind Rollenelemente bekannt geworden, bei welchen beidseitig je nur ein Absatz vorgesehen ist.
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Bei einer solchen Gestaltung sind die Rollenelemente gegenüber den außen liegenden Pendelmassen abgestützt, wobei die Rollenelemente jedoch nicht gegenüber dem mittig angeordneten Trägerblech geführt sind. Damit haben indirekt auch die Pendelmassen keine Abstützung gegenüber dem mittig angeordneten Trägerblech. Notwendig wird daher eine Gleitführung, um die Pendelmassen definiert gegenüber dem Trägerblech axial abzustützen zu können.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zu schaffen, welche gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere hinsichtlich der Gestaltung und Montage der Rollenelemente verbessert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einer Fliehkraftpendelvorrichtung mit einer Trägerscheibe und beiderseits der Trägerscheibe angeordneten Pendelmassen, wobei die Pendelmassen mittels Rollenelementen mit der Trägerscheibe verlagerbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenelement einen mittigen Bereich mit einem ersten Durchmesser und daran jeweils benachbarte Randbereiche aufweist, welche einen zweiten Durchmesser aufweisen, wobei der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser, wobei der Übergang zwischen dem ersten Bereich und einem zweiten Bereich durch eine Stufe erfolgt, wobei auf die beiden zweiten Bereiche zur axialen Abstützung jeweils ein Abstützelement aufgesetzt ist. Dadurch können Rollenelemente verwendet werden, welche eine stabile Struktur mit einem mittigen Bereich mit größerem Durchmesser und zwei seitliche Bereiche mit reduziertem Durchmesser aufweisen, die einfach herstellbar sind, wobei mittels des Abstützelements dennoch eine axiale Abstützung der Pendelmassen erfolgt.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung weiterhin mit einem Eingangselement und mit einem Ausgangselement versehen ist, wobei im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement insbesondere eine Federdämpfervorrichtung zur Drehschwingungsdämpfung vorgesehen ist, wobei mit dem Eingangselement oder mit dem Ausgangselement die zumindest eine Fliehkraftpendelvorrichtung verbunden ist.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Abstützelement eine Ringscheibe ist. Diese kann beispielsweise als Blech- oder Kunststoffscheibe einfach und kostengünstig ausgebildet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ringscheibe eben ist oder aufgestellt ausgebildet ist. Insbesondere bei der aufgestellten Ausführung kann die Scheibe nach Art einer Tellerfeder oder Wellfeder ausgebildet sein und eine Federkraft zwischen der Trägerscheibe und der Pendelmasse bewirken.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die aufgestellte Ringscheibe im Schnitt einen nichtebenen, schräggestellten und/oder gewellten Querschnitt aufweist. Die schräggestellte Ausführung ist im Wesentlichen als Tellerfeder mit Kraftrand ausgebildet. Die gewellte Ausführung kann als Wellfeder mit Wellungen in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung ausgeführt sein.
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Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels ist als Abstützelement ein Ringelement mit nach radial außen vorstehendem Wulst vorgesehen. So kann in einfacher Weise ein zusätzliches Ringelement auf den Bereich des Rollenelements mit kleinerem Querschnitt aufgesetzt werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Ringelement ein im Wesentlichen hohlzylindrischer Ring ist, welcher an einer Seite am Außenumfang einen insbesondere umlaufenden nach radial außen vorstehenden Wulst aufweist. Der Wulst bewirkt die axiale Abstützung zwischen der Trägerscheibe und einer Pendelmasse.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Wulst nach radial außen hin spitz zuläuft. So kann er gut in den Spalt zwischen Pendelmasse und Trägerscheibe eingreifen.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Ringscheibe derart angeordnet ist, dass sie axial zwischen die Trägerscheibe und eine Pendelmasse eingreift.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ringelement derart angeordnet ist, dass der Wulst axial zwischen die Trägerscheibe und eine Pendelmasse eingreift.
