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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil und gegenüber diesem um die Drehachse entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil und einem Fliehkraftpendel mit einer der Federeinrichtung zugewandten und abgewandten Seite, einem drehfest mit dem Ausgangsteil verbundenen Pendelflansch und an dem Pendelflansch über den Umfang verteilt angeordneten, im Fliehkraftfeld des drehenden Ausgangsteils pendelnd aufgehängten Pendelmassen.
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Aus den Dokumenten
DE 10 2012 200 966 A1 und
DE 10 2013 205 181 A1 sind gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer mit Fliehkraftpendeln bekannt, bei denen das Fliehkraftpendel ausgangsseitig angeordnet ist. Der Pendelflansch des Fliehkraftpendels mit den pendelnd aufgehängten Pendelmassen ist dabei mit einem Flanschteil vernietet, welches ausgangsseitig eine zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil wirksame Federeinrichtung beaufschlagt. Mit dem Flanschteil und dem Pendelflansch ist ein Nabenteil verbunden, welches drehschlüssig auf einer Welle wie Getriebeeingangswelle aufgenommen ist. Eine Möglichkeit zum Wuchten des Fliehkraftpendels ist nicht vorgesehen. Desweiteren ist das Fliehkraftpendel auf der der Federeinrichtung gegenüberliegenden Seite ungeschützt.
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Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung des gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers insbesondere zur Erzielung eines Schutzes und einer Wuchtmöglichkeit des Fliehkraftpendels.
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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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Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer enthält ein um eine Drehachse angeordnetes Eingangsteil, welches beispielsweise mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden ist und als Primärschwungmasse dienen kann oder eine Primärschwungmasse enthält. Das Eingangsteil kann aus einem oder mehreren Scheibenteilen aus Blech gestanzt und umgeformt hergestellt sein. An dem Eingangsteil kann ein Anlasserzahnkranz für einen Startermotor oder dergleichen aufgenommen sein. An dem Eingangsteil kann eine Wuchteinrichtung, beispielsweise in Form von in das Eingangsteil eingebrachten Wuchtbohrungen oder Wuchtgewichten vorgesehen sein, um beispielsweise das Eingangsteil oder einen Unterzusammenbau aus Eingangsteil, Federeinrichtung und ausgangsseitiges Flanschteil zu wuchten. Um die Drehachse verdrehbar ist weiterhin ein Ausgangsteil vorgesehen, welches gegenüber dem Eingangsteil entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ und begrenzt verdrehbar ist.
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Die Federeinrichtung ist bevorzugt aus über den Umfang angeordneten Schraubendruckfedern, beispielsweise Bogenfedern gebildet, die radial übereinander geordnet und/oder ineinander geschachtelt mehrere Federgruppen bilden können, wobei aufgrund der Auslegung deren Federparameter wie Steifigkeit und Federkapazität ein Drehschwingungsdämpfer mit einer ein- oder mehrstufigen Kennlinie über den Verdrehwinkel zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil vorgesehen werden kann. Der Federeinrichtung kann eine über zumindest einen Teil des Verdrehwinkels wirksame Reibeinrichtung parallel geschaltet sein. Die Schraubendruckfedern der Federeinrichtung sind in bevorzugter Weise in einem Ringkanal aufgenommen und können in einem Schmiermittelreservoir aufgenommen sein. In bevorzugter Weise ist die Ringkammer dem Eingangsteil zugeordnet, wobei mehrere, beispielsweise zwei umgeformte Scheibenteile des Eingangsteils eine nach radial innen offene Ringkammer ausbilden. Die Schraubendruckfedern werden dabei zumindest bei Verdrehung des Eingangsteils und Ausgangsteils gegeneinander bevorzugt in Zug- und Schubrichtung jeweils eingangsseitig und ausgangsseitig beaufschlagt. Hierzu können in den Scheibenteilen axial in die Ringkammer eingreifende Anprägungen vorgesehen sein, die die Stirnseiten der Schraubendruckfedern beaufschlagen. Axial zwischen den Anprägungen können von radial innen in die Ringkammer eingreifende Arme eines ausgangsseitigen Flanschteils vorgesehen sein, die die Stirnseiten der Schraubendruckfedern ausgangsseitig beaufschlagen.
