DE102014210685A1

DE102014210685A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014210685A1
Application number: DE102014210685.0A
Authority: DE
Inventors: Jan Hoffmann; Peter Wahl; Michael Kühnle
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2014-12-24
Also published as: WO2014202072A1; DE112014002903A5; CN105324589A; CN105324589B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, die drehbar um eine Drehachse ist, aufweisend ein Eingangsteil, ein erstes Koppelelement und ein Ausgangsteil, wobei das erste Koppelelement das Eingangsteil mit dem Ausgangsteil koppelt und eine Verdrehung des Eingangsteils gegenüber dem Ausgangsteil begrenzt, wobei das erste Koppelelement ausgebildet ist, eine erste Rückstellkraft zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil bereitzustellen, wobei die erste Rückstellkraft durch einen Radialversatz des ersten Koppelelements bezogen auf die Drehachse bewirkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1.
Es sind Drehmomentübertragungseinrichtungen bekannt, die als Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildet sind. Der Torsionsschwingungsdämpfer weist dabei üblicherweise mehrere Bogenfedern auf, die durch ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil fixiert sind. In das Eingangsteil wird von einem Verbrennungsmotor kommend ein Drehmoment eingeleitet. Das Eingangsteil leitet das Drehmoment auf die Bogenfeder über, welches Drehmomentspitzen abdämpft und das eingeleitete Drehmoment an das Ausgangsteil weiterleitet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Drehmomenteinrichtung bereitzustellen, die insbesondere verbesserte Schwingungsdämpfereigenschaften aufweist. Ferner soll die Drehmomentübertragungseinrichtung kostengünstiger herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung ein Eingangsteil, ein erstes Koppelelement und ein Ausgangsteil umfasst. Die Drehmomentübertragungseinrichtung ist ferner um eine Drehachse drehbar. Das erste Koppelelement koppelt das Eingangsteil mit dem Ausgangsteil und begrenzt eine Verdrehung des Eingangsteils gegenüber dem Ausgangsteil. Ferner ist das erste Koppelelement ausgebildet, eine erste Rückstellkraft zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil bereitzustellen. Die erste Rückstellkraft wird dabei durch einen Radialversatz des ersten Koppelelements bewirkt.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt werden kann, die besonders kostengünstig und einfach ausgebildet ist. Ferner weist die Drehmomentübertragungseinrichtung durch die oben genannte Ausgestaltung eine mit steigender Drehzahl steigende Steifigkeit auf, die besonders gut an einem Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors aufgrund eines zusätzlichen, durch die Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellten Freiheitsgrad anpassbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Koppelelement eine Neutralstellung und wenigstens eine Betätigungsstellung auf. Das erste Koppelelement ist in der Betätigungsstellung radial, insbesondere radial nach innen, gegenüber der Neutralstellung versetzt angeordnet. Im Betrieb der Drehmomentübertragungseinrichtung, also wenn diese um die Drehachse rotiert, kann durch den Radialversatz und die auf das erste Koppelelement wirkende Fliehkraft eine Kinematik bereitgestellt werden, durch die zum einen eine einfache Drehmomentübertragung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ermöglicht wird und gleichzeitig Drehmomentschwankungen bei der Übertragung des Drehmoments zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil gedämpft werden können. Auf diese Weise wird ferner gewährleistet, dass nach Einleiten einer Drehmomentspitze das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil wieder zurück in die Neutralstellung geführt werden, um weitere Drehmomentspitzen abfangen zu können. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass Drehmomentspitzen durch die Drehmomentübertragungseinrichtung wirksam dämpfbar sind.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil eine zur ersten Neutralstellung des ersten Koppelelements korrespondierende zweite Neutralstellung auf. Das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil weisen ferner wenigstens eine zur ersten Betätigungsstellung des ersten Koppelelements korrespondierende zweite Betätigungsstellung auf. Das erste Koppelelement ist ausgebildet, mittels der ersten Rückstellkraft das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil aus der zweiten Betätigungsstellung in die zweite Neutralstellung zu bewegen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Rückstellkraft drehzahlabhängig veränderlich. Vorzugsweise nimmt mit steigender Drehzahl der Drehmomentübertragungseinrichtung die erste Rückstellkraft zu, um das erste Koppelelement von der ersten Betätigungsstellung in die erste Neutralstellung zu bewegen. Auf diese Weise wird bei höheren Drehzahlen die Drehmomentübertragungseinrichtung hinsichtlich Drehmomentspitzen steifer und passt sich somit gleichzeitig an die Drehmomentschwankungen eines an der Drehmomentübertragungseinrichtung angeschlossenen Verbrennungsmotors an. Dadurch kann die Drehmomentübertragungseinrichtung einfach an ein Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors angepasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Koppelelement ausgebildet, die erste Rückstellkraft durch eine Bewegung entlang einer Führungsbahn zu bewirken, insbesondere entlang einer Pendelbahn des ersten Koppelelements. Vorteilhafterweise ist das erste Koppelelement ausgebildet, zur Bereitstellung der ersten Rückstellkraft durch eine auf das erste Koppelelement wirkende Fliehkraft radial nach außen entlang der Führungsbahn gezogen zu werden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass anhand der Führungsbahn sowohl die erste Rückstellkraft in Richtung und Stärke auf einfache Weise festgelegt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Koppelelement wenigstens eine erste im Eingangsteil angeordnete Ausnehmung, wenigstens ein erstes Koppelteil, wenigstens eine im ersten Koppelteil angeordnete zweite und dritte Ausnehmung, wenigstens eine im Ausgangsteil angeordnete vierte Ausnehmung sowie wenigstens zwei Abrollelemente auf. Ein erstes Abrollelement erstreckt sich durch die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung. Das erste Abrollelement rollt an der ersten Ausnehmung und an der zweiten Ausnehmung ab und koppelt das Eingangsteil mit dem ersten Koppelteil. Ein zweites Abrollelement erstreckt sich durch die dritte Ausnehmung und die vierte Ausnehmung. Das zweite Abrollelement rollt an der dritten Ausnehmung und an der vierten Ausnehmung ab und koppelt das erste Koppelteil mit dem Ausgangsteil. Die Ausnehmungen legen durch das Abrollen des zugeordneten Abrollelements die Führungsbahnen des Koppelelements fest. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine besonders reibungsarme Kopplung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil bereitgestellt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Rückstellkraft durch eine Ausgestaltung der Führungsbahn einstellbar. