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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil und zumindest einem mittels eines Pendelträgers mit an diesem pendelnd aufgehängten Pendelmassen an dem Eingangsteil und/oder dem Ausgangsteil drehfest aufgenommenen Fliehkraftpendel, wobei das zumindest eine Fliehkraftpendel nach außen mittels eine Kapselung bildender Bauteile der Drehmomentübertragungseinrichtung gekapselt ist.
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Gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtungen werden insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen als Drehschwingungsdämpfer, Zweimassenschwungräder, Einmassenschwungräder mit daran befestigten Reibungskupplungen, hydrodynamische Drehmomentwandler und dergleichen zwischen der Brennkraftmaschine und einem Fahrzeuggetriebe eingesetzt. Zur Bereitstellung oder Verbesserung einer Drehschwingungsisolation werden in der Drehmomentübertragungseinrichtung ein oder mehrere Fliehkraftpendel eingesetzt, die als drehzahladaptive Drehschwingungstilger einen Beitrag zur Drehschwingungsisolation der Drehschwingungen der Brennkraftmaschine liefern, indem diese auf eine oder mehrere Schwingungsordnungen der Brennkraftmaschine abgestimmt sind.
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Beispielsweise ist aus der
WO 2014/082629 A1 ein in diesem Sinne als Drehmomentübertragungseinrichtung auszulegendes Einmassenschwungrad bekannt, bei dem an einem Scheibenteil eines Einmassenschwungrads ein Fliehkraftpendel aufgenommen ist. Aus der
DE 10 2012212 964 A1 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, bei der ein Fliehkraftpendel gekapselt an dem Ausgangsteil eines Drehschwingungsdämpfers angeordnet ist. Die in derartigen Drehmomentübertragungseinrichtungen vorgesehenen Fliehkraftpendel weisen einen Pendelträger mit über den Umfang verteilt im Fliehkraftfeld der um eine Drehachse drehenden Drehmomentübertragungseinrichtung pendelnd aufgehängten Pendelmassen auf, die abhängig von der Auslegung deren Masse, deren Schwingwinkel und Pendelkurve eine tilgende Wirkung auf die entsprechende Schwingungsordnung ausüben.
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Der Schwingwinkel der Pendelmassen ist beispielsweise aus Bauraumgründen begrenzt, indem Anschläge der Pendelmassen gegenüber dem Pendelträger ausgebildet sind. Derartige Anschläge erzeugen Geräusche, die als komfortmindernd empfunden werden. Es wurden daher, wie beispielsweise aus der
WO 2014/012546 A1 bekannt, Anschlagpuffer an Verbindungsmitteln zwischen zwei axial auf beiden Seiten angeordneten, axial gegenüberliegenden Pendelmassen vorgeschlagen, die einen Kontakt zwischen den Pendelmassen und dem Pendelträger dämpfen. Desweiteren werden in der
DE 10 2012 217 958 A1 Dämpfungsmittel vorgeschlagen, die Geräusche von infolge mangelnder Fliehkraft bei langsam drehender oder stehender Drehmomentübertragungseinrichtung nach radial innen aus den Schwenklagern fallenden Pendelmasse verringern.
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Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit verbessertem Geräuschverhalten.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung ist um eine Drehachse verdrehbar angeordnet und enthält ein Eingangsteil zur Einleitung eines Drehmoments einer Brennkraftmaschine. Hierzu ist das Eingangsteil mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine fest verbunden. Zur Übertragung des Drehmoments an ein nachfolgendes Triebstrangaggregat, beispielsweise eine Reibungskupplung, eine Doppelkupplung, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler oder dergleichen weist die Drehmomentübertragungseinrichtung eine entsprechende, mit dem Triebstrangaggregat verbundene Schnittstelle auf. Zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil kann eine Funktionseinheit beispielsweise zur Dämpfung von Schwingungen vorgesehen sein, beispielsweise eine Federeinrichtung gegebenenfalls in Verbindung mit einer Reibungskupplung, so dass die Drehmomentübertragungseinrichtung die Funktion eines Drehschwingungsdämpfers, beispielsweise unter Nutzung primärer und sekundärer Schwungmassen eines Zweimassenschwungrads darstellt. Ist die Drehmomentübertragungseinrichtung als Einmassenschwungrad ausgebildet, fallen Eingangsteil und Ausgangsteil in einem Scheibenteil, das aus Guss hergestellt, geschmiedet oder als Blechteil gestanzt und umgeformt sein kann, zusammen, wobei an einer der Brennkraftmaschine abgewandten Seite eine Reibfläche und Befestigungseinrichtungen für die Aufnahme einer Kupplungsdruckplatte und Bildung einer Reibungskupplung vorgesehen sein können. Alternativ können an ein derartiges Scheibenteil andere Triebstrangaggregate angeordnet sein.