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Mit dem Flanschteil ist ein Nabenteil einteilig oder als separates Bauteil beispielsweise mittels Nieten verbunden, welches das über das Eingangsteil übertragene Drehmoment an ein nachfolgendes Antriebsstrangbauteil überträgt. Die Drehmomentübertragung kann über eine Welle wie Getriebeeingangswelle erfolgen, wobei das Nabenteil drehschlüssig mit der Welle verzahnt ist. Unter Welle ist hierbei auch ein Zapfen zu verstehen, der beispielsweise mit einem Eingangsteil eines Antriebsstrangaggregats, beispielsweise einer Doppelkupplung, eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, einem Rotor einer Elektromaschine oder dergleichen verbunden ist. Hierbei kann eine verdrehbare Masse des Antriebsaggregats als Sekundärschwungmasse dienen, so dass der Drehschwingungsdämpfer als geteiltes Schwungrad mit einer dem Eingangsteil zugeordneten Primärschwungmasse und einer dem Ausgangsteil zugeordneter Sekundärschwungmasse mit zwischen dieser angeordneter Federeinrichtung ausgebildet ist. Es versteht sich, dass das Nabenteil neben den genannten Zugmomenten auch Schubmomente von dem Antriebsaggregat über den Drehschwingungsdämpfer auf die Brennkraftmaschine übertragen kann.
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Zur Isolation von Drehschwingungen im Antriebsstrang ist in dem Drehschwingungsdämpfer an dem Ausgangsteil ein Fliehkraftpendel mit einer der Federeinrichtung zugewandten und abgewandten Seite angeordnet. Hierzu ist an dem Ausgangsteil, beispielsweise an dem Nabenflansch und/oder dem Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung ein Pendelflansch angeordnet, beispielsweise mittels Nieten mit diesen verbunden. An dem Pendelflansch sind über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet. Die Pendelmassen sind an Schwenklagern gegenüber dem Pendelflansch pendelnd aufgehängt, so dass diese Pendelmassen unter Fliehkrafteinfluss des drehenden Drehschwingungsdämpfers beziehungsweise dessen Ausgangsteils einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger bilden, der auf eine oder mehrere Schwingungsordnungen der Brennkraftmaschine abgestimmt sein kann. Die Pendelmassen können beidseitig eines einseitigen Pendelflanschs angeordnet sein, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen mittels Verbindungsmitteln, welche entsprechende Ausnehmungen des Pendelflanschs durchgreifen, miteinander zu Pendelmassenpaaren verbunden sein können. Alternativ kann der Pendelflansch die Pendelmassen in Ausnehmungen aufnehmen, um ein besonders axial schmal bauendes Fliehkraftpendel vorzusehen. Desweiteren kann der Pendelflansch aus zwei axial beabstandete Bereiche bildenden, beispielsweise einen radial außerhalb der Vernietung mit dem Flanschteil und/oder dem Nabenteil vorgesehenen Ringbereich aufweisenden Scheibenteilen gebildet sein, wobei in den Bereichen die Pendelmassen aufgenommen sind.
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Um das Fliehkraftpendel an der der Federeinrichtung abgewandten Seite vor äußeren Einflüssen, beispielsweise Schmutzeintrag und dergleichen zu schützen, ist an der der Federeinrichtung abgewandten Seite ein mit dem Pendelflansch fest verbundenes, das Fliehkraftpendel radial übergreifendes Deckblech vorgesehen. Um weiterhin das Fliehkraftpendel oder in speziellen Fällen den gesamten Drehschwingungsdämpfer in ausreichender Weise zu wuchten, ist in bevorzugter Weise radial außen an dem Deckblech zumindest ein Masseelement mit einer in einem Aufnahmebereich des zumindest einen Masseelements an dem Deckbleck vorgesehenen Wuchteinrichtung befestigt. Die Wuchteinrichtung kann aus angefügten Wuchtgewichten gebildet sein. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, Wuchtbohrungen in dem zumindest einen Masseelement vorzusehen. Hierzu ist das zumindest eine Masseelement bezüglich seiner Materialstärke bevorzugt so ausgebildet, dass entsprechende, den Wuchtumfang abdeckende wenige axial tiefe Wuchtbohrungen ausgebildet sein können. Hierzu kann die Materialstärke des zumindest einen Masseelements zumindest in einem Aufnahmebereich des Masseelements an dem Deckblech stärker ausgebildet sein als die Materialstärke des Deckblechs.