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auf einfache Weise die erste Rückstellkraft an das Betriebsverhalten des an der Drehmomentübertragungseinrichtung angeschlossenen Verbrennungsmotors angepasst werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Koppelelement gegenüber dem Eingangsteil begrenzt verlagerbar. Insbesondere wird dies über eine Wirkung des ersten und/oder des zweiten Abrollelements des Koppelelements erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Ausnehmungen eine korrespondierende Ausnehmungskontur auf, wobei eine erste Ausnehmungskontur der ersten Ausnehmung zu einer zweiten Ausnehmungskontur der zweiten Ausnehmung und eine dritte Ausnehmungskontur der dritten Ausnehmung zu einer vierten Ausnehmungskontur der vierten Ausnehmung derart geformt sind, dass bei einer Verdrehung des Eingangsteils gegenüber dem Ausgangsteil das Koppelelement durch die an den jeweils zugeordneten Ausnehmungskonturen abrollenden Abrollelemente radial nach innen geführt wird. Bei einer gleichzeitigen Rotation der Drehmomentübertragungseinrichtung wirkt die erste Rückstellkraft als Gegenkraft gegen das in das Eingangsteil eingebrachte Drehmoment und bewirkt, dass das Drehmoment vom Eingangsteil über das Koppelteil in das Ausgangsteil geleitet werden kann, ohne dass die Abrollelemente in einer Endposition anschlagen. Dadurch kann eine besonders leise Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Koppelelement ein zweites Koppelteil, wobei ein erstes Koppelmittel vorgesehen ist. Das erste Koppelmittel verbindet das erste Koppelteil mit dem zweiten Koppelteil, wobei das erste Koppelmittel ausgebildet ist, eine zweite Rückstellkraft zur Verstärkung der ersten Rückstellkraft bereitzustellen. Dadurch kann insbesondere bei niedrigen Drehzahlen eine zuverlässige Dämpfung von Drehmomentspitzen bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erste Koppelmittel wenigstens ein elastisches Element, vorzugsweise ein Federelement. Auf diese Weise kann ein besonders kostengünstiges Koppelmittel bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Koppelmittel in Umfangsrichtung zwischen den Koppelteilen angeordnet. Auf diese Weise kann eine besonders bauraumgünstige Ausgestaltung der Drehmomentübertragungseinrichtung bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein zweites Koppelmittel vorgesehen, wobei das zweite Koppelmittel zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil angeordnet ist und das Eingangsteil mit dem Ausgangsteil für eine Drehmomentübertragung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil koppelt. Auf diese Weise können besonders hohe Drehmomente zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil übertragen werden und gleichzeitig Drehmomentspitzen auch bei hohen Drehmomenten gedämpft werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Führungsmittel vorgesehen, wobei das Führungsmittel mit dem Eingangsteil oder mit dem Ausgangsteil verbunden ist. Das Führungsmittel ist ausgebildet, das erste Koppelelement in radialer Richtung zu führen und eine Drehmomentübertragung zwischen dem Eingangsteil oder Ausgangsteil und dem Koppelelement bereitzustellen.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn das Führungsmittel wenigstens ein Führungselement, wenigstens eine Führungsrolle und wenigstens eine Führungshülse umfasst. Die Führungsrolle ist zwischen der Führungshülse und dem Führungselement angeordnet. Die Führungshülse ist mit dem Koppelteil verbunden. Das Führungselement ist mit dem Eingangsteil oder mit dem Ausgangsteil verbunden. Vorteilhafterweise erstrecken sich das Führungselement und die Führungshülse in radialer Richtung. Auf diese Weise kann eine besonders reibungsarme Führung und gleichzeitige Drehmomentübertragung zwischen Eingangsteil bzw. Ausgangsteil und Koppelteil bereitgestellt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform in einer ersten Betätigungsstellung;
2 die in 1 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung in einer zweiten Betätigungsposition;
3 eine perspektivische Ansicht auf eine Variante der in 1 und 2 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
4 eine Draufsicht auf eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
5 ein Diagramm mit einer Steifigkeit aufgetragen über einer Drehzahl n der Drehmomentübertragungseinrichtung;
6 eine perspektivische Schnittansicht durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
7 eine perspektivische Schnittansicht durch die in 4 gezeigte Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung in vergrößerter Ansicht;
8 eine perspektivische Ansicht der in den 4 und 5 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
9 eine Draufsicht auf die in den 6 bis 8 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung;
10 eine schematische Schnittansicht durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
11 eine Draufsicht auf die in 9 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung;
12 eine schematische Schnittansicht durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform;
13 eine Schnittansicht entlang einer in 10 gezeigten Schnittebene A-A durch die Drehmomentübertragungseinrichtung;
14 eine perspektivische Darstellung einer Weiterbildung der in 3 gezeigten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung;
15 einen schematischen Aufbau eines Antriebsstrangs gemäß einer ersten Ausführungsform mit der in den 1 bis 14 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung; und
16 einen schematischen Aufbau eines Antriebsstrangs gemäß einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt eine Draufsicht auf eine Drehmomentübertragungseinrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform in einer ersten Betätigungsposition und 2 zeigt eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer zweiten Betätigungsposition. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Variante des der in den 1 und 2 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 10.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ist drehbar um eine Drehachse 15. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 umfasst ein Eingangsteil 20 und ein Ausgangsteil 25. Das Eingangsteil 20 weist radial innenseitig eine erste Aufnahme 30 auf, um eine drehmomentschlüssige Verbindung zwischen dem Eingangsteil 20 und einer Ausgangswelle (nicht dargestellt) eines Verbrennungsmotors bereitzustellen. Das Ausgangsteil 25 weist eine zweite Aufnahme 35 auf, um eine drehmomentschlüssige Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle 36 bereitzustellen. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass über die Aufnahmen 30, 35 drehmomentschlüssige Verbindungen zu anderen Komponenten eines Antriebsstrangs (vgl. 14 und 15) bereitgestellt werden. Auch ist denkbar, dass auf die Aufnahmen 30, 35 verzichtet wird und das Eingangsteil 20 bzw. das Ausgangsteil 25 auf eine andere Art und Weise, beispielsweise mittels einer Nietverbindung, mit weiteren Komponenten des Antriebsstrangs verbunden wird.
Das Eingangsteil 20 weist radial außen zu der ersten Aufnahme 30 zwei gegenüberliegend angeordnete erste Betätigungsarme 40 auf. Das Ausgangsteil 25 ist analog zum Eingangsteil 20 ausgebildet und weist radial außenseitig zur zweiten Aufnahme 35 jeweils ebenso zwei gegenüberliegend angeordnete zweite Betätigungsarme 45 auf. Ferner umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 zwei Koppelelemente 50. Die Koppelelemente 50 sind ausgebildet, das Eingangsteil 20 mit dem Ausgangsteil 25 zu koppeln, um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Ausgangsteil 25 bereitzustellen.
Das Koppelelement 50 weist ein Koppelteil 55 und ein Koppelmittel 75 auf. Das Koppelteil 55 ist teilringförmig ausgebildet. Das Koppelteil 55 weist an einer in Umfangsrichtung angeordneten Stirnfläche 60 eine Federaufnahme 65 auf. In der Federaufnahme 65 ist ferner ein Befestigungsstift 70 vorgesehen. In der Federaufnahme 65 ist das Koppelmittel 75 angeordnet das als Federelement ausgebildet ist in den 1 und 2 beispielhaft als Schraubenfeder ausgebildet. Selbstverständlich sind als Koppelmittel 75 auch andere Federelemente wie Spiralfedern, Gummielemente oder Doppelfedern denkbar. Das Koppelmittel 75 umgreift dabei umfangsseitig den Befestigungsstift 70, so dass dadurch eine Klemmverbindung 80 zwischen dem Koppelmittel 75 und dem Koppelteil 55 bereitgestellt werden kann. Die Federaufnahme 65 sichert das Koppelmittel 75 im rotierenden Zustand radial nach außen hin und mindert eine Durchbiegung des Koppelmittels 75 radial nach außen hin durch ein radial außenseitiges Anliegen des Koppelmittels 75 an der Federaufnahme 75. Die Federaufnahme 65 bzw. der Befestigungsstift 70 sind jeweils an den zwei gegenüberliegenden Stirnflächen 60 der Koppelteile 55 vorgesehen. Die Koppelmittel 75 verbinden dabei in Umfangsrichtung die beiden Koppelteile 55. Die Koppelmittel 75 sind dabei als Spiraldruckfedern ausgebildet.
