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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, mit dessen Hilfe Drehschwingungen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können.
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Beispielsweise aus
DE 10 2008 004 150 A1 ist ein Zweimassenschwungrad bekannt, bei dem zur Drehschwingungsdämpfung einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors eine Primärmasse über eine Bogenfeder mit einer relativ zur Primärmasse verdrehbaren Sekundärmasse gekoppelt ist. Die Bogenfeder ist in einem Bogenfederkanal angeordnet, wobei eine Kanalwand des Bogenfederkanals durch die Primärmasse ausgebildet ist. In den Bogenfederkanal ragt ein Flansch der Sekundärmasse hinein, der über einen Reibring an der Kanalwand abgestützt ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei Drehschwingungsdämpfern Leistungsverluste über eine hohe Lebensdauer zu minimieren.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen Drehschwingungsdämpfer mit einer hohen Lebensdauer und geringen Leistungsverlusten ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, zur Drehschwingungsdämpfung zwischen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors und einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments, einer relativ zur Primärmasse verdrehbaren Sekundärmasse zum Ausleiten eines Drehmoments, einem mit der Primärmasse und der Sekundärmasse koppelbaren, insbesondere mit Schmierfett, geschmierten Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, wobei durch die Primärmasse und/oder die Sekundärmasse ein Aufnahmekanal ausgebildet ist, wobei der Aufnahmekanal eine Kanalwand und einen in den Aufnahmekanal hineinragenden relativ zur Kanalwand verdrehbaren Flansch aufweist, und einer den Flansch gegenüber der Kanalwand abdichtenden wasserdurchlässigen Fettdichtung.
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Die wasserdurchlässige Fettdichtung kann in einer feuchten Umgebung Wasser in den Aufnahmekanal hineinlassen, so dass es prinzipiell möglich ist, dass das in den Aufnahmekanal eingedrungene Wasser ein für das Energiespeicherelement verwendete Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, teilweise auswaschen kann. Wenn die Wasser/Schmiermittel-Mischung jedoch den Aufnahmekanal wieder verlassen will, kann die insbesondere als Fettfilter ausgestaltete Fettdichtung das Wasser aus dem Aufnahmekanal herauslassen, während gleichzeitig das Schmiermittel zurückgehalten wird. Das zurückgehaltene Schmiermittel kann dann wieder zur Schmierung des Energiespeicherelements an das Energiespeicherelement zurückgelangen. Da die Fettdichtung lediglich das Schmiermittel und Schmutzpartikel aber nicht Wasser zurückhält ist eine vergleichsweise geringe Dichtwirkung für die Fettdichtung vorgesehen, um den Flansch gegenüber der Kanalwand abzudichten. Dadurch ist es möglich eine entsprechend geringe Anpresskraft zischen der Fettdichtung und dem Flansch und/oder zwischen der Fettdichtung und der Kanalwand vorzusehen. Die Anpresskraft kann beispielweise gerade ausreichend sein die Fettdichtung über die Lebensdauer des Drehschwingungsdämpfers in Position zu halten. Aufgrund der geringen Anpresskraft der Fettdichtung liegt nur eine geringe Normalkraft und damit eine geringe Reibungskraft an einem relativ zu der Fettdichtung bewegten und an der Fettdichtung abgleitenden Bauteil, insbesondere der Flansch, vor. Reibungseffekte können dadurch reduziert werden, wodurch eine Verlustleistung des Drehschwingungsdämpfers durch Reibungseffekte reduziert ist. Durch die nur zum Zurückhalten von Schmiermittel und Schmutzpartikeln aber nicht von Wasser vorgesehene Fettdichtung können die Dichtheitsanforderungen und die damit verbundenen Reibungsverluste reduziert werden, während gleichzeitig ein Auswaschen des Schmiermittels aus dem Aufnahmekanal heraus vermieden werden kann, so dass ein Drehschwingungsdämpfer mit einer hohen Lebensdauer und geringen Leistungsverlusten ermöglicht ist.