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Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn zwei Ringscheiben oder zwei Ringelemente oder eine Ringscheibe und ein Ringelement derart angeordnet sind, dass sie zwei gegenüberliegend Pendelmassen gegenüber der Trägerscheibe jeweils axial abstützen, so dass eine Ringscheibe oder ein Wulst jeweils axial zwischen die Trägerscheibe und eine Pendelmasse eingreift.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit Trägerscheibe Pendelmassen,
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2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit Trägerscheibe Pendelmassen,
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3 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit Trägerscheibe Pendelmassen,
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4 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit Trägerscheibe Pendelmassen,
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5 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit Trägerscheibe Pendelmassen, und
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6 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit Trägerscheibe Pendelmassen.
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Die 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 1 mit einer Anordnung einer Trägerscheibe 2 mit zwei Pendelmassen 3, die an beiden Seiten der Trägerscheibe 2 gegenüberliegend angeordnet sind. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung ist dabei mit einem Eingangselement und mit einem Ausgangselement ausgebildet, die im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement optional eine Federdämpfervorrichtung zur Drehschwingungsdämpfung aufweist. Weiterhin ist mit dem Eingangselement und/oder mit dem Ausgangselement zumindest eine Fliehkraftpendelvorrichtung mit einer Trägerscheibe 2 und beiderseits der Trägerscheibe 2 angeordneten Pendelmassen 3 vorgesehen, wobei die Pendelmassen 3 mittels Rollenelementen 4 mit der Trägerscheibe 2 verlagerbar verbunden sind.
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Zum Tragen der Pendelmassen 3 sind Rollenelemente 4 vorgesehen, welche sowohl in eine Öffnung 5 der Trägerscheibe 2 als auch in Öffnungen 6 der Pendelmassen eingreifen.
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Das Rollenelement weist einen mittigen Bereich 7 auf, welcher einen ersten Durchmesser aufweist. Die benachbart zu dem mittigen Bereich 7 angeordneten Randbereiche 8 weisen einen zweiten Durchmesser auf, welcher kleiner ist als der erste Durchmesser. Dies bedeutet aber auch, dass ein Übergang zwischen dem ersten Bereich 7 und einem zweiten Bereich 8 vorliegt, der durch eine Stufe gebildet ist. Zur axialen Abstützung der Pendelmassen 3 gegenüber der Trägerscheibe 2 sind auf die beiden Seiten der Trägerscheibe auf den zweiten Bereichen 8 jeweils ein Abstützelement 9 aufgesetzt.
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Das Abstützelement 9 ist dabei bevorzugt eine Ringscheibe, die eine zentrale Öffnung aufweist, welche den einen zweiten Bereich 8 aufnimmt.
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Die Pendelmassen 3 sind radial innen mittels eines Halteelements 10 miteinander gekoppelt, damit der Abstand der Pendelmassen 3 begrenzt wird. Dazu durchgreift das Halteelement 10 die Trägerscheibe 2 und die Pendelmassen 3, wobei die endseitig angeordneten Köpfe 11 den Abstand der Pendelmassen durch formschlüssige Verbindung begrenzen.
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Über die Trägerscheibe 2 kann das Fliehkraftpendel in verschiedenen Varianten an einem rotierenden Teil des Antriebsstranges fixiert werden, wie beispielsweise an einem starren Einmassenschwungrad, einem Zweimassenschwungrad, einer Kupplungsdruckplatte, einer Kupplungsscheibe, einem Drehmomentwandler, einer Flexplatte o.ä. Die Befestigung kann an einem oder mehreren Einzelteilen von Baugruppen des Antriebsstranges erfolgen, wie beispielsweise am Gußschwungrad und/oder an einem Zahnkranz eines konventionellen starren Einmassenschwungrads.
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Erfindungsgemäß wird die radiale und axiale Führungsfunktion der Rollenelemente auf mehrere Teile der Rollenelemente verteilt. Die einzelnen Teile der Rollenelemente können so besser auf die Teilfunktionen angepasst sein. Vorteilhaft wird die axiale Führungsfunktion durch Wälzgleitkontakte realisiert.