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An der Drehmomentübertragungseinrichtung ist zumindest ein Fliehkraftpendel angeordnet. Beispielsweise kann ein Fliehkraftpendel eingangsseitig oder ausgangsseitig angeordnet sein. Weiterhin können Fliehkraftpendel eingangsseitig und ausgangsseitig angeordnet sein. Ein einziges Fliehkraftpendel kann durch unterschiedliche Pendelmassen und Pendelführungen auf mehrere Schwingungsordnungen abgestimmt sein. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Fliehkraftpendel auf eine einzige oder mehrere Schwingungsordnungen abgestimmt sein. Das zumindest eine Fliehkraftpendel enthält einen Pendelträger, der an dem Eingangsteil oder dem Ausgangsteil angeordnet, beispielsweise mit diesem verschweißt, vernietet oder in anderer Weise mit diesem form- und/oder stoffschlüssig verbunden ist.
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An dem Pendelflansch sind beispielsweise mittels jeweils zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager wie Schwenklager über den Umfang verteilt Pendelmassen aufgenommen. Die Pendelbewegung wird hierbei durch Laufbahnen in dem Pendelträger und den Pendelmassen vorgegeben, auf denen jeweils ein Wälzkörper, beispielsweise eine Wälzrolle abwälzt. Die Pendelbewegung kann einem monofilar oder bifilar mit einer parallelen oder trapezförmigen Anordnung der Fäden aufgehängten Pendel nachgebildet sein oder eine Freiform darstellen. Die Pendelmassen können in ihrem Schwingwinkel begrenzt sein, wobei zwischen Anschlägen der Pendelmassen an dem Pendelträger Anschlagpuffer beispielsweise an dem Pendelträger, an den Pendelmassen und/oder an Verbindungsmitteln zur Verbindung axial gegenüberliegend angeordneter Pendelmassen vorgesehen sein können. Alternativ oder zusätzlich können radial zwischen den Pendelmassen und dem Pendelträger Puffer, beispielsweise Kunststoffelemente oder radial wirksame Energiespeicher wie Federn vorgesehen sein, um bei zu geringer Fliehkraft die über der Drehachse angeordneten und nach radial innen fallenden Pendelmassen geräuscharm abzustützen.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das zumindest eine Fliehkraftpendel nach außen zu kapseln. Hierzu können als Kapselung beispielsweise radial ausgebildete, zu dem Fliehkraftpendel benachbarte Bauteile, beispielsweise Scheiben- oder Flanschteile dienen, beispielsweise bei ausgangsseitiger Anordnung des Fliehkraftpendels ein Scheibenteil des Eingangsteils oder bei eingangsseitiger und der Brennkraftmaschine zugewandter Anordnung des Fliehkraftpendels das Eingangsteil beziehungsweise ein Scheibenteil des Eingangsteils auf einer Seite und ein auf dieser gegenüberliegenden Seite angeordnetes Abdeckblech dienen.
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Um eine Geräuschbildung zusätzlich oder alternativ zu den Anschlagpuffern zu vermindern, ist zumindest ein Teil der die Kapselung bildenden Bauteile mit einer Schalldämmung versehen.
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Die Schalldämmung ist als akustische Schalldämmung zu verstehen, so dass die bevorzugt eingesetzten Dämmstoffe schallabsorbierende Eigenschaften aufweisen. Derartige Dämmstoffe können beispielsweise elastische und/oder mit offenen oder bevorzugt geschlossenen Poren versehene Schaumstoffe organischer Natur wie Kunststoffe oder anorganischer Natur wie beispielsweise Glasschaum wie Aerogele und dergleichen sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Schalldämmung aus zumindest einer Dämmschicht aus festen Schichtelementen gebildet, die mit den Bauteilen form- und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Beispielsweise können entsprechend in bevorzugter Weise an die Geometrie der Bauteile vorgeformte Schichtelemente mit den Bauteilen verklebt, verrastet und/oder verschweißt sein, wobei ein Schweißvorgang zwischen den anorganischen oder organischen Materialien erfolgen kann, indem die metallischen Bauteile zuvor entsprechend beschichtet werden, so dass eine stoffgleiche Verschweißung, beispielsweise eine Kunststoffverschweißung erzielt werden kann.