Das Koppelelement 50 weist ein Führungsmittel 81 auf, das ausgebildet ist, das Koppelteil 55 zu führen. Das Führungsmittel 81 weist an dem ersten Betätigungsarm 40 radial außenseitig eine erste Ausnehmung 85 mit einer ersten Ausnehmungskontur 90 auf. Die erste Ausnehmung 85 ist dabei in axialer Richtung durchgehend ausgeführt. In dem Koppelteil 55 weist das Führungsmittel 81 eine zweite Ausnehmung 95 und eine dritte Ausnehmung 100 auf. Die zweite und die dritte Ausnehmung 95, 100 sind etwa auf gleicher radialer Höhe angeordnet und in Umfangsrichtung zueinander beabstandet. Die zweite Ausnehmung 95 weist eine zweite Ausnehmungskontur 105 und die dritte Ausnehmung 100 weist eine dritte Ausnehmungskontur 110 auf. In dem zweiten Betätigungsarm 45 weist das Führungsmittel 81 eine vierte Ausnehmung auf. Die vierte Ausnehmung 115 umfasst eine vierte Ausnehmungskontur 120.
Ferner umfasst das Führungsmittel 81 zwei Abrollelemente 125, 130. Ein erstes Abrollelement 125 erstreckt sich dabei durch die erste Ausnehmung 85 und die zweite Ausnehmung 95. Das zweite Abrollelement 130 erstreckt sich dabei durch die dritte Ausnehmung 100 und die vierte Ausnehmung 115. Das erste Abrollelement 125 rollt bei einer Betätigung des Eingangsteils 20 an der ersten Ausnehmungskontur 90 und der zweiten Ausnehmungskontur 105 ab und legt eine erste Führungsbahn 140 fest. Das zweite Abrollelement 130 rollt an der dritten Ausnehmungskontur 110 und an der vierten Ausnehmungskontur 120 ab und legt eine zweite Führungsbahn 145 fest. Die erste Führungsbahn 140 ist in der Ausführungsform identisch zu der zweiten Führungsbahn 145 ausgelegt. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die erste Führungsbahn 140 abweichend von der zweiten Führungsbahn 145 ausgestaltet ist.
Aufgrund der Rotation der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 wirkt auf die Komponenten 20, 30, 55, 125, 130 der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 jeweils eine Fliehkraft F_F. Die auf das Koppelteil 55 wirkende Fliehkraft F_F zieht dabei das Koppelteil 55 radial nach außen hin. In einem rein rotierenden Betriebszustand der Drehmomentübertragungseinrichtung 10, also wenn kein Drehmoment M in die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ein- und/oder ausgeleitet wird, befinden sich die Koppelteile 55 in einer Neutralposition, die in 1 strichliert dargestellt ist. Die Neutralposition ist dabei durch die Führungsbahnen 140, 145 bestimmt und befindet sich in einem Gleichgewichtszustand. Das Koppelteil 55 führt in diesem Zustand keine Pendelbewegung in Umfangsrichtung entlang der Führungsbahnen 140, 145 durch.
Wird in rotierendem Zustand der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 über die erste Aufnahme 30 des Eingangsteils 20 ein (gegebenenfalls schwankendes) Drehmoment M in das Eingangsteil 20 ein- und/oder ausgeleitet, so bewegt sich das Koppelteil 55 aus der Neutralposition heraus gegenüber dem Eingangsteil 20 entlang der ersten Führungsbahn 140. Dabei rollt das erste Abrollelement 125 an der ersten Ausnehmungskontur 90 und der zweiten Ausnehmungskontur 105 ab. Aufgrund der radial nach innen geführten Ausgestaltung der ersten Führungsbahn 140 wird das Koppelteil 55 durch das Eingangsteil 20 radial nach innen gedrückt und aus der Neutralstellung in eine erste Betätigungsstellung (in 1 mittels durchgezogener Linien dargestellt) überführt.
Aufgrund der radial nach innen verlaufenden ersten Führungsbahn 140 und eines radialen Versatzes des Koppelteils 55 in der ersten Betätigungsposition zu der Neutralposition bewirkt die Fliehkraft F_F eine entsprechend der ersten Führungsbahn 140 gestaltete erste Rückstellkraft F_R1. Die erste Rückstellkraft F_R1 wirkt dabei als Gegenkraft zu einer aus dem Drehmoment M resultierenden Übertragungskraft F_Ü. Durch die erste Rückstellkraft F_R1 wird das Koppelteil 50 gegenüber dem Eingangsteil 20 verspannt. Durch die Verspannung kann das Drehmoment M von dem Eingangsteil 20 auf das Koppelteil 55 übertragen werden. Durch den radialen Versatz aufgrund des eingeleiteten Drehmoments M werden ferner die Koppelmittel 75 verspannt. Die Koppelmittel 75 stellen aufgrund der Verspannung eine zweite Rückstellkraft F_R2 bereit, die die erste Rückstellkraft F_R1 und somit die Verspannung des Koppelteils 55 gegenüber dem Eingangsteil 20 verstärkt.
Das Koppelteil 55 stellt auch an der zweiten Führungsbahn 145 die erste Rückstellkraft F_R1 bereit, um das Koppelteil 55 auch gegenüber dem Ausgangsteil 25 wieder zurück in die Neutralposition zu bringen. Die erste Rückstellkraft F_R1 ist an der zweiten Führungsbahn 145 von dieser abhängig. Ist die zweite Führungsbahn 145 zu der ersten Führungsbahn 140 unterschiedlich, so wirken an den beiden Führungsbahnen 140, 145 jeweils entsprechend unterschiedlich ausgebildete Rückstellkräfte F_R1. Durch die erste Rückstellkraft F_R1 wirkt an der zweiten Führungsbahn 145 als Gegenkraft zu der aus dem Koppelteil 55 auszuleitetenden Übertragungskraft F_Ü. Dadurch wird das Koppelteil 55 über das zweite Abrollelement 130 gegenüber dem Ausgangsteil 25 verspannt. Durch die Verspannung kann das Drehmoment M bzw. die Übertragungskraft F_Ü aus dem Koppelteil 55 in das Ausgangsteil 25 geleitet werden. Auch hierbei wird die erste Rückstellkraft F_R1 durch die zweite Rückstellkraft F_R2 verstärkt, so dass auch bei niedrigen Drehzahlen, bei denen eine geringe Fliehkraft Ff auf das Koppelteil 55 wirkt, eine zuverlässige Drehmomentübertragung von dem Koppelteil 55 auf das Ausgangsteil 25 gewährleistet wird, ohne dass das Eingangsteil 20 gegenüber dem Koppelteil 55 sich so stark verdreht, dass eine Drehmomentübertragung durch ein Anschlagen des ersten Abrollelements 125 an den ersten bzw. zweiten Ausnehmungen 85, 95 stattfindet. Ferner kann durch die beschriebene Ausgestaltung ein höheres Drehmoment mittels der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Ausgangsteil 25 übertragen werden.
