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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges und ein Verfahren zu dessen Montage mit einem Eingangsteil mit Befestigungsöffnungen zur Befestigung an einer Kurbelwelle, einem Ausgangsteil mit einem Innenumfang zur drehschlüssigen Verbindung mit einer Getriebewelle, einer in Umfangsrichtung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil wirksamen Federeinrichtung und einem ein Radialspiel zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil begrenzenden Anschlag.
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Drehschwingungsdämpfer beispielsweise in Form von Zweimassenschwungrädern sind in Anwendungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen hinreichend bekannt. Hierbei sind das Eingangsteil mit einer primären Schwungmasse und das Ausgangsteil mit einer sekundären Schwungmasse entgegen der Wirkung einer in Umfangsrichtung wirksamen Federeinrichtung begrenzt gegeneinander verdrehbar. Ausgangsteil und Eingangsteil sind dabei mittels einer Lagerung aufeinander gelagert.
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Insbesondere in Antriebssträngen mit nachfolgenden Aggregaten wie einer trockenen oder nassen Doppelkupplung, einem Drehmomentwandler oder dergleichen wird dieses Antriebskonzept dahin verändert, dass das Eingangsteil die primäre Schwungmasse bildet, während das dem Ausgangsteil zugeordnete Aggregat wie Doppelkupplung als sekundäre Schwungmasse vorgesehen ist. Hierbei ist aus Montagegründen eine aus Drehschwingungsdämpfer und nachfolgendem Aggregat gebildete Wirkeinheit zweigeteilt, wobei der Drehschwingungsdämpfer mit Eingangs- und Ausgangsteil an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt und das nachfolgende Aggregat auf einem Eingangsteil des Getriebes oder dergleichen gelagert ist. Die Verbindung zwischen Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers und dem nachfolgenden Aggregat wie Doppelkupplung kann dabei mittels einer Steckverzahnung gebildet sein. Insbesondere bei einer Ausbildung des Aggregats als Doppelkupplung mit nass betriebenen Reibungskupplungen kann das Ausgangsteil in Form eines Lagerflansches mit einer Nabe mit einem verzahnten Zapfen des Eingangsteils des Aggregats drehschlüssig verbunden und zentriert sein. Aus der
DE 10 2009 024 219 A1 ist ein entsprechender Antriebsstrang mit einem auf einer um eine erste Drehachse einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommenen Drehschwingungsdämpfer bekannt, dessen Ausgangsteil als Lagerflansch ausgebildet ist, der auf einem um eine zweite Drehachse drehenden Eingangsteil einer nass betriebenen Doppelkupplung drehschlüssig und zentriert aufgenommen ist. Ein möglicher Versatz zwischen den Drehachsen wird dabei im Drehschwingungsdämpfer an den die Federeinrichtung beaufschlagenden Bauteilen ausgeglichen. Im nicht montierten Zustand sind hierbei das Ausgangsteil und das Eingangsteil lediglich mittels einer Reibeinrichtung gegeneinander vorgespannt, so dass sich diese radial gegeneinander beispielsweise während eines Transports verlagern können und am Montageband gegebenenfalls wieder aufeinander vorzentriert werden müssen.
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Aus der
DE 10 2012 200 966 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem eine Vorzentrierung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil zwischen einem Innenumfang eines eine Ringkammer für die Federeinrichtung bildenden Scheibenteils eingangsseitig und ausgangsseitig einem Außenumfang eines Lagerflanschs gebildet wird. Bei großen Achsversätzen zwischen der Kurbelwelle und der Getriebewelle können im montierten Zustand des Antriebsstrangs Verspannungen an den Zentrierflächen auftreten.
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Aufgabe der Erfindung ist, einen einfach zu zentrierenden Drehschwingungsdämpfer mit einem Radialspiel zwischen Eingangsteil und dem Ausgangsteil und ein Verfahren zur Montage eines Antriebsstrangs mit einem derartigen Drehschwingungsdämpfer vorzuschlagen.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und die Merkmale des Verfahrens gemäß Anspruch 9 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer ist für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Der Drehschwingungsdämpfer weist ein Eingangsteil, beispielsweise mit aus Blech hergestellten Bauteilen auf, die eine Ringkammer für die Federeinrichtung, eine primäre Schwungmasse und dergleichen bilden können. Mittels Befestigungsöffnungen kann das Eingangsteil mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden wie verschraubt werden. Das Eingangsteil weist eingangsseitige Beaufschlagungseinrichtungen zur stirnseitigen Beaufschlagung von Federn wie Bogenfedern auf. Die Beaufschlagungseinrichtungen können in die die Ringkammer zur Aufnahme der Bogenfedern bildenden Scheibenteile axial eingeformt sein.