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Das zumindest eine Masseelement kann beispielsweise aus mehreren Ringsegmenten gebildet sein, die über den Umfang verteilt mit dem Deckblech verbunden, beispielsweise vernietet sind. In besonders vorteilhafter Weise kann das zumindest eine Masseelement als Massering mit einer gegenüber der Blechstärke des Deckblechs vergrößerten Blechstärke ausgebildet sein. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, das zumindest eine Masseelement derart umzuformen, dass zumindest an dem Aufnahmebereich eine doppelte oder mehrfache Materiallage vorgesehen werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers sind die Wuchtbohrungen auf radialer Höhe von und in Umfangsrichtung zwischen Nieten zwischen dem Deckblech und dem zumindest einen Masseelement angeordnet.
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In einem derartigen Ausführungsbeispiel mit einem mehrlagigen Masseelement können die Niete zur Befestigung des Masseelements mittels zumindest einer dem Deckblech benachbarten Materiallage mit dem Deckblech vernietet und in zumindest einer Materiallage eingesenkt sein, so dass der axiale Bauraum des Drehschwingungsdämpfers verringert werden kann, indem die Niet- oder Schließköpfe der Niete im Wesentlichen mit der axialen Stirnseite des Masseelements im Wesentlichen fluchten. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, das Fliehkraftpendel auch radial außen zu kapseln. Hierzu kann das zumindest eine Masseelement radial außen einen axialen Ansatz aufweisen, der das Fliehkraftpendel radial außen axial übergreift. Bei entsprechender Auslegung des axialen Ansatzes beispielsweise durch entsprechende Materialstärke und dergleichen kann der axiale Ansatz als Berstschutz für das Fliehkraftpendel ausgebildet sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Drehschwingungsdämpfer einen Unterzusammenbau aus dem Pendelflansch, den Pendelmassen, dem Deckblech, dem zumindest einen Masseelement und einer Nabenscheibe des Ausgangsteils aufweisen, der mit dem Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung verbunden, beispielsweise vernietet ist. Hierbei kann der Unterzusammenbau als für sich prüfbare Einheit ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise ist dieser Unterzusammenbau mittels der Wuchteinrichtung vor einer Verbindung mit dem Flanschteil gewuchtet.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 den oberen Teil eines um eine Drehachse verdrehbaren Drehschwingungsdämpfers im Schnitt.
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2 einen Unterzusammenbau des Drehschwingungsdämpfers der 1 entlang der Schnittlinie der Vernietung des Deckblechs mit dem Massering,
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3 den Unterzusammenbau der 2 entlang der Schnittlinie einer Wuchtbohrung,
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4 einen gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer der 1 abgeänderten Drehschwingungsdämpfer mit einem Massering ohne axialen Ansatz und
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5 einen gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer der 4 abgeänderten Drehschwingungsdämpfer mit zwei aneinander gelegten Masseringen.
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Die 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d verdrehbaren und in einem vorgegebenen Bauraum B eines Antriebsstrangs untergebrachten Drehschwingungsdämpfers 1 im Teilschnitt. Das Eingangsteil 2 ist mittels der Schrauben 4 an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommen. Koaxial zu der Drehachse d ist das Ausgangsteil 3 angeordnet und mittels des Nabenteils 5 mit einer außenverzahnten Welle oder einem außenverzahnten Zapfen eines nachfolgenden Antriebsstrangaggregats drehschlüssig verbunden. Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 sind gegeneinander um die Drehachse entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 6 verdrehbar angeordnet.