Um eine Schränkung des Koppelelements 50 gegenüber dem Eingangsteil 10 und dem Ausgangsteil 25 kann zusätzlich in 1 und 2 oberhalb der Zeichenebene ein weiteres Koppelteil 50 angeordnet sein, um das Drehmoment M zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Ausgangsteil 25 zu übertragen.
Wird ein schwankendes Drehmoment M, also ein Drehmoment, das bezogen über die Zeit gegenüber einem konstanten Drehmoment zu- und abnimmt, in das Eingangsteil 20 eingeleitet, so steigt oder fällt entsprechend die Übertragungskraft F_Ü. Bei steigender Übertragungskraft F_Ü sind die erste Rückstellkraft F_R1 und die zweite Rückstellkraft F_R2 geringer als die Übertragungskraft F_Ü. Dadurch kann sich das Eingangsteil 20 weiter gegenüber dem Koppelteil 55 verdrehen. Dabei drückt das Eingangsteil 20 entlang der ersten Führungsbahn 140 radial weiter nach innen in eine zweite Betätigungsposition. In der zweiten Betätigungsposition ist das Koppelteil 55 somit radial innenliegender als in der ersten Betätigungsposition angeordnet. Gleichzeitig werden die Koppelmittel 75 weiter verspannt und stellen eine verstärkte zweite Rückstellkraft F_R2 bereit. Da der radiale Versatz des Koppelteils 55 nur gering ist, wirkt sich der radiale Versatz in der zweiten Betätigungsposition nur geringfügig auf die auf das Koppelteil wirkende Fliehkraft F_F aus. Die mit dem radialen Versatz abnehmende Fliehkraft F_F wird durch die Ausgestaltung der Führungsbahnen 140, 145 für die erste Rückstellkraft F_R1 dahingehend kompensiert, dass mit zunehmendem radialem Versatz des Koppelteils 55 aus der Neutralposition radial nach innen hin die Führungsbahn 140, 145 eine zunehmende Krümmung aufweist. Durch das Verdrehen des Eingangsteils 20 zu dem Koppelteil 55 wird in der zweiten Betätigungsposition ein stärker gekrümmter Abschnitt der Führungsbahn 140 eingestellt. Durch die Krümmung der Führungsbahn 140, 145 wird die Fliehkraft F_F in eine verstärkte erste Rückstellkraft F_R1 umgewandelt, die wiederum als Gegenkraft zu der Übertragungskraft F_Ü arbeitet und eine verstärkte Verspannung des Koppelteils 55 gegenüber dem Eingangsteil 20 bewirkt. Die Verstärkung der Verspannung des Koppelteils 55 eilt dabei um 90° phasenversetzt dem eingeleiteten schwankenden Drehmoment M hinterher. Dadurch werden die Koppelteile 55 zum Schwingen entlang der Führungsbahnen 140, 145 angeregt und übernehmen die Aufgabe einer Pendelmasse eines Fliehkraftpendels. Dadurch wird das schwankende Drehmoment getilgt und nur wie oben beschrieben in stark gedämpften Zustand aus dem Koppelteil 55 in das Ausgangsteil 25 ausgeleitet. Somit kann in der Ausführungsform eine Kombination aus einem Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Fliehkraftpendel bereitgestellt werden, durch die besonders wirksam und auf einfache Weise das schwankende Drehmoment ausgeglichen werden kann und somit der Fahrkomfort eines Fahrzeugs, das mit einer derartigen Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ausgestattet ist, erhöht werden kann.
Ferner weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 je nach Ausgestaltung der Führungsbahnen 140, 145 ein lineares (vgl. 3) oder nichtlineares Verhalten (1 und 2) der ersten und/oder zweiten Rückstellkraft F_R1, F_R2 in Bezug auf einen Verdrehwinkel zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Ausgangsteil 25 auf. Dabei wird ein lineares Verhalten durch eine geradlinige Ausrichtung der Ausnehmungen 85, 95, 100, 115 erzielt. Dadurch kann die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 auf einfache Weise, nämlich durch Adaption der Führungsbahnen 140, 145 an ein Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs angepasst werden.
Die erste Rückstellkraft F_R1 ist aufgrund der auf das Koppelteil 55 wirkenden Fliehkraft drehzahlabhängig, so dass mit einer steigenden Drehzahl der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 die erste Rückstellkraft F_R1 zunimmt. Dadurch wird die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 mit zunehmender Drehzahl steifer, so dass die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 sich somit selbst automatisch an die mit steigender Drehzahl geringer werdenden Drehmomentspitzen anpasst. Mittels der Ausgestaltung der Führungsbahnen 140, 145 und/oder einer Variation einer Masse des Koppelteils 55 kann die Steifigkeit der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 besonders einfach variiert werden.
In der Ausführungsform sind zwei Koppelteile 55 und zwei Koppelmittel 75 vorgesehen. Selbstverständlich ist auch denkbar, eine andere Anzahl und eine andere Ausgestaltung der Koppelmittel 75 und der Koppelteile 55 vorzusehen. Auch ist denkbar, dass eine andere Anzahl von Ausnehmungen 85, 95, 100, 115 vorgesehen ist, um das Eingangsteil 20 mit dem Ausgangsteil 25 über das Koppelelement 50 zu koppeln.
In 2 ist die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer maximalen Verdrehposition gezeigt. Dabei schlagen die Abrollelemente 125, 130 in Umfangsrichtung an den Ausnehmungen 85, 95 100, 115 an und begrenzen so einen maximalen Verdrehwinkel zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Ausgangsteil 25. Durch das Anschlagen der Abrollelemente 125, 130 wird vermieden, dass die Stirnflächen 60 der Koppelteile 55 aneinander schlagen. Auf diese Weise wird eine Geräuschentwicklung der Drehmomentübertragungseinrichtung 10 gering gehalten. Ferner wird auf diese Weise gewährleistet, dass ein besonders hohes Drehmoment über die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 übertragen werden kann.
4 zeigt eine Draufsicht auf eine Drehmomentübertragungseinrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform. 5 zeigt ein Diagramm mit einer Steifigkeit aufgetragen über einer Drehzahl n der Drehmomentübertragungseinrichtung 200.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 200 ist in einer ersten Betätigungsposition analog zu der in 1 gezeigten Betätigungsposition dargestellt. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 200 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 1 und 2 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist zusätzlich ein weiteres Koppelmittel 201 vorgesehen, das das Eingangsteil 20 mit dem Ausgangsteil 25 verbindet. Das weitere Koppelmittel 201 umfasst einen in dem Eingangsteil 20 und/oder Ausgangsteil 25 angeordneten Retainer 205. In dem Retainer 205 ist ein Federspeicher 210 des weiteren Koppelmittels 201 angeordnet. Der Federspeicher 210 ist in der Ausführungsform als Bogenfeder ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass andere Federspeicher, insbesondere geradlinig ausgebildete Schraubenfedern, in dem Retainer 205 angeordnet sind. Auch kann die Ausgestaltung des Retainers 205 andersartig sein. In der Ausführungsform verläuft der Retainer 205 in Umfangsrichtung. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Retainer 205 geradlinig ausgebildet ist. In der in 3 gezeigten Ausführungsform ist das Koppelmittel 75 in Umfangsrichtung kürzer ausgebildet als in den 1 und 2. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Koppelmittel identisch zu 1 und 2 ausgebildet werden.