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Beispielsweise ist insbesondere vorgesehen, dass der Aufnahmekanal nach radial innen geöffnet ist und der Flansch von radial innen her in das Innere des Aufnahmekanals hineinragt. Im laufenden Betrieb eines Kraftfahrzeugs, das einen Antriebsstrang mit einem derartigen Drehschwingungsdämpfer aufweist, kann in einer feuchten Umgebung Wasser von radial innen her an den Flansch gelangen. Durch die vorherrschenden Fliehkräfte des insbesondere mit der Drehzahl einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors des Kraftfahrzeugs rotierenden Drehschwingungsdämpfers kann das Wasser von radial innen her gegen die Fettdichtung drücken und diesen nach einiger Zeit passieren. Im Inneren des Aufnahmekanals kann das Wasser mit dem dort vorgesehenen Schmiermittel in Kontakt geraten und sich mit einem kleinen Teil des Schmiermittels vermischen. Wenn der Kraftfahrzeugmotor ausgeschaltet wird kann das Wasser/Schmiermittel-Gemisch schwerkraftbedingt an die Fettdichtung gelangen. Die Fettdichtung lässt das Wasser passieren und hält das Schmiermittel zurück. Nach einem Start des Kraftfahrzeugmotors kann der Drehschwingungsdämpfer rotieren, wodurch das von der Fettdichtung zurückgehaltene Schmiermittel fliehkraftbedingt zurück zum Energiespeicherelement geschleudert werden kann. Erforderlichenfalls kann die Menge des Schmiermittels im Aufnahmekanal mit einer entsprechend großen Sicherheit bemessen sein, um über die Lebensdauer eine ausreichende Schmierung des insbesondere als Bogenfeder ausgestalteten Energiespeicherelements zu erreichen.
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Die Kanalwand kann insbesondere von der Primärmasse ausgebildet werden. Die Kanalwand kann vorzugsweise mehrteilig ausgebildet sein, indem beispielsweise zur Ausbildung der Kanalwand ein Kanaldeckel mit der Primärmasse beziehungsweise mit der Sekundärmasse, insbesondere durch Schweißen, verbunden ist. Der Flansch kann insbesondere Teil der Sekundärmasse sein. Vorzugsweise ist der Flansch mehrteilig, um weitere Funktionen ausführen zu können. Insbesondere weist der Flansch einen Scheibendämpfer auf, vorzugsweise um Drehschwingungen in einem Frequenzbereich zu dämpfen, die von dem mit Hilfe des in dem Aufnahmekanal angeordneten Energiespeicherelements zu dämpfenden Frequenzbereich verschieden sind. Der Aufnahmekanal kann insbesondere nach radial innen weisende Anschläge aufweisen, über die das Drehmoment zwischen dem Energiespeicherelement und dem Aufnahmekanal übertragen werden kann. Die Anschläge sind insbesondere als spanlose Einprägung des Materials des Aufnahmekanals ausgebildet. Ferner kann das Energiespeicherelement innerhalb des Aufnahmekanals an dem Flansch anschlagen, um das Drehmoment zwischen dem Energiespeicherelement und dem Flansch zu übertragen. Die Sekundärmasse kann insbesondere über einen Mitnehmerring mit einem Kupplungsaggregat verbunden sein. Die Fettdichtung weist insbesondere einen im Vergleich zu einer Materialpaarung Stahl/Stahl geringeren Reibungskoeffizient zwischen Kanalwand/Fettdichtung und/oder Flansch/Fettdichtung auf.
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Insbesondere liegt die Fettdichtung in Umfangsrichtung geschlossen flächig oder linienförmig an dem Flansch und/oder der Kanalwand an. Die Fettdichtung kann beispielsweis eine Dichtlippe ausbilden, die einen linienförmigen Kontakt ermöglicht. Durch die geringe Kontaktfläche des linienförmigen Kontakts können relativ zueinander bewegbare Reibflächen minimiert werden. Es ist auch möglich einen flächigen Kontakt der Fettdichtung, insbesondere im Wesentlichen über die gesamte radiale Erstreckung der Fettdichtung vorzusehen. Dadurch kann bei einer entsprechend geringen axialen Anpresskraft eine ausreichend hohe Dichtwirkung erreicht werden, wobei durch die geringe Anpresskraft Reibungseffekte an der Fettdichtung reduziert werden können.