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Das Eingangsteil 2 ist aus den umgeformten Scheibenteilen 7, 8 gebildet und nimmt radial außen den Anlasserzahnkranz 9 auf. Die Scheibenteile 7, 8 sind miteinander dicht verbunden – hier miteinander verschweißt – und bilden die nach innen offene Ringkammer 10, in der die über den Umfang verteilt angeordneten Schraubendruckfedern 11, 12 – hier ineinander geschachtelte Bogenfedern – der Federeinrichtung 6 aufgenommen und radial abgestützt sind. Die eingangsseitige Beaufschlagung der Stirnseiten der Schraubendruckfedern 11, 12 in Zug- und Schubrichtung erfolgt mittels axial in die Ringkammer 10 eingreifender Anprägungen der Scheibenteile 7, 8. Die ausgangsseitige Beaufschlagung der Stirnseiten erfolgt mittels des Flanschteils 13, welches hierzu radial erweiterte Arme 14 aufgreift, die axial zwischen den Anprägungen jeweils zwischen die Stirnseiten zweier in Umfangsrichtung benachbarter Schraubendruckfedern 11, 12 eingreifen. Das Flanschteil 13 ist mit dem Nabenteil 5 unter Zwischenlegung der Abstandsscheiben 15 mittels der Niete 16 verbunden.
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Mittels der Niete 16 ist weiterhin das Fliehkraftpendel 17 mit dem Flanschteil 13 und dem Nabenteil und damit mit dem Ausgangsteil 3 verbunden. Das Fliehkraftpendel 17 bildet dabei mit dem Nabenteil 5, dem Deckblech 18 mit dem Massering 19 den Unterzusammenbau 20, der vor dem Fügen mittels der Niete 16 mittels gegenüber diesen in Umfang versetzter – hier nicht einsehbarer – Niete vorgefertigt und gewuchtet ist. Die Verbindung des Eingangsteils 2 mit der Federeinrichtung 6 und dem Flanschteil 13 erfolgt danach durch Herstellung der Vernietung des Flanschteils 13 mit dem Nabenteil 5, dem Pendelflansch 21, dem Deckblech 18 und den Abstandsscheiben 15 mittels der Niete 16, wobei zum Durchgriff des Nietwerkzeugs die danach verschlossenen Öffnungen 34 dienen.
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Das Fliehkraftpendel 17 ist mittels des Pendelflanschs 21 an dem Ausgangsteil 3 aufgenommen. Radial außen sind über den Umfang verteil an jeweils zwei über den Umfang beabstandeten, nicht einsehbaren Schwenklagern Pendelmassen 22 beidseitig des Pendelflanschs pendelnd aufgenommen. Hierbei sind axial gegenüber liegende Pendelmassen 22 miteinander zu Pendelmassenpaaren verbunden. Hierzu sind die mit Anschlagpuffern 24 versehenen und Ausnehmungen 25 des Pendelflanschs 21 durchgreifenden Verbindungsmittel 23 vorgesehen. Das ebenfalls mittels der Niete 16 an dem Nabenteil 5 aufgenommene Deckblech 18 deckt das Fliehkraftpendel 17 an der der Federeinrichtung 6 gegenüberliegenden Seite in Richtung Getriebe ab und schützt dieses vor Einwirkungen von außen, beispielsweise Verschmutzung. Das Deckblech 18 ist mit einer geringeren Materialstärke als die übrigen aus Blech gefertigten Bauteile ausgebildet und trägt radial außen das als Massering 19 ausgebildete Masseelement 26. Der Massering 19 ist mittels nicht einsehbarer, über den Umfang verteilter Niete an dem Deckblech 18 befestigt. In Umfangsrichtung betrachtet zwischen diesen Nieten sind die Wuchtbohrungen 27 der Wuchteinrichtung 28 vorgesehen. Um eine gegebenenfalls vergrößerte Bohrtiefe der Wuchtbohrungen 27 zu erzielen, sind in dem Aufnahmebereich 29 des Masserings 19 an dem Deckblech 18 zwei Materiallagen 30, 31 vorgesehen, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Umlegen von Material des Masserings 19 durch Materialumformung erfolgt. Zudem ist die Materialstärke des Masserings größer, beispielweise zumindest zweimal so groß wie die Materialstärke des Deckblechs 18.