Der Federspeicher 210 koppelt das Eingangsteil 20 mit dem Ausgangsteil 25. Wird über das Eingangsteil 20 das Drehmoment M in die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 eingeleitet, so verdreht sich das Eingangsteil 20 gegenüber dem Ausgangsteil 25. Zusätzlich zu der Drehmomentübertragung wie in den 1 und 2 beschrieben, wird ein Teil des Drehmoments M an den Federspeicher 210 übertragen, indem der Federspeicher 210 in Umfangsrichtung gestaucht wird. Durch die Stauchung drückt der Federspeicher 210 an einem dem Eingangsteil 20 gegenüberliegenden Längsende des Federspeichers 210 an das Ausgangsteil 25 und überträgt einen Teil des Drehmoments M von dem Eingangsteil 20 auf das Ausgangsteil 25. Selbstverständlich kann auch im Schleppbetrieb eines Fahrzeugs ein Drehmoment vom Ausgangsteil 25 auf das Eingangsteil 20 übertragen werden. Durch den Federspeicher 210 wird ferner eine dritte Rückstellkraft F_R3 bereitgestellt, um das Koppelteil 55 in die Neutralposition zurückzuführen. Durch das weitere Koppelmittel 201 kann ein schwankendes Drehmoment M weiter gedämpft werden und so eine besonders gut dämpfende Drehmomentübertragungseinrichtung 200 bereitgestellt werden.
Durch die Ausgestaltung des Koppelelements 50 kann ein Betriebsverhalten der Drehmomentübertragungseinrichtung 200 bereitgestellt werden, das einer ersten Kennlinie 215 folgt. Das weitere Koppelmittel 201 weist ein eigenständiges, unabhängig zum Koppelelement 50 gestaltbares Betriebsverhalten gemäß einer zweiten Kennlinie 220 auf. Durch die Koppelung des Koppelelements 50 mit dem weiteren Koppelmittel 201 können die beiden Kennlinien zu einer Gesamtkennline 225 kombiniert werden, so dass auf einfache Weise die erste Kennlinie 215 des Koppelelements 50 durch das weitere Koppelmittel 201 adaptiert werden kann und so das Betriebsverhalten der Drehmomentübertragungseinrichtung 200 weiter verbessert werden kann.
6 zeigt eine perspektivische Schnittansicht durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht der in 6 gezeigten perspektivischen Schnittansicht der Drehmomentübertragungseinrichtung 300. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht der in den 6 und 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 300. 9 zeigt eine Draufsicht auf die in den 6 bis 8 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung 300.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 300 weist einen in 6 und 7 linksseitig angeordneten Lamellenträger 305 auf. Der Lamellenträger 305 dient dazu, Lamellen einer Reibkupplung (nicht dargestellt) zu fixieren. Der Lamellenträger 305 ist linksseitig an dem Eingangsteil 20 angeordnet. Das Eingangsteil 20 ist in der Ausführungsform scheibenförmig ausgebildet. Das Eingangsteil 20 umfasst eine erste Eingangsscheibe 310 und eine zweite Eingangsscheibe 315. Die erste Eingangsscheibe 310 ist axial beabstandet zu der zweiten Eingangsscheibe 315 angeordnet und über Abstandsbolzen 320 mit der zweiten Eingangsscheibe 315 gekoppelt. Zwischen den beiden Eingangsscheiben 310, 315 ist das Koppelelement 50 angeordnet. Das Ausgangsteil 25 ist ebenso zwischen den beiden Eingangsscheiben 310, 315 angeordnet. Das Ausgangsteil 25 ist dabei radial innenliegend zu dem Koppelelement 50 angeordnet. Das Ausgangsteil 25 ist mit einem als weiteres Koppelelement ausgebildeten Federdämpfer 321 gekoppelt. Der Federdämpfer 321 umfasst eine Scheibe 325, die drehmomentschlüssig mit dem Ausgangsteil 25 verbunden ist. Die Scheibe 325 und das Ausgangsteil 25 bilden einen Retainer 330 des Federdämpfers 321 aus, in dem ein Federspeicher 335 des Federdämpfers 321 angeordnet ist. Die Scheibe 325 weist einen ersten Anschlag 340 auf, dem ein erstes Längsende 345 des Federspeichers 335 zugeordnet ist. Gegenüber dem ersten Längsende 345 ist an einem zweiten Längsende 350 des Federspeichers 335 ein Nabenflansch 355 des Federdämpfers 321 vorgesehen, der zwischen der Scheibe 325 und dem Ausgangsteil 25 in axialer Richtung angeordnet ist. Der Nabenflansch 355 weist radial innenseitig zu der Scheibe 325 eine Wellenaufnahme 360 auf, in die eine Getriebeeingangswelle 361 eingefügt werden kann. Die Wellenaufnahme 360 ist dabei ausgelegt, eine Welle-Nabe-Verbindung mit der Getriebeeingangswelle 361 auszubilden.
Das Koppelelement 50 ist ähnlich zu dem in den 1 bis 5 gezeigten Koppelelement 50 ausgebildet. Das Koppelelement 50 weist in der Ausführungsform drei Koppelteile 55 auf, die teilringförmig ausgebildet sind und umfangsseitig radial außenseitig zu dem Ausgangsteil 25 angeordnet sind. In Umfangsrichtung sind die Koppelteile 55 jeweils mit dem Koppelmittel 75 verbunden. Das Führungsmittel 81 ist an die geänderte Anzahl von Koppelteilen 55 angepasst. Die Ausnehmungen 85, 95, 100, 115 sind wie in den 1 bis 3 gezeigt ausgebildet und definieren zusammen mit den Abrollelementen 125, 130 die Führungsbahnen 140, 145 durch das Abrollen der Abrollelemente 125, 130 an den Ausnehmungskonturen 90, 105, 110, 120. Die Funktionsweise der Drehmomentdämpfung zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Ausgangsteil 25 entspricht der in den 1 und 2 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 10. Der an das Ausgangsteil 25 angrenzende Federdämpfer 321 ermöglicht weiter, ein aus dem Ausgangsteil 25 ausgeleitetes schwankendes Drehmoment M weiter zu dämpfen, so dass einem an die Drehmomentübertragungseinrichtung 300 angeschlossenen Getriebe ein besonders gleichmäßig verlaufendes Drehmoment bereitgestellt werden kann.