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In alternativer Weise kann die Schalldämmung aus zumindest einer flüssig oder pastös auf die Bauteile aufgetragenen, beispielsweise aus einer aufgespritzten, aufgestrichenen, aufgewalzten oder im Tauchverfahren hergestellten Dämmschicht gebildet sein. Hierunter sind im Sinne der Erfindung auch Pulverbeschichtungen aus einer Dämmschicht zu verstehen. Die Aufbringung mehrerer Dämmschichten auf- und/oder nebeneinander kann zur Dämpfung beziehungsweise Schallisolierung mehrerer Schallfrequenzen dienen. Hierbei hat sich gezeigt, dass durch Aufbringen mehrerer Dämmschichten unterschiedlicher Art eine verbesserte Schallisolierung bei mehreren Schallfrequenzen erzielt werden kann. Die für eine Kapselung vorgesehenen Bauteile werden bevorzugt vor deren Montage zur Herstellung der Drehmomentübertragungseinrichtung mit der zumindest einen Dämmschicht versehen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teil der Bauteile aus einem Sandwichverbund mit zwei metallischen Deckblechen und einem schalldämmenden Kernmaterial gebildet. Beispielsweise können zumindest weniger statisch belastete Bauteile, beispielsweise Abdeckbleche aus dem Sandwichverband gefertigt sein.
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Eine vorteilhafte Drehmomentübertragungseinrichtung sieht eine ausgangsseitige Anordnung eines Fliehkraftpendels an einem Drehschwingungsdämpfer vor, wobei ein Scheibenteil des Eingangsteils, beispielsweise ein Scheibenteil zur Bildung einer Ringkammer zur Aufnahme einer Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers, und ein auf der gegenüberliegenden Seite des Fliehkraftpendels angeordnetes Abdeckblech die Kapselung bilden und zumindest teilweise die Schalldämmung enthalten. Bevorzugt sind das Scheibenteil und das Abdeckteil mit einer Schalldämmung versehen.
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Gemäß einer vorteilhaften Drehmomentübertragungseinrichtung ist das Fliehkraftpendel an einem Eingangsteil angeordnet und eine Kapselung mit der Schalldämmung durch das Eingangsteil und ein auf der gegenüberliegenden Seite des Fliehkraftpendels mittels eines mit dem Eingangsteil verbundenen Abdeckblechs gebildet.
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Die Kapselung des zumindest einen Fliehkraftpendel ist mit einer Schalldämmung zumindest in einem Bereich der Schallbildung, also erfindungsgemäß in einem radialen Bereich der Pendelmassen angeordnet. Zur Vermeidung von Schallaustritt an anderen Bereichen der Kapselung insbesondere durch reflektierten Schall ist bevorzugt die gesamte Innenfläche der Kapselung mit einer Schalldämmung ausgekleidet. Hierbei können beispielsweise aufgrund der Elastizitätsgrenzen der Dämmstoffe Kanten, Ecken, Falze und dergleichen ausgespart bleiben, insbesondere, wenn deren Spaltweite für eine Schallleitung vernachlässigbar ist. Die Kapselung kann in bevorzugter Weise auch radial außerhalb des Außenumfangs eines Fliehkraftpendels vorgesehen sein. Hierzu kann ein Scheibenteil des Eingangsteils oder Ausgangsteils, ein Abdeckblech und/oder ein anderes Bauteil in Form eines axialen Ansatzes radial außen umgelegt oder ausgenommen sein, wobei an dessen Innenumfang Dämmstoff vorgesehen ist. Durch eine entsprechend starke Ausbildung der Stärke wie Blechstärke des axialen Ansatzes kann der axiale Ansatz einen Berstschutz für ein gegebenenfalls defektes Fliehkraftpendel bilden.
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Um den Bauraum der Drehmomentübertragungseinrichtung innerhalb der vorgegebenen Grenzen zu halten, hat es sich bei ausreichender Schallisolierung der Schalldämmung als vorteilhaft erwiesen, die Schalldämmung mit einer geringeren Materialstärke als die diese aufnehmenden Bauteile zu versehen. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, statisch wenig belastete Abdeckbleche mit einer Schalldämmung zu versehen, deren Materialstärke größer als die Blechstärke des Abdeckblechs ist.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 den oberen Teil einer um eine Drehachse verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung in Form eines Drehschwingungs dämpfers im Teilschnitt,
- 2 den oberen Teil einer um eine Drehachse verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung in Form eines Einmassenschwungrads mit einem Fliehkraftpendel mit einem einteiligen Pendel flansch,
- 3 eine mit einem gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung der 2 geänderten Abdeckblech versehenen Drehmomentübertragungseinrichtung,
- 4 eine gegenüber den Drehmomentübertragungseinrichtungen der 2 und 3 mit einem zweiteiligen Pendelflansch des Fliehkraftpendels ausgebildeten Drehmomentübertragungseinrichtung in derselben Darstellung
und
- 5 eine gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung der 4 mit einem geänderten Abdeckblech versehene Drehmomentübertragungseinrichtung in derselben Darstellung.