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Das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers kann aus einem oder mehreren Blechteilen wie Flanschteilen gebildet sein, die miteinander vernietet sein können. Ein ausgangsseitiger Flansch kann dabei mittels Flanschflügeln von radial innen in die Ringkammer eingreifen und ausgangsseitige Beaufschlagungseinrichtungen bilden, die die Stirnseiten der Bogenfedern ausgangsseitig beaufschlagen. Weiterhin weist das Ausgangsteil einen Innenumfang auf der mittels einer Innenprofilierung wie Innenverzahnung einen Drehschluss mit einer Getriebewelle bildet.
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Die Getriebewelle kann ein Eingangsteil für ein Getriebe oder in bevorzugter Ausführung ein Eingangsteil eines zwischengeschalteten Aggregats, beispielsweise einer nass oder trocken betriebenen Doppelkupplung, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, einer Elektromaschine oder dergleichen bilden. Hierbei kann das zwischen Drehschwingungsdämpfer und Getriebe geschaltete Aggregat als sekundäre Schwungmasse dienen, so dass der Drehschwingungsdämpfer in Verbindung mit dem Aggregat ein Zweimassenschwungrad bildet.
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In Umfangsrichtung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ist die Federeinrichtung wirksam. Die Federeinrichtung kann aus über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern, geraden Schraubendruckfedern und/oder dergleichen gebildet sein. Durch entsprechende Anordnung kann eine mehrstufige Kennlinie des Drehschwingungsdämpfers bereitgestellt werden. Über zumindest einen Teil des Verdrehwinkels zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil entgegen der Wirkung der Federeinrichtung kann eine Reibeinrichtung vorgesehen sein.
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Dem Eingangsteil und/oder dem Ausgangsteil kann ein Fliehkraftpendel zugeordnet sein. Ein ausgangsseitig angeordnetes Fliehkraftpendel kann auf radial gleicher Höhe wie die Federeinrichtung und axial beabstandet zu dieser oder radial innerhalb der Federeinrichtung angeordnet sein.
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Um beispielsweise einen Achsversatz zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Getriebewelle im montierten Zustand auszugleichen, kann zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ein Radialspiel vorgesehen sein, der beispielsweise durch einen begrenzenden Anschlag vorgesehen ist. Der das Radialspiel begrenzende Anschlag kann als axialer Ansatz in einer Reibscheibe einer Reibeinrichtung vorgesehen sein, die an dem Eingangsteil aufgenommen ist und ausgangsseitig von einem Bauteil, beispielsweise einem Flanschteil zur Beaufschlagung der Federeinrichtung gesteuert wird. Hierzu können der Außenumfang der Reibscheibe und der Innenumfang des Flanschteils zueinander komplementäre Profilierungen gegebenenfalls mit Umfangsspiel aufweisen.
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Um trotz des Radialspalts während der Montage des Antriebsstrangs, insbesondere während einer Verbindung der Brennkraftmaschine mit aufgenommenem Drehschwingungsdämpfer und dem Getriebe mit dem aufgenommenen Aggregat wie Doppelkupplung und dergleichen an der Schnittstelle zwischen Ausgangsteil und Getriebewelle eine einfache Zentrierung des Drehschwingungsdämpfers gegenüber der Getriebewelle zu ermöglichen, ist an dem Innenumfang ein gegen eine Stirnfläche des Innenumfangs axial fest gelagertes und in Richtung des Eingangsteils axial verlagerbares Zentrierteil mit einer von dem Innenumfang abgewandten Zentrierfläche aufgenommen. Mittels des Zentrierteils wird während der Aufnahme des Drehschwingungsdämpfers auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, bei dem das Eingangsteil auf der Kurbelwelle zentriert wird, auch das gegenüber dem Eingangsteil radial spielbehaftete Ausgangsteil gegenüber der Kurbelwelle zentriert. Hierdurch wird das Einführen der Getriebewelle in das Ausgangsteil an dessen Innenprofilierung vereinfacht, da das Ausgangsteil durch die Zentrierung auf der Kurbelwelle zumindest im Rahmen eines Axialversatzes zwischen Kurbelwelle und Getriebewelle bereits auf die Getriebewelle vorzentriert ist.
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Zur axialen Anlage des Zentrierteils an dem Ausgangsteil vor dem Fügen der Getriebewelle und einer axialen Anlage des Zentrierteils an der Kurbelwelle nach dem Fügen der Getriebewelle in dem Ausgangsteil weist das Zentrierteil einen als Axialanschlag dienenden Ringbord auf. Hierbei wird während des Fügevorgangs das Zentrierteil von der Getriebewelle axial in Richtung Kurbelwelle bis zum Anschlag des Ringbords an der Kurbelwelle verschoben.