Das Drehmoment M wird dabei aus dem Ausgangsteil 25 in die Scheibe 325 eingeleitet. Das Ausgangsteil 25 ist dabei mit der Scheibe 325 über weitere Abstandsbolzen (nicht dargestellt) gekoppelt. Das Ausgangsteil 25 bzw. die Scheibe 325 drücken stirnseitig am ersten Längsende 345 des Federspeichers 335 an und leiten so das aus dem Ausgangsteil 25 kommende Drehmoment in den Federspeicher 335 ein. Der Federspeicher 335 wird dadurch gestaucht. Der Federspeicher 335 wird durch eine auf den Federspeicher 335 wirkende Fliehkraft radial nach außen an den Retainer 330 gedrückt. Der gestauchte Federspeicher 335 gibt das in ihn eingeleitete Drehmoment durch ein Anschlagen eines zweiten Längsendes 350 des Federspeichers 335 an den Nabenflansch 355 an diesen ab. Durch ein umfangsseitiges Reiben des Federspeichers 335 werden dabei Drehmomentspitzen des Drehmoments M im Federdämpfer 321 nochmalig reduziert, so dass am Nabenflansch 355 ein besonders gleichmäßiges Drehmoment M bereitgestellt werden kann.
Das Nachschalten des Federdämpfers 321 der bereits in den 1 und 2 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 10 hat den Vorteil, dass eine besonders kompakte Drehmomentübertragungseinrichtung 300 bereitgestellt werden kann, da der Federdämpfer 321 radial innenseitig an die bereits aus den 1 und 2 bekannte Drehmomentübertragungseinrichtung 10 angeordnet werden kann. Dadurch wird der Bauraum effizient genutzt und es kann gleichzeitig ein besonders gering schwankendes Drehmoment ausgangsseitig der Drehmomentübertragungseinrichtung 300 an der Wellenaufnahme 360 bereitgestellt werden.
10 zeigt einen Längsschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform. 11 zeigt eine Draufsicht auf die in 8 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung 400.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 400 ist ähnlich zu der in den 1 bis 3 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 10 ausgebildet. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 400 weist das Eingangsteil 20 auf, das sich radial von innen nach außen erstreckt. Beidseitig des Eingangsteils 20 weist das Koppelelement 50 ein erstes Koppelteil 405 und ein zweites Koppelteil 410 auf. Die Koppelteile 405, 410 werden mittels des Führungsmittels 81 entlang der Führungsbahnen 140, 145 geführt. Das erste Koppelteil 405 ist dabei mittels Abstandsbolzens 415 mit dem zweiten Koppelteil 410 verbunden. Die Koppelteile 405, 410 weisen jeweils die zweite und dritte Ausnehmung 95, 100 auf. In der Ausführungsform sind beispielhaft die zweite und dritte Ausnehmung 95, 100 nierenförmig ausgeformt. Die zweite und dritte Ausnehmung 95, 100 sind dabei radial nach außen geöffnet, während hingegen die erste und die vierte Ausnehmung radial nach innen geöffnet sind.
Das Koppelelement 50 weist ferner ein weiteres Führungsmittel 430 auf. Das weitere Führungsmittel 430 umfasst eine Führungshülse 435, ein Führungselement 440 und mehrere Führungsrollen 445. Das Führungselement 440 ist dabei stegförmig ausgebildet und ist mit dem Ausgangsteil 25 verbunden. Die Führungshülse 435 ist dabei in dem Koppelteil 405, 410 angeordnet. Zwischen dem Führungselement 440 und der Führungshülse 435 sind dabei die Führungsrollen 445 vorgesehen. Die Führungsrollen 445 gewährleisten eine Lagerung des Koppelteils 405, 410, um eine reibungsarme Bewegung radial von innen nach außen entlang des Führungselements 440 durchführen zu können. Die Führungshülse 435 ist dabei zwischen der zweiten Ausnehmung 95 und der dritten Ausnehmung 100 angeordnet. Das weitere Führungsmittel 430 dient ferner dazu, ein in das Koppelteil 405, 410 eingeleitetes Drehmoment M aus dem Koppelteil 405, 410 in das Ausgangsteil 25 zu überführen. Somit hat das weitere Führungselement 430 eine zusätzliche drehmomentübertragende Funktionsaufgabe.
Wird über das Eingangsteil 20 ein Drehmoment M in die Drehmomentübertragungseinrichtung 400 eingeleitet, so erfolgt eine weitere Drehmomentübertragung vom Eingangsteil 20 auf die Koppelteile 405, 410 analog zu der in 1 beschriebenen Drehmomentübertragung von dem Eingangsteil 20 auf die dort gezeigten Koppelteile 55. Somit stellen auch diese Koppelteile 405, 410 die erste Rückstellkraft F_R1 bereit. Wird das Drehmoment M bzw. die entsprechend korrespondierende Übertragungskraft F_Ü vom Eingangsteil 20 in die Koppelteile 405, 410 eingeleitet, so werden die Koppelteile 405, 410 aus der Neutralstellung radial nach innen hin in eine Betätigungsstellung verschoben. Durch den Radialversatz wirkt die Fliehkraft F_F in Verbindung mit den durch die Ausnehmungen 95, 100, 85, 115 festgelegten Führungsbahnen 140, 145 dahingehend, dass die Fliehkraft F_F durch die Führungsbahnen 140, 145 in die erste Rückstellkraft F_R1 teilweise umgewandelt wird, die die Koppelteile 405, 410 wieder in die Neutralstellung bewegen möchte. Die erste Rückstellkraft F_R1 wirkt als Gegenkraft zu der Übertragungskraft F_Ü, so dass sich das Koppelteil 405, 410 gegenüber dem Eingangteil 20 verspannt und das Drehmoment M in die Koppelteile 405, 410 eingeleitet wird. Aus den Koppelteilen 405, 410 wird das Drehmoment durch das weitere Führungsmittel 430 in das Ausgangsteil 25 abgeleitet. Durch die Drehmomentübertragung mittels der Koppelelemente 50 wird ein Nacheilen der Koppelteile 405, 410 mit einem Phasenversatz von 90° erreicht, so dass durch die Masse der Koppelteile 405, 410 und der Koppelmittel 75 Drehmomentschwankungen im zu übertragenden Drehmoment M besonders gut ausgeglichen werden können. Die Ausgestaltung des Koppelelements 50 und dessen Führung entlang der Führungsbahn 140, 145 bewirkt die Drehmomentübertragungseinrichtung 400 als eine Kombination eines Fliehkraftpendels und eines Torsionsschwingungsdämpfers. Dabei bilden die Führungsbahnen 140, 145 Pendelbahnen aus.
12 zeigt einen Längsschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 500 gemäß einer vierten Ausführungsform. 13 zeigt eine Schnittansicht durch die in 12 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung 500 entlang einer in 10 gezeigten Schnittebene A-A.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 500 ist im Wesentlichen identisch zu der in 10 und 11 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 400 ausgebildet. Abweichend dazu weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 500 ein zweiteilig ausgebildetes Eingangsteil 20 auf, das in axialer Richtung beidseitig ein Koppelteil 505 in axialer Richtung begrenzt. Die beiden Eingangsteile 20 sind beispielsweise über Abstandsbolzen 510 miteinander verbunden. Dadurch ist sichergestellt, dass das Drehmoment M auf beide Eingangsteile 20 übertragen wird. Sowohl die Funktionsweise als auch der weitere Aufbau der Drehmomentübertragungseinrichtung 500 sind identisch zu der in 10 und 11 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 400.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 500 hat den Vorteil, dass durch die Ausgestaltung der Koppelelemente 50 die Anzahl der Bauelemente insgesamt reduziert gegenüber der in 10 und 11 gezeigten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung 400 werden kann. Dadurch kann insgesamt sowohl das Gewicht der Drehmomentübertragungseinrichtung 500 reduziert und ebenso eine kostengünstige Drehmomentübertragungseinrichtung 500 bereitgestellt werden.