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Vorzugsweise weist der Flansch eine erste Axialseite und eine von der ersten Axialseite weg weisende zweite Axialseite auf, wobei die erste Axialseite und die zweite Axialseite jeweils an einer wasserdurchlässigen Fettdichtung anliegen. Insbesondere sind eine erste Fettdichtung und eine zweite Fettdichtung vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung der Flansch vorgesehen ist. Besonders bevorzugt sind die erste Fettdichtung und die zweite Fettdichtung zu einem Großteil, insbesondere vollständig, symmetrisch ausgestaltet. Dadurch ist es möglich, dass ein relatives Abgleiten des Flanschs nur an den Fettdichtungen mit einer entsprechend geringen Reibung stattfindet. Bei einer ausreichend hohen Dichtwirkung sind Leistungsverluste durch Reibung reduziert.
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Besonders bevorzugt ist die Fettdichtung in axialer Richtung nachgiebig und/oder federnd ausgestaltet. Ein Verklemmen und/oder harte Reibung kann dadurch vermieden werden. Dadurch können auch unnötige Geräuschemissionen vermieden werden.
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Ferner ist es möglich, dass die Fettdichtung durch eine Federwirkung in Position gehalten wird und/oder eine geeignete Anpresskraft an den die Kanalwand und den Flansch kontaktierenden Dichtflächen vorgesehen wird.
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Insbesondere weist die Fettdichtung einen Hohlraum auf, wobei die Fettdichtung insbesondere schlauchförmig mit einem in Umfangsrichtung geschlossenen Hohlraum ausgestaltet ist. Durch den Hohlraum kann besonders einfach eine, insbesondere federnde, Komprimierbarkeit der Fettdichtung in axialer Richtung kostengünstig erreicht werden.
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Vorzugsweise ist die Fettdichtung aus einem textilen Material, insbesondere einem Vlies und/oder Filz, hergestellt. Durch das textile Material kann eine ausreichende Dichtwirkung für das in dem Aufnahmekanal vorgesehene Schmiermittel erreicht werden. Gleichzeitig kann die Struktur des textilen Materials geeignet gewählt sein, um Wasser durch die Fettdichtung hindurch passieren zu lassen. Die Fettdichtung kann dadurch insbesondere als Filter ausgestaltet sein.
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Besonders bevorzugt ist das Material der Fettdichtung porös ausgestaltet, wobei insbesondere eine Porengrößenverteilung des Materials der Fettdichtung zum Durchlassen von Wasser und Zurückhalten von Fett, insbesondere Schmierfett, ausgewählt ist. Die Fettdichtung kann dadurch insbesondere als Filter ausgestaltet sein. Die Fettdichtung kann beispielsweis aus einem geschäumten Material mit aufgebrochenen Poren oder einem Naturmaterial oder textilem Material, insbesondere Filz, kostengünstig hergestellt sein.
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Insbesondere ist die Fettdichtung aus einem lipophoben Material hergestellt oder mit einem lipophoben Material beschichtet. Durch die lipophobe Oberfläche der Fettdichtung, insbesondere an einer zum Inneren des Aufnahmekanals weisenden Radialseite der Fettdichtung, kann das Schmiermittel leicht zurückgehalten und von dem Wasser getrennt werden, welches den Aufnahmekanal über die Fettdichtung verlassen soll. Die Fettdichtung kann dadurch eine Entmischung des an der Fettdichtung ankommenden Wasser/Schmiermittel-Gemischs begünstigen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers,
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2: eine schematische geschnittene Detailansicht einer zweiten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers und
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3: eine schematische geschnittene Detailansicht einer dritten Ausführungsform eines Drehschwingungsdämpfers.