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Die 1 zeigt den oberen Teil der um die Drehachse d verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung 1 im Teilschnitt mit dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 sowie der in Umfangsrichtung wirksam zwischen diesen angeordneten Federeinrichtung 4, deren Bogenfedern 5 in der durch die Scheibenteile 6, 7 gebildeten Ringkammer 8 untergebracht sind.
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Der hierdurch gebildete Drehschwingungsdämpfer 9 enthält ausgangsseitig axial beabstandet zu der Federeinrichtung 4 das Fliehkraftpendel 10, welches mittels des Pendelträgers 11, bestehend aus dem einteiligen Pendelflansch 12, mit dem die Federeinrichtung 4 ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschteil 13 und dem drehschlüssig mit einem Zapfen 14 einer nicht näher dargestellten Doppelkupplung verbundenen Nabenteil 15 des Ausgangsteils 3 verbunden ist. An dem Pendelträger 11 sind im Fliehkraftfeld pendelnd beidseitig des Pendelflanschs und über den Umfang verteilt die Pendelmassen 16 aufgenommen. Jeweils axial gegenüberliegende Pendelmassen 16 sind mittels der Verbindungsmittel 17 zu Pendelmassenpaaren verbunden. Die Verbindungsmittel 17 durchgreifen Ausnehmungen 18 des Pendelträgers 11 und bilden Anschläge mit diesen zur Begrenzung der Schwingwinkel der Pendelmassen 16. Zur Dämpfung von harten, metallischen Anschlägen der Verbindungsmittel 17 an den Anschlägen sind diese von Anschlagpuffern 19 umgeben.
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Das Fliehkraftpendel 10 ist mittels der von dem Scheibenteil 7 und dem Abdeckblech 20 gebildeten Kapselung 21 umgeben, wobei das Abdeckblech mittels der Niete 22 zusammen mit dem Flanschteil 13, dem Nabenteil 15, dem Pendelträger 11 und dem Abstandshalter 23 verbunden ist. Das Abdeckblech 20 ist radial außen axial unter Bildung des axialen Ansatzes 24 umgelegt und bildet den Berstschutz 25 gegen radial beschleunigte Bauteile eines gegebenenfalls berstenden Fliehkraftpendels 10.
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Zur akustischen Geräuschisolierung von Geräuschen der Pendelmassen 16 bei Anschlägen gegenüber dem Pendelträger bei Überschreiten des vorgegebenen Schwingwinkels und/oder bei mangelnder Fliehkraft ist die Schalldämmung 26 vorgesehen. Die Schalldämmung 26 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Dämmschichten 27, 28 gebildet, die innerhalb der Kapselung 21 auf das Scheibenteil 7 und das Abdeckblech 20 samt des axialen Ansatzes 24 aufgebracht, beispielsweise als Lack oder Paste aufgespritzt oder als feste Schichtelemente aufgeklebt sind.
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Die 2 bis 5 zeigen jeweils den oberen Teil einer als Einmassenschwungrad 9a, 9b, 9c, 9d ausgebildeten, um die Drehachse d verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung 1a, 1b, 1c, 1d im Teilschnitt. Das Einmassenschwungrad 9a, 9b, 9c, 9d vereinigt jeweils Eingangsteil und Ausgangsteil in sich in Form des aus Blech hergestellten Scheibenteils 30, welches mittels des mit dem Scheibenteil 30 mittels der Niete 29 verbundenen Pendelträgers 11a, 11b, 11c, 11d das Fliehkraftpendel 10a, 10b, 10c, 10d drehfest aufnimmt.
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Das Scheibenteil 30 ist radial innen mittels der Schrauben 31 an einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine fest aufgenommen. Das Scheibenteil 30 weist radial außen den axialen, gegenüber dem inneren Scheibenteil axial versetzten Ansatz 32 auf, um das Fliehkraftpendel 10a, 10b, 10c, 10d zumindest teilweise versenkt in der dadurch gebildeten Einbuchtung 33 aufnehmen zu können. Der axiale Ansatz 32 dient als Berstschutz 25 und nimmt den Anlasserzahnkranz 34 und den Zündmarkierungsring 35 auf.