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Erfindungsgemäß werden die Rollenelemente durch beispielswiese zwei seitliche Abstützelemente als Stützscheiben ergänzt. Diese Abstützelemente erzielen die axiale Führung. Die Stützscheiben 9 haben passenden Kontakt beispielsweise zu den Innenseiten der Pendelmassen 3 und zu den beiden Seiten der Trägerscheibe 2. An diesen Anlagebereichen tritt ein Wälzgleiten mit einem geringen Wiederstand gegen die Pendelbewegung auf. Es ist beidseitig jeweils eine axiale Kraftabstützung möglich. Insgesamt wird somit eine vollständige axiale Führung der Rollenelemente und der Pendelmassen gegenüber der Trägerscheibe erreicht. Die Stützscheiben 9 können ein gewisses axiales Spiel aufweisen oder eine wirkliche Vorspannkraft besitzen. Durch die mögliche Ausformung der Stützscheiben 9 mit einer konischen Form, wie Tellerfedern, ist beispielsweise eine Regulierung der Vorspannkraft mit einer Kennlinienausprägung realisierbar. Es ist so auch ein Reaktionsvermögen auf zeitweise höhere Axialkräfte in bestimmten Fahrsituationen erzielbar. Bei geringeren Axialkräften kann dann weniger Vorspannung zu reduzierter Reibung genutzt werden. Ebenfalls kann ein gewisser Spielausgleich oder Toleranzausgleich ermöglicht werden.
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Durch eine alternative geeignete Ausformung der Randbereiche, wie ein geschwungener Querschnitt, siehe 3, ist ein gutes Anlaufen der Stützscheiben 9 an den Kanten der Pendelbahnen bzw. der Trägerscheibenbahn zu erreichen. Somit ist die Verschleißfestigkeit zu erhöhen und der Rollwiederstand zu reduzieren.
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Aus der Abbildung der 1 ist zu erkennen, dass am jeweiligen Kontakt der Führungsscheibe 9 am Außenrand zur Trägerscheibe bzw. am Innenrand zu den Pendelmassen 3 eine axiale Abstützung stattfindet. An diesen Kontaktbereichen erfolgt bei der Pendelbewegung ein Gleitwälzen.
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Die beiden Führungsscheiben 9 bewegen sich gemeinsam mit dem jeweiligen Rollenelement, es ist somit keine Reibung zwischen Rolle und den Scheiben zu erwarten.
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Erfindungsgemäß ist die Ringscheibe 9 eben oder alternativ auch aufgestellt ausgebildet. Dabei ist die Ringscheibe 9 in den 1 und 2 konisch aufgestellt.
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Im Ausführungsbeispiel der 3 ist die Ringscheibe 9 mit einem gewellten Querschnitt ausgebildet
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Die 4 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist das Rollenelement 4 beiderseitig im Bereich der Randbereiche 8 mit einem Ringelement 12 versehen, welches einen ringförmigen Grundkörper 13 aufweist, der eine zentrale Öffnung 14 aufweist, welche den Randbereich 8 aufnimmt. Der Grundkörper 13 weist einen nach radial außen vorstehendem Wulst 15 auf. Das Ringelement 12 ist als ein im Wesentlichen hohlzylindrischer Ring ausgebildet, welcher an einer Seite am Außenumfang einen insbesondere umlaufenden nach radial außen vorstehenden Wulst 15 aufweist. Gemäß den 4 bis 6 läuft der Wulst 15 nach radial außen hin spitz zu. Das Ringelement ist dabei derart angeordnet, dass der Wulst 15 axial zwischen die Trägerscheibe 2 und eine Pendelmasse 3 eingreift
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Die 6 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem die Öffnung des Ringelements 16 nicht durchgängig ist, sondern das Ringelement 16 topfartig ausgebildet ist. Dabei greift ein Nietelement 17 durch eine Öffnung in dem Ringelement 16 und verbindet das Rollenelement 4 mit dem Ringelement 16.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungsvorrichtung
- 2
- Trägerscheibe
- 3
- Pendelmasse
- 4
- Rollenelement
- 5
- Öffnung
- 6
- Öffnung
- 7
- mittiger Bereich
- 8
- Randbereich
- 9
- Abstützelement
- 10
- Halteelement
- 11
- Kopf
- 12
- Ringelement
- 13
- Grundkörper
- 14
- Öffnung
- 15
- Wulst
- 16
- Ringelement
- 17
- Nietelement