In den 10 bis 13 weist das Koppelteil 405, 410, 505 eine im Wesentlichen T-förmige Ausgestaltung auf, in deren Mitte das weitere Führungsmittel 430 angeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine besonders große Masse für die Koppelteile 405, 410, 505 bereitgestellt werden kann. Selbstverständlich ist auch denkbar, die Koppelteile 405, 410, 505 andersartig auszubilden. Auch ist denkbar, dass das weitere Führungsmittel 430 andersartig ausgebildet ist.
In den Ausführungsformen ist die Drehmomentübertragungseinrichtung hauptsächlich aus einer Kombination aus Fliehkraftpendel und Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der Drehmomentübertragungseinrichtung 10, 200, 300, 400, 500 als Zweimassenschwungrad, als Drehmomentwandler oder als Torsionsschwingungsdämpfer oder in Anwendung einer Kupplungseinrichtung, vorzugsweise in einer nassen Kupplung, beispielsweise einer Anfahrkupplung oder Doppelkupplung, ausgeführt sind.
Auch ist denkbar, dass ein Anschlag zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Ausgangsteil 25 vorgesehen ist, insbesondere an dem die zweite Rückstellkraft bewirkenden Koppelelement 50, insbesondere um ein Anschlagen der Koppelteile 55, 405, 410 untereinander zu vermeiden. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Anschlag an den Koppelmitteln 75 vorgesehen sein, beispielsweise durch ein elastisches Element oder durch auf Block gehen von den in den Ausführungsformen gezeigten Koppelmitteln 75. Auch ist denkbar, dass die als Schraubenfeder ausgebildeten Koppelmittel 75 zusätzlich eine Innenfeder aufweisen. Auch ist denkbar, dass ein Freiweg vorgesehen ist, bei dessen Überschreiten eine Beaufschlagung eines oder beider Koppelmittel 75 erfolgt.
14 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Weiterbildung der in 3 gezeigten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung. Die Weiterbildung entspricht im Wesentlichen der in 3 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 10. Zusätzlich ist, um Führungsbahnen 140, 145 bereitstellen zu können, die besonders steil bezogen auf die Umfangsrichtung ausgebildet sind, zusätzlich an den Abrollelementen 125, 130 bzw. an den Ausnehmungskonturen 90, 105, 110, 120 eine erste Verzahnungen 550, 555 vorgesehen, wobei eine zweite Verzahnung 560 der Abrollelemente 125, 130 in jeweils die entsprechende Verzahnung 550, 555 der Ausnehmungskontur 90, 105, 110, 120 eingreift. Dadurch kann auch ein Abrollen des Abrollelements 125, 130 an der Ausnehmungskontur 90, 105, 110, 120 gewährleistet werden, wenn Rollgleitbedingungen nicht mehr erfüllt wären. Dadurch kann die Führungsbahn 140, 145 besonders steil bezogen auf die Umfangsrichtung radial nach innen geführt werden.
15 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebssystems 600 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Antriebssystem 600 umfasst eine Antriebsmaschine 605, die beispielsweise als Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann. Die Antriebsmaschine 605 ist mit einer Kupplung 610 verbunden. Die Kupplung 610 ist dabei als Wandlerkupplung ausgebildet, die einen hydrodynamischen Wandler 615 und eine Überbrückungskupplung 620 aufweist. Die Kupplung 610 ist mit der in den 6 bis 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 300 verbunden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 300 ist rechtsseitig mit einem Abtriebsflansch 625 verbunden.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 300 weist, wie bereits in den 6 bis 9 erläutert, das Eingangsteil 20 auf, das mit der Kupplung 610 verbunden ist. Dazu weist das Eingangsteil 20 eine Verbindung sowohl zur Überbrückungskupplung 620 als auch zu einer Abtriebsseite des hydrodynamischen Wandlers 615 auf. Das Eingangsteil 20 ist dabei über die Führungsmittel 81 mit den Koppelteilen 55 verbunden. Das Führungsmittel 81 wirkt dabei als Hebelsystem, mittels dessen das Drehmoment M auf das Koppelteil 55 übertragen wird.
Das Koppelmittel 75 ist in 15 ein Federelement und ist zwischen den beiden Koppelteilen 55 angeordnet. Der am Ausgangsteil in den 6 bis 9 angeschlossene Federdämpfer 321 ist in 15 als Federelement, das zwischen dem Eingangsteil 20 und dem Nabenflansch 355 angeordnet ist, dargestellt.
Die Antriebsmaschine 605 stellt ein Drehmoment M bereit, das im geschlossenen Zustand über die Kupplung 610 der Drehmomentübertragungseinrichtung 300 zur Verfügung gestellt wird. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 300 leitet dieses an den Abtriebsflansch 625 weiter, um ein Fahrzeug, in dem der Antriebsstrang 600 montiert ist, anzutreiben.
16 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Antriebssystems 700 in einer zweiten Ausführungsform. Das Antriebssystem 700 ist ähnlich zu dem in der 12 gezeigten Antriebssystem 600 ausgebildet. Abweichend dazu ist jedoch anstatt der in 15 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 300 die bereits in den 1 bis 3 gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung 10 zur Übertragung des Drehmoment M von der Kupplung 610 auf den Abtriebsflansch 625 vorgesehen. Die Funktionsweise der Drehmomentübertragungseinrichtung wurde bereits in den 1 bis 3 erläutert. Dabei überträgt die Drehmomentübertragungseinrichtung 10 das von der Kupplung 610 kommende Drehmoment an den Abtriebsflansch 625.
Es wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch andere Komponenten in dem Antriebsstrang 600, 700 vorgesehen werden können, um das Drehmoment M zwischen der Antriebsmaschine 605 und dem Abtriebsflansch 625 zu übertragen. So ist beispielsweise denkbar, dass die Kupplung 610 als nasse Kupplung ausgebildet ist. Auch ist denkbar, beispielsweise eine Doppelkupplung für die Kupplung 610 vorzusehen. An den Abtriebsflansch 625 kann beispielsweise ein Schaltgetriebe, aber auch ein halb- oder vollautomatischer Schaltautomat angeschlossen werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 16 gezeigten Führungsmittel 81 beispielhaft sind. Insbesondere ist denkbar, dass die Führungsmittel 81 andersartig ausgebildet sind und insbesondere andere Ausschnittkonturen aufweisen. Auch ist denkbar, dass beispielsweise auf die dritte und vierte Ausnehmung 100, 115 verzichtet wird. Auch ist denkbar, die in den 1 bis 16 gezeigten Merkmale bzw. unterschiedlichen Ausgestaltungen der Drehmomentübertragungseinrichtungen 10, 200, 300, 400, 500, 600 miteinander zu kombinieren.