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Auf der dem Scheibenteil 30 gegenüberliegenden Seite des Fliehkraftpendels 10a, 10b, 10c, 10d ist jeweils das Abdeckblech 36a, 36b, 36c, 36d zur Bildung der Kapselung 21a, 21b, 21c, 21d des Fliehkraftpendels 10a, 10b, 10c, 10d drehfest mit dem Scheibenteil 30 verbunden.
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Im Einzelnen zeigt die 2 die Drehmomentübertragungseinrichtung 1a, bei der der Pendelträger 11a aus dem einteiligen Pendelflansch 12a mit beidseitig aufgenommenen Pendelmassen 16a gebildet ist. Das Abdeckblech 36a ist zusammen mit dem Pendelträger 11a mittels der Niete 29 mit dem Scheibenteil 30 vernietet. Die Schalldämmung 26a ist aus den Dämmschichten 27a, 28a, 37a gebildet.
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Im Unterschied zur Drehmomentübertragungseinrichtung 1a der 2 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1b der 3 das Abdeckblech 36b, welches die Niete 29 radial innen übergreift und mittels der Schrauben 31 drehfest mit dem Scheibenteil 30 verbunden ist. Durch die radiale Erweiterung des Abdeckblechs 36b nach radial innen kann die Dämmschicht 28b das komplette Fliehkraftpendel 10b radial überdeckend ausgebildet werden.
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Die 4 zeigt im Unterschied zu der Drehmomentübertragungseinrichtung 1a der 2 die Drehmomentübertragungseinrichtung 1c mit dem Pendelträger 11c, der als zweiteiliger Pendelflansch 12c aus den Blechteilen 38c, 39c ausgebildet ist. Die Blechteile 38c, 39c sind radial innen aneinander gelegt und mittels der Niete 29 an dem Scheibenteil 30 aufgenommen. Radial außen sind die Blechteile 38c, 39c axial erweitert und nehmen zwischen sich die Pendelmassen 16c auf. Aufgrund der axialen engen Bauraumverhältnisse sind die Schalldämmung 26c bildende Dämmschichten 28c, 37c nur an dem axialen Ansatz 32 und an dem Abdeckblech 36c aufgenommen.
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Im Unterschied zu der Drehmomentübertragungseinrichtung 1c der 4 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1d der 5 ein dem Abdeckblech 36b der 3 entsprechendes Abdeckblech 36d mit einer entsprechenden Dämmschicht 28d.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 1a
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 1b
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 1c
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 1d
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Federeinrichtung
- 5
- Bogenfeder
- 6
- Scheibenteil
- 7
- Scheibenteil
- 8
- Ringkammer
- 9
- Drehschwingungsdämpfer
- 9a
- Einmassenschwungrad
- 9b
- Einmassenschwungrad
- 9c
- Einmassenschwungrad
- 9d
- Einmassenschwungrad
- 10
- Fliehkraftpendel
- 10a
- Fliehkraftpendel
- 10b
- Fliehkraftpendel
- 10c
- Fliehkraftpendel
- 10d
- Fliehkraftpendel
- 11
- Pendelträger
- 11a
- Pendelträger
- 11b
- Pendelträger
- 11c
- Pendelträger
- 11d
- Pendelträger
- 12
- Pendelflansch
- 12a
- Pendelflansch
- 12c
- Pendelflansch
- 13
- Flanschteil
- 14
- Zapfen
- 15
- Nabenteil
- 16
- Pendelmasse
- 16a
- Pendelmasse
- 16c
- Pendelmasse
- 17
- Verbindungsmittel
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Anschlagpuffer
- 20
- Abdeckblech
- 21
- Kapselung
- 21a
- Kapselung
- 21b
- Kapselung
- 21c
- Kapselung
- 21d
- Kapselung
- 22
- Niet
- 23
- Abstandshalter
- 24
- axialer Ansatz
- 25
- Berstschutz
- 26
- Schalldämmung
- 26a
- Schalldämmung
- 26c
- Schalldämmung
- 27
- Dämmschicht
- 27a
- Dämmschicht
- 28
- Dämmschicht
- 28a
- Dämmschicht
- 28b
- Dämmschicht
- 28c
- Dämmschicht
- 28d
- Dämmschicht
- 29
- Niet
- 30
- Scheibenteil
- 31
- Schraube
- 32
- axialer Ansatz
- 33
- Einbuchtung
- 34
- Anlasserzahnkranz
- 35
- Zündmarkierungsring
- 36a
- Abdeckblech
- 36b
- Abdeckblech
- 36c
- Abdeckblech
- 36d
- Abdeckblech
- 37a
- Dämmschicht
- 37c
- Dämmschicht
- 38c
- Blechteil
- 39c
- Blechteil
- d
- Drehachse