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Zur Zentrierung des Ausgangsteils an der Kurbelwelle ist an dem Zentrierteil ein axialer Ansatz mit einer Fügefläche vorgesehen, dessen Außenumfang axial in eine um die Drehachse der Kurbelwelle ausgenommene Öffnung eingreift und an einem Innenumfang der Öffnung zentriert wird. Zur Verbesserung der Zentrierung kann an dem axialen Ansatz des Zentrierteils eine Einfuhrschräge vorgesehen sein.
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Das Zentrierteil ist bevorzugt aus Kunststoff wie beispielsweise gegebenenfalls verstärktem Thermoplast oder Duroplast beispielsweise mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt.
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Das Zentrierstück kann in den Innenumfang des Ausgangsteils, beispielsweise eine Innenprofilierung wie Innenverzahnung eingepresst sein. Bei ausreichender Plastizität kann der Außenumfang des eingepressten Ansatzes glatt sein. Alternativ kann die Form der Innenprofilierung zumindest teilweise und bevorzugt werkzeugfallend in dem Zentrierteil nachgebildet sein.
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Das vorgeschlagene Verfahren dient der Montage eines Drehschwingungsdämpfers und einer Verbindung der Brennkraftmaschine mit einem Getriebe in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers gegenüber dem Ausgangsteil im Anlieferungszustand an ein Montageband ein vorgegebenes radiales Spiel aufweist. An einem Innenumfang des Ausgangsteils wird hierbei ein Zentrierteil mit einer axial erweiterten Fügefläche an dem Innenumfang des Ausgangsteils, einer axial erweiterten Zentrierfläche und einen zwischen diesen vorgesehenen beidseitig wirksamen Axialanschlag mittels der Fügefläche und des Axialanschlags von dem Eingangsteil her gegen den Innenumfang des Ausgangsteils geschoben wie aufgepresst, wobei bei einem Aufschieben des Eingangsteils auf einen Zentrierbund einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine das Ausgangsteil mittels der Zentrierfläche an einem Innenumfang der Kurbelwelle zentriert wird, das Ausgangsteil an der Kurbelwelle befestigt wird und während der Ausbildung eines Drehschlusses zwischen dem Innenumfang des Ausgangsteils und einer Getriebewelle eines Getriebes das Zentrierteil mittels einer axialen Verlagerung der Getriebewelle bis zum Axialanschlag in den Innenumfang der Kurbelwelle geschoben wird und dort verliersicher aufgenommen wird.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 den oberen Teil eines um die Drehachse d verdrehbaren Drehschwingdämpfers im Schnitt,
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2 das Zentrierteil des Drehschwingungsdämpfers der 1 in 3D-Ansicht,
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3 das Zentrierteil der 2 in 3D-Ansicht aus einem anderen Blickwinkel,
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4 den Drehschwingungsdämpfer der 1 nach dem Fügen auf der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
und
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5 den Drehschwingungsdämpfer der 1 und 4 nach dem Fügen der Getriebewelle.
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Die 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d verdrehbaren Drehschwingungsdämpfers 1 mit dem Eingangsteil 2, dem Ausgangsteil 3 und der Federeinrichtung 4. Die Federeinrichtung 4 ist in an sich bekannter Weise bei einer Verdrehung von Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 gegeneinander wirksam. Desweiteren ist an dem Ausgangsteil 3 das Fliehkraftpendel 5 wirksam angeordnet. Zwischen dem Eingangsteil 2 und dem Ausgansteil 3 ist die Reibeinrichtung 6 wirksam angeordnet.
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Hierzu ist an dem Eingangsteil 2 die Reibscheibe 7 axial verspannt angeordnet. Mit ihrer Außenprofilierung 8 und der Innenprofilierung 10 des die Bogenfedern 11 der Federeinrichtung ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschteils 9 bilden die Reibscheibe 7 und das Flanschteil 9 einen die Reibscheibe bei Relativverdrehung des Eingangsteils 2 und des Ausgangsteils 3 einen in Umfangsrichtung gegebenenfalls mit Umfangsspiel behafteten formschlüssigen Eingriff. Desweiteren ist zwischen dem axialen Ansatz 12 der Reibscheibe 7 und dem Innenumfang des Flanschteils 9 das Radialspiel 13 um einen Radialversatz zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 zu ermöglichen.
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Wird der Drehschwingungsdämpfer 1 wie in der Darstellung der 1 vertikal beispielsweise zur Befestigung des Drehschwingungsdämpfers 1 an einer nicht dargestellten Kurbelwelle mittels der Befestigungsöffnungen 14 aufgerichtet, verlagert sich das Ausgangsteil 3 unter Schwerkrafteinfluss unter Abbau des oberhalb der Drehachse d eingerichteten Radialspiels 13, sodass sich die Drehachsen zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 verschieben.