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Der Massering 19 weist einen das Fliehkraftpendel 17 radial außen axial übergreifenden axialen Ansatz 32 auf, der als Berstschutz 33 dient und bei Defekt des Fliehkraftpendels 17 unter Fliehkraft nach außen beschleunigte Bauteile zurückhält.
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Die 2 zeigt den Unterzusammenbau 20 der 1 entlang der Schnittlinie durch einen der Niete 35, mittels derer der Massering 19 an dem Deckblech 18 befestigt ist. Die Niete 35 sind dabei in den Massering 19 eingesenkt, indem die Öffnungen 36 der Materiallage 31 größer als der Durchmesser des Niet- beziehungsweise Schließkopfes der Niete 35 ausgebildet ist.
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Die 3 zeigt den Unterzusammenbau 20 der 1 entlang der Schnittlinie durch die Wuchtbohrungen 27 der Wuchteinrichtung 28, die in Umfangsrichtung – soweit erforderlich – zwischen den Nieten 35 (2) zur Aufnahme des Masserings 19 an dem Deckblech angeordnet sind. Durch die in Umfangsrichtung versetzte Anordnung von Nieten 35 und Wuchtbohrungen 27 können diese auf derselben radialen Höhe im Aufnahmebereich 29 des Masserings 19 an dem Deckblech 18 vorgesehen werden.
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Die 4 zeigt den oberen Teil des Drehschwingungsdämpfers 1a, der gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 einen veränderten Berstschutz 33a aufweist, im Teilschnitt. Zur Ausbildung des Berstschutzes 33a ist der an dem Deckblech 18a vorgesehene axiale Massering 19a ohne axialen Ansatz lediglich aus einem Blechring mit zwei umgelegten Materiallagen 30a, 31a ausgebildet. An dem Scheibenteil 8a des Eingangsteils 2a ist der axial das Fliehkraftpendel 17a übergreifende Berstring 32a vorgesehen, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel radial außerhalb des Außenumfangs des Fliehkraftpendels 17a mit dem Scheibenteil 8a verschweißt ist. Alternativ kann ein entsprechender Berstring einteilig an dem Scheibenteil beispielsweise durch mehrfaches Umlegen eines Blechteils mittels eines Umformverfahrens vorgesehen sein.
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Die 5 zeigt den Teilschnitt eines weiteren, dem Drehschwingungsdämpfer 1a der 4 ähnlichen Drehschwingungsdämpfers 1b in derselben Darstellung. Im Unterschied zu diesem ist der Massering 19b aus zwei aneinander gelegten und mittels der Niete 35b mit dem Deckblech 18b vernieteten, ringförmigen oder ringsegmentförmigen Masseelementen 26b gebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 1a
- Drehschwingungsdämpfer
- 1b
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangsteil
- 2a
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Schraube
- 5
- Nabenteil
- 6
- Federeinrichtung
- 7
- Scheibenteil
- 8
- Scheibenteil
- 8a
- Scheibenteil
- 9
- Anlasserzahnkranz
- 10
- Ringkammer
- 11
- Schraubendruckfeder
- 12
- Schraubendruckfeder
- 13
- Flanschteil
- 14
- Arm
- 15
- Abstandsscheibe
- 16
- Niet
- 17
- Fliehkraftpendel
- 17a
- Fliehkraftpendel
- 18
- Deckblech
- 18a
- Deckblech
- 18b
- Deckblech
- 19
- Massering
- 19a
- Massering
- 19b
- Massering
- 20
- Unterzusammenbau
- 21
- Pendelflansch
- 22
- Pendelmasse
- 23
- Verbindungsmittel
- 24
- Anschlagpuffer
- 25
- Ausnehmung
- 26
- Masseelement
- 26b
- Masseelement
- 27
- Wuchtbohrung
- 28
- Wuchteinrichtung
- 29
- Aufnahmebereich
- 30
- Materiallage
- 30a
- Materiallage
- 31
- Materiallage
- 31a
- Materiallage
- 32
- Ansatz
- 32a
- Berstring
- 33
- Berstschutz
- 33a
- Berstschutz
- 34
- Öffnung
- 35
- Niet
- 35b
- Niet
- 36
- Öffnung
- B
- Bauraum
- d
- Drehachse