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Der in 1 am Beispiel eines Zweimassenschwungrads dargestellte Drehschwingungsdämpfer 10 weist eine mit einer um einer Drehachse 12 drehbare Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors verbundene Primärmasse 14 auf, mit der ein Deckel 16 verbunden ist. Zusätzlich ist eine relativ zur Primärmasse 14 verdrehbare Sekundärmasse 18 vorgesehen, die zusammen mit der Primärmasse 14 und dem Deckel 16 einen Aufnahmekanal 20 begrenzen. In dem Aufnahmekanal 20 ist ein als Bogenfeder 22 ausgestaltetes Energiespeicherelement vorgesehen, das an seinen Axialenden einerseits an der Primärmasse 14 und andererseits an einen in den Aufnahmekanal 20 hineinragenden Flansch 24 der Sekundärmasse 18 anschlagen kann, um die Primärmasse 14 mit der Sekundärmasse 18 zu koppeln. Der Flansch 24 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Gegenplatte 26 einer Reibungskupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vernietet, so dass die Gegenplatte 26 einen Teil der trägen Masse der Sekundärmasse 18 ausbilden kann. Die Gegenplatte 26 weist eine Reibfläche 28 auf, gegen die mit Hilfe einer relativ zur Gegenplatte 26 axial verlagerbaren Anpressplatte eine mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbundene Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden kann. Ferner ist die Sekundärmasse 18 beispielsweise über ein Radial- und/oder Axial-Gleitlager 30 an der Primärmasse 14 zentriert abgestützt.
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Die Bogenfeder 22 ist beispielsweise mit Schmierfett als Schmiermittel innerhalb des Aufnahmekanals 20 geschmiert. Der Aufnahmekanal 20 ist mit Hilfe einer an einer ersten Kanalwand 32 der Primärmasse 14 und dem Flansch 24 anliegenden wasserdurchlässigen ersten Fettdichtung 34 und einer an einer zweiten Kanalwand 36 der Primärmasse 14 und dem Flansch 24 anliegenden wasserdurchlässigen zweiten Fettdichtung 38 abgedichtet. Dadurch kann das Schmiermittel innerhalb des Aufnahmekanals 20 zurückgehalten werden und ein Eindringen von Schmutzpartikeln in den Aufnahmekanal vermieden werden, während Wasser durch die Fettdichtungen 34, 38 hindurch und/oder an den Fettdichtungen 34, 38 vorbei in den Aufnahmekanal 20 hinein und aus dem Aufnahmekanal 20 heraus gelangen kann.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Fettdichtungen 34, 38 im Wesentlichen linienförmig an dem Flansch 24 und den zugeordneten Kanalwänden 32, 36 an, wodurch eine besonders geringe Kontaktfläche erreicht wird. Die Fettdichtungen 34, 38 können hierbei insbesondere in axialer Richtung mit einer Federkraft an dem Flansch 24 und den Kanalwänden 32, 36 anliegen.
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Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Fettdichtungen 34, 38 schlauchförmig mit einem in Umfangsrichtung umlaufenden Hohlraum ausgestaltet. Durch den Hohlraum können die Fettdichtungen 34, 38 in axialer Richtung nachgiebig sein und zwischen dem Flansch 24 und den Kanalwänden 32, 36 zusammengedrückt werden.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Fettdichtungen 34, 38 als aus einem textilen Material, insbesondere Filz, hergestellte Fettfilter ausgestaltet. Die Fettdichtungen 34, 38 können über ihre gesamte radiale Erstreckung an dem Flansch 24 und den Kanalwänden 32, 36 anliegen.
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Die am Beispiel eines Zweimassenschwungrads dargestellten Drehschwingungsdämpfer 10 können zusätzlich oder alternativ auch als Scheibendämpfer für eine Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung zum Kuppeln der Antriebswelle mit der Getriebeeingangswelle verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehschwingungsdämpfer
- 12
- Drehachse
- 14
- Primärmasse
- 16
- Deckel
- 18
- Sekundärmasse
- 20
- Aufnahmekanal
- 22
- Bogenfeder
- 24
- Flansch
- 26
- Gegenplatte
- 28
- Reibfläche
- 30
- Gleitlager
- 32
- erste Kanalwand
- 34
- erste Fettdichtung
- 36
- zweite Kanalwand
- 38
- zweite Fettdichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008004150 A1 [0002]