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Der mit dem Flanschteil 9 und dem Pendelflansch 32 des Fliehkraftpendels 5 verbundene Lagerflansch 15 mit dem Innenumfang 16 und der in diesem eingerichteten Innenprofilierung 17 wie Innenverzahnung wird daher mittels des Zentrierteils 18 während der Montage des Drehschwingungsdämpfers 1 an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erneut auf das Eingangsteil 2 und die Kurbelwelle zentriert.
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Hierzu weist das Zentrierteil 18 zwei axial erweiterte Ansätze 19, 20 und den Ringbord 21 auf. Der axiale Ansatz 19 wird dabei auf den Innenumfang 16 beziehungsweise die Innenprofilierung 17 aufgepresst, bis der an dem Ringbord 21 vorgesehene Axialanschlag 22 an dem Lagerflansch 15 anschlägt. Der axiale Ansatz 20 dient der Zentrierung des Ausgangsteils 3, indem dieser in eine zentrale, um die Drehachse d angeordnete Öffnung der Kurbelwelle eingeführt wird. Endseitig weist der axiale Ansatz 20 die Einfuhrschräge 23 auf. Der Ringbord 21 dient dabei als Axialanschlag 24 an der Kurbelwelle. Die radial innerhalb des Innenumfangs 16 vorgesehene Anlagefläche 25 dient der nicht dargestellten Getriebewelle als Anschlagfläche.
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Die 2 und 3 zeigen das Zentrierteil 18 in 3D-Ansicht aus unterschiedlichen Blickrichtungen. Hieraus wird im Detail die geometrische Ausbildung des aus Kunststoff hergestellten Zentrierteils 18 mit den axialen Ansätzen 19, 20, dem Ringbord 21 mit den Axialanschlägen 22, 24, der Einfuhrschräge 23 und der Anlagefläche 25 deutlich. Die Zentrierfläche 26 des axialen Ansatzes 20 übernimmt dabei die Zentrierung des Ausgangsteils 3 auf der Kurbelwelle.
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Die 4 zeigt den Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 in derselben Darstellung nach der zentrierten Aufnahme des Eingangsteils 2 auf dem Zentrierflansch 28 der Kurbelwelle 27. Hierbei wird der axiale Ansatz 20 des Zentrierteils 18 in die um die Drehachse d angeordnete Öffnung 29 wie Zentrierbohrung der Kurbelwelle 27 unter axialer Abstützung des Zentrierteils 18 an dem Lagerflansch 15 mittels des Axialanschlags 22 eingeführt und das Ausgangsteil 3 mittels der Zentrierfläche 26 des Zentrierteils 18 gegenüber der Kurbelwelle 27 und damit über den Zentrierflansch 28 auf das Eingangsteil 2 zentriert. Hierbei entsteht ein Reibschluss zwischen dem Ausgangsteil 3 und der Kurbelwelle 27.
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Die 5 zeigt den Drehschwingungsdämpfer 1 der 4 bei der Ausbildung des Drehschlusses zwischen dem Ausgangsteil 3 und der Getriebewelle 30. Hierbei wird in einfacher Weise die Außenprofilierung 31 der Getriebewelle 30 in die Innenprofilierung 17 des durch das Zentrierteil 18 vorzentrierten Ausgangsteils 3 geschoben. Hierbei trifft die Stirnseite der Getriebewelle 30 auf die Anlagefläche 25 des Zentrierteils 18 und verschiebt dieses axial in die Öffnung 29 bis zum Anschlag des Axialanschlags 24 an der Kurbelwelle 27, so dass die Verbindung zwischen Zentrierteil 18 und Ausgangsteil 3 getrennt wird und das Zentrierteil 18 reibschlüssig und daher verliersicher in der Öffnung 29 der Kurbelwelle 27 verbleibt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Federeinrichtung
- 5
- Fliehkraftpendel
- 6
- Reibeinrichtung
- 7
- Reibscheibe
- 8
- Außenprofilierung
- 9
- Flanschteil
- 10
- Innenprofilierung
- 11
- Bogenfeder
- 12
- Ansatz
- 13
- Radialspiel
- 14
- Befestigungsöffnung
- 15
- Lagerflansch
- 16
- Innenumfang
- 17
- Innenprofilierung
- 18
- Zentrierteil
- 19
- axialer Ansatz
- 20
- axialer Ansatz
- 21
- Ringbord
- 22
- Axialanschlag
- 23
- Einfuhrschräge
- 24
- Axialanschlag
- 25
- Anlagefläche
- 26
- Zentrierfläche
- 27
- Kurbelwelle
- 28
- Zentrierflansch
- 29
- Öffnung
- 30
- Getriebewelle
- 31
- Außenprofilierung
- 32
- Pendelflansch
- d
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009024219 A1 [0003]
- DE 102012200966 A1 [0004]