Bezugszeichenliste

10: Drehmomentübertragungseinrichtung
15: Drehachse
20: Eingangsteil
25: Ausgangsteil
30: Erste Aufnahme
35: Zweite Aufnahme
36: Getriebeeingangswelle
40: Erster Betätigungsarm
45: Zweiter Betätigungsarm
50: Koppelelement
55: Koppelteil
60: Stirnfläche
65: Federaufnahme
70: Befestigungsstift
75: Koppelmittel
80: Klemmverbindung
81: Führungsmittel
85: Erste Ausnehmung
90: Erste Ausnehmungskontur
95: Zweite Ausnehmung
100: Dritte Ausnehmung
105: Zweite Ausnehmungskontur
110: Dritte Ausnehmungskontur
115: Vierte Ausnehmung
120: Vierte Ausnehmungskontur
125: Erstes Abrollelement
130: Zweites Abrollelement
140: Erste Führungsbahn
145: Zweite Führungsbahn
200: Drehmomentübertragungseinrichtung
201: Weiteres Koppelmittel
205: Retainer
210: Federspeicher
215: Erste Kennlinie
220: Zweite Kennlinie
225: Gesamtkennlinie
300: Drehmomentübertragungseinrichtung
305: Lamellenträger
310: Erstes Eingangsscheibe
315: Zweite Eingangsscheibe
320: Abstandsbolzen
321: Federdämpfer
325: Scheibe
330: Retainer
335: Federspeicher
340: Anschlag
345: Erstes Längsende
350: Zweites Längsende
355: Nabenflansch
360: Wellenaufnahme
361: Getriebeeingangswelle
400: Drehmomentübertragungseinrichtung
405: Erstes Koppelteil
410: Zweites Koppelteil
415: Abstandbolzen
420: Abstandsbolzen
430: Führungsmittel
435: Führungshülse
440: Führungselement
445: Führungsrolle
500: Drehmomentübertragungseinrichtung
505: Koppelteil
510: Abstandsbolzen
550: Erste Verzahnung
555: Erste Verzahnung
560: Zweite Verzahnung
600: Drehmomentübertragungseinrichtung
605: Antriebsmaschine
610: Kupplung
615: Wandler
620: Überbrückungskupplung
625: Abtriebsflansch

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600), die drehbar um eine Drehachse (15) ist, – aufweisend ein Eingangsteil (20), ein erstes Koppelelement (50) und ein Ausgangsteil (25), – wobei das erste Koppelelement (50) das Eingangsteil (20) mit dem Ausgangsteil (25) koppelt und eine Verdrehung des Eingangsteils (20) gegenüber dem Ausgangsteil (25) begrenzt, – wobei das erste Koppelelement (50) ausgebildet ist, eine erste Rückstellkraft (F_R1) zwischen dem Eingangsteil (20) und dem Ausgangsteil (25) bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Rückstellkraft (F_R1) durch einen Radialversatz des ersten Koppelelements (50) bezogen auf die Drehachse (15) bewirkt wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Koppelelement (50) eine Neutralstellung und wenigstens eine Betätigungsstellung aufweist, wobei das erste Koppelelement (50) in der Betätigungsstellung radial, insbesondere radial nach innen, gegenüber der Neutralstellung versetzt angeordnet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Rückstellkraft (F_R1) drehzahlabhängig veränderlich ist, – wobei vorzugsweise mit einer steigenden Drehzahl der Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) die erste Rückstellkraft (F_R1) zunimmt, um das erste Koppelelement (50) von der ersten Betätigungsstellung in die Neutralstellung zu bewegen.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Koppelelement (50) ausgebildet ist, die erste Rückstellkraft (F_R1) durch eine Bewegung entlang einer Führungsbahn (140, 145) zu bewirken, insbesondere entlang einer Pendelbahn des ersten Koppelelements (50), – wobei vorteilhafterweise das erste Koppelelement (50) ausgebildet ist, zur Bereitstellung der ersten Rückstellkraft (F_R1) radial nach außen entlang der Führungsbahn (140, 145) durch eine auf das erste Koppelelement (50) wirkende Fliehkraft (F_F) gezogen zu werden.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Koppelelement (50) wenigstens eine erste im Eingangsteil (20) angeordnete Ausnehmung (85), wenigstens ein erstes Koppelteil (55; 405, 410; 505), wenigstens eine im ersten Koppelteil (55; 405, 410; 505) angeordnete zweite und dritte Ausnehmung (95, 100), wenigstens eine im Ausgangsteil (25) angeordnete vierte Ausnehmung (115) sowie wenigstens zwei Abrollelemente (125, 130) umfasst, – wobei ein erstes Abrollelement (125) sich durch die erste Ausnehmung (85) und die zweite Ausnehmung (95) erstreckt, – wobei das erste Abrollelement (125) an der ersten Ausnehmung (85) und der zweiten Ausnehmung (95) abrollt und das Eingangsteil (20) mit dem ersten Koppelteil (55; 405, 410; 505) koppelt, – wobei ein zweites Abrollelement (130) sich durch die dritte Ausnehmung (100) und die vierte Ausnehmung (115) erstreckt, – wobei das zweite Abrollelement (130) an der dritten Ausnehmung (100) und der vierten Ausnehmung (115) abrollt und das erste Koppelteil (55; 405, 410; 505) mit dem Ausgangsteil (25) koppelt, – wobei die Ausnehmungen (85, 95, 100, 110) durch das Abrollen des zugeordneten Abrollelements die Führungsbahn (140, 145) des Koppelelements (50) festlegen.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Rückstellkraft (F_R1) durch eine Ausgestaltung der Führungsbahn (140, 145) einstellbar ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Koppelelement (50) gegenüber dem Eingangsteil (20) und/oder dem Ausgangsteil (25) begrenzt verlagerbar ist, insbesondere über eine Wirkung des ersten und/oder zweiten Abrollelements (125, 130) des Koppelelements (50).
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (85, 95, 100, 110) eine korrespondierende Ausnehmungskontur (90, 105, 110, 120) aufweisen, wobei eine erste Ausnehmungskontur (90) der ersten Ausnehmung (85) zu einer zweiten Ausnehmungskontur (105) der zweiten Ausnehmung (95) und eine dritte Ausnehmungskontur (110) der dritten Ausnehmung (100) zu einer vierten Ausnehmungskontur (120) der vierten Ausnehmung (115) derart geformt sind, dass bei einer Verdrehung des Eingangsteils (20) gegenüber dem Ausgangsteil (25) das Koppelteil (55; 405, 410; 505) durch die an den jeweils zugeordneten Ausnehmungskonturen abrollende Abrollelemente (125, 130) radial nach innen geführt wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (50) ein zweites Koppelteil (55; 405, 410; 505) umfasst, wobei ein erstes Koppelmittel (75) vorgesehen ist, wobei das erste Koppelmittel (75) das erste Koppelteil (55; 405, 410; 505) mit dem zweiten Koppelteil (55; 405, 410; 505) verbindet, wobei das erste Koppelmittel (75) ausgebildet ist, eine zweite Rückstellkraft (F_R2) zur Verstärkung der ersten Rückstellkraft (F_R1) bereitzustellen.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach Anspruch 9, wobei das erste Koppelmittel (75) wenigstens ein elastisches Element, vorzugsweise ein Federelement, umfasst.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300; 400; 500; 600) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Koppelmittel (75) in Umfangsrichtung zwischen den Koppelteilen (55; 405, 410; 505) angeordnet ist.