DE102016124402A1

DE102016124402A1 - Schwingungsdämpfer mit flexibler Zunge

Info

Publication number: DE102016124402A1
Application number: DE102016124402.3A
Authority: DE
Inventors: Daniel Fenioux; Jérôme Boulet
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2017-06-14
Also published as: FR3045117A1; FR3045117B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend: – ein erstes Element (2) und ein zweites Element, die zueinander um eine Drehachse X drehbeweglich sind; und – ein elastisches Übertragungselement (14, 15), das am zweiten Element befestigt ist, um ein Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem ersten Element (2) und dem zweiten Element (3) zu dämpfen, wobei das elastische Übertragungselement (14, 15) eine flexible Zunge (17) umfasst, die mit einem Nockenfolger (18) zusammenwirkt, der von dem ersten Element (2) getragen ist; wobei die flexible Zunge (17) derart angeordnet ist, dass bei einer relativen Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Element (2) in Bezug zu einer Ruhewinkelposition der Nockenfolger (18) eine Biegekraft auf die flexible Zunge (17) ausübt, die gemeinsam eine Reaktionskraft erzeugt, welche geeignet ist, das erste und das zweite Element (2) in die Ruhewinkelposition zurückzustellen; wobei der Schwingungsdämpfer dadurch gekennzeichnet ist, dass der Nockenfolger (18) radial innerhalb der flexiblen Zunge (17) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge.
Technologischer Hintergrund
Verbrennungsmotoren erzeugen kein konstantes Drehmoment und weisen Drehungleichförmigkeiten auf, die durch die nacheinander in ihren Zylindern stattfindenden Explosionen hervorgerufen werden. Diese Drehungleichförmigkeiten erzeugen Schwingungen, die sich auf das Getriebe übertragen und so Stöße, Geräusche und Lärmbelästigungen erzeugen können, die besonders ungewünscht sind. Um die ungewünschten Auswirkungen der Schwingungen zu verringern und den Fahrkomfort der Kraftfahrzeuge zu verbessern, ist bekannt, die Antriebsstränge von Kraftfahrzeugen mit Schwingungsdämpfern auszustatten.
Die Schwingungsdämpfer umfassen ein Eingangselement und ein Ausgangselement, die in Drehung um eine gemeinsame Drehachse beweglich sind, und elastische Übertragungselemente, um das Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zu dämpfen. Das Dokument FR3000155 offenbart einen Schwingungsdämpfer, bei dem die elastischen Übertragungselemente von einer oder zwei flexiblen Zungen gebildet sind, die mit einem zentralen Körper verbunden sind, der an einem von dem Eingangs- und dem Ausgangselement befestigt ist. Jede flexible Zunge wirkt mit einem Nockenfolger zusammen, der von dem anderen des Eingangs- und Ausgangselements getragen wird und derart angeordnet ist, dass bei einer relativen Bewegung zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement beiderseits einer relativen Winkelruheposition sich der Nockenfolger entlang der Zunge bewegt und dadurch eine Biegekraft auf die flexible Zunge ausübt. Als Reaktion übt jede flexible Zunge auf den jeweiligen Nockenfolger eine Rückstellkraft aus, die dazu neigt, die Eingangs- und Ausgangselemente in ihre Winkelruheposition zurückzuführen. Die Biegung der flexiblen Zunge ermöglicht es somit, die Schwingungen und Drehunregelmäßigkeiten zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zu dämpfen, wobei die Übertragung des Drehmoments zwischen dem Eingangs- und Ausgangselement gewährleistet bleibt.
Die Nockenfolger sind radial außerhalb ihrer jeweiligen flexiblen Zunge angeordnet. So erhöhen sich die Steifigkeit der flexiblen Zungen und folglich die auf die Nockenfolger von den flexiblen Zungen ausgeübte Belastung unter der Wirkung der Fliehkraft. Daher müssen die Nockenfolger auf Grund dieser Erhöhung der Belastung unter der Wirkung der Fliehkraft geeignet sein, erheblichen radialen Belastungen standzuhalten, was ihre Ausführung komplex macht und/oder ihren Platzbedarf erhöht. Ebenso erhöhen sich die Spannungen, die auf die flexiblen Zungen einwirken, unter der Wirkung der Fliehkraft deutlich. So führt diese Erhöhung der Spannungen auf Grund der Fliehkraft zur Verringerung des maximalen Drehmoments, das von den Schwingungsdämpfern des vorgenannten Typs übertragen werden kann, und beschränkt folglich ihre Anwendung auf Antriebsstränge, die mit einem Motor ausgestattet sind, der kleinere Drehmomente liefert. Die Schwingungsdämpfer des vorgenannten Typs sind somit nicht vollkommen zufriedenstellend.
Zusammenfassung
Ein Aspekt der Erfindung geht davon aus, die Nachteile des Standes der Technik zu lösen, indem ein Schwingungsdämpfer vorgeschlagen wird, umfassend ein elastisches Übertragungselement mit flexibler Zunge, der einfach ist, und bei dem die flexible Zunge und der Nockenfolger geringeren Spannungen ausgesetzt sind.
Nach einer Ausführungsart stellt die Erfindung einen Schwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bereit, umfassend:

– ein erstes Element und ein zweites Element, die in Bezug zueinander um eine Drehachse X drehbeweglich sind; und
– ein elastisches Übertragungselement, das am zweiten Element befestigt ist, um ein Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element zu dämpfen, wobei das elastische Übertragungselement eine flexible Zunge umfasst, die eine Nockenfläche aufweist, die mit einem Nockenfolger zusammenwirkt, der von dem ersten Element getragen wird; wobei die flexible Zunge derart angeordnet ist, dass bei einer relativen Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Element in Bezug zu einer Ruhewinkelposition sich der Nockenfolger auf der Nockenfläche bewegt und eine Biegekraft auf die flexible Zunge ausübt, die gemeinsam eine Reaktionskraft erzeugt, welche geeignet ist, die ersten und zweiten Elemente in die besagte Ruhewinkelposition zurückzustellen; wobei der Schwingungsdämpfer insofern bemerkenswert ist, als das Stützelement radial innerhalb der flexiblen Zunge angeordnet ist.

Auf diese Weise verringert sich die von der flexiblen Zunge ausgeübte Belastung unter der Wirkung der Fliehkraft, wodurch es möglich ist, die maximalen radialen Belastungen, die auf die Nockenfolger und die Zunge ausgeübt werden können, zu begrenzen und folglich die Ausführung der Nockenfolger zu vereinfachen und/oder ihren Platzbedarf zu begrenzen.
Die Spannungen, die auf die flexiblen Zungen ausgeübt werden, verringern sich nämlich unter der Wirkung der Fliehkraft, wodurch es möglich ist, die maximalen Spannungen, die auf die flexiblen Zungen einwirken können, wenn das vom Schwingungsdämpfer übertragene Drehmoment hoch ist, zu begrenzen, wodurch das Anwendungsgebiet der Schwingungsdämpfer vorgenannten Typs auf die Übertragungen erweitert werden kann, die mit Motoren ausgestattet sind, die höhere Drehmomente liefern.
Schließlich sind diese Merkmale besonders vorteilhaft, wenn der Nockenfolger eine Rolle ist, die drehbeweglich auf dem ersten Element unter Vermittlung eines geschmierten Wälzlagers montiert ist, da das Schmiermittel des Wälzlagers unter der Wirkung der Fliehkraft nach außen in Richtung des Kontaktpunktes der Rolle mit der Nockenfläche, die von der flexiblen Zunge getragen wird, gedrückt wird, was die Schmierung des Wälzlagers verbessert.
Nach weiteren vorteilhaften Ausführungsarten kann ein solcher Schwingungsdämpfer ein oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:

– Die Reaktionskraft wird durch die elastische Rückstellung der flexiblen Zunge erzeugt.
– Die flexible Zunge ist dazu vorgesehen, sich in einer auf die Drehachse X senkrechten Ebene zu verformen.
– Die flexible Zunge umfasst einen um die Drehachse X gebogenen Abschnitt.
– Die flexible Zunge umfasst eine Konkavität, die zur Drehachse des Dämpfers gewandt ist, so dass sich die Nockenfläche in Umfangsrichtung entlang der Zunge innerhalb dieser Konkavität erstreckt. So ermöglicht es die Erfindung, unabhängig von den Auswirkungen der Fliehkraft eine Nockenfläche, die eine relativ große Länge aufweist, zu erhalten, wobei gleichzeitig eine Kraftübertragung zwischen der Zunge und dem Nockenfolger erzielt wird, die einen größeren Anteil an Tangentialkräften und einen weniger großen Anteil an Radialkräften aufweist.
– Die Konkavität ist auf dem um die Drehachse X gebogenen Zungenabschnitt ausgebildet.
– Die flexible Zunge umfasst eine freie distale Endzone und ist derart angeordnet, dass der Radialabstand zwischen der Drehachse X und dem freien distalen Ende in Abhängigkeit vom Winkelausschlag zwischen dem ersten und dem zweiten Element variiert.
– Die freie Endzone ist in der Verlängerung der Nockenfläche vorgesehen.
– Das Übertragungselement umfasst einen Befestigungsabschnitt, der am zweiten Element befestigt ist.
– Das Übertragungselement ist mit dem zweiten Element nur mittels des Befestigungsabschnitts verbunden.
– Der Befestigungsabschnitt ist am zweiten Element in einem radialen Abstand zur Achse X befestigt, der größer ist, als der radiale Abstand zwischen dem Stützelement und der Achse X. Vorteilhafterweise ist der Nockenfolger in seiner Gesamtheit in einem radialen Abstand zur Achse X positioniert, der kleiner ist, als der radiale Abstand zwischen dem Befestigungsabschnitt und der Achse X. Im Vergleich zu Schwingungsdämpfern mit Zungen, bei denen die flexiblen Zungen mittels eines radial inneren zentralen Körpers an einem Element des Dämpfers befestigt sind, ermöglicht es somit die Befestigung eines Übertragungselements mit Zunge mittels eines Befestigungsabschnitts radial außerhalb des Nockenfolgers, einen Befestigungsabschnitt mit einer größeren Länge anzuordnen, wodurch es möglich ist, die Robustheit der Befestigung zu erhöhen, und zwar ohne deshalb den Filterleistungen des Dämpfers oder der Kompaktheit des elastischen Übertragungselements zu schaden.
– In einer bestimmen Diametralrichtung umfasst das Übertragungselement zwei zueinander in der besagten Diametralrichtung versetzte Abschnitte, wobei ein Freiraum die Abschnitte in der Diametralrichtung trennt. Auf vorteilhafte Weise ist es die flexible Zunge, die zwei zueinander in Diametralrichtung versetzte Abschnitte umfasst. So ermöglicht die Überlagerung der Bereiche von flexiblen Zungen die Ausdehnung der Zungen auf größeren Längen. Solche Zungen mit größeren Längen sind weniger großen Spannungen ausgesetzt, was die Übertragung von hohen Drehmomenten ermöglicht. Ferner ist eine solche Zungenanordnung geeignet, eine Nockenfläche zu bieten, die in der Umfangsrichtung eine größere Länge aufweist. Diese zusätzliche Länge in Umfangsrichtung der Nockenfläche ermöglicht einen größeren Winkelausschlag zwischen den Elementen, was eine Verringerung der Steifigkeit der Zunge und folglich eine bessere Filterung der Schwingungen ermöglicht.
– Der Schwingungsdämpfer umfasst eine Mehrzahl von elastischen Übertragungselementen, um ein Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element zu dämpfen, wobei jedes elastische Übertragungselement eine flexible Zunge umfasst, welche eine Nockenfläche aufweist, die mit einem jeweiligen Nockenfolger zusammenwirkt, der von dem ersten Element getragen wird und radial innerhalb der flexiblen Zunge angeordnet ist.
– Bei einer Ausführungsform ist jedes elastische Übertragungselement von einem getrennten Teil gebildet. Bei einer weiteren Ausführungsform sind mehrere elastische Übertragungselemente in einem selben einstückigen Stück ausgebildet.
– Wenn der Schwingungsdämpfer eine gerade Anzahl von elastischen Übertragungselementen, zwei beispielsweise, umfasst, sind die elastischen Übertragungselemente zur Drehachse X symmetrisch, was zum Gleichgewicht des Schwingungsdämpfers beiträgt.
– Gemäß einer Ausführungsform sind die oder jede flexible Zunge und der jeweilige Nockenfolger derart angeordnet, dass, wenn das zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element übertragene Drehmoment eine vorbestimmte Drehmomentgrenze erreicht, der Nockenfolger die Nockenfläche verlässt, um die Kräfte, denen die flexible Zunge und der Nockenfolger ausgesetzt sind, zu begrenzen.
– Nach einer Ausführungsform sind die elastischen Übertragungselemente und die Nockenfolger derart angeordnet, dass bei einer relativen Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element in mindestens eine Drehrichtung jeder Nockenfolger geeignet ist, von einer Position, in der er mit der Nockenfläche eines der elastischen Übertragungselemente zusammenwirkt, in eine Position überzugehen, in der er mit der Nockenfläche eines weiteren der elastischen Übertragungselemente zusammenwirkt. So ist der Torsionsdämpfer geeignet, das Drehmoment, das durch den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verläuft, zu begrenzen, wodurch es möglich ist, die Elemente des Antriebsstrangs zu schützen, die für Überdrehmomente empfindlich sind.
– Die elastischen Übertragungselemente umfassen jeweils mindestens eine Rampe, die derart angeordnet ist, dass für eine gewisse relative Drehrichtung, wenn jeder Nockenfolger von einer Position, in der er mit der Nockenfläche eines der elastischen Übertragungselemente zusammenwirkt, in eine Position übergeht, in der er mit der Nockenfläche eines weiteren der elastischen Übertragungselemente zusammenwirkt, der Nockenfolger von der einen zur anderen der Nockenflächen unter Vermittlung dieser Rampe weitergeleitet wird.
– Die Rampe ist auf der freien Endzone jeder flexiblen Zunge angeordnet, wobei die Rampe derart angeordnet ist, dass, wenn ein Nockenfolger mit dieser Rampe zusammenwirkt, wobei er sich von dem freien Ende entfernt, sich das freie Ende von der Achse X entfernt.
– Die Rampe weist ein umgekehrtes Gefälle zu jenem der Zone der angrenzenden Nockenfläche auf.
– Die mindestens eine Drehrichtung, in der die Stützelemente geeignet sind, von einer flexiblen Zunge zu einer anderen überzugehen, entspricht einer Rückwärtsdrehrichtung, d. h. einer Drehmomentübertragung von den Rädern zum Motor.
– Der Schwingungsdämpfer besitzt keinen Anschlag, der geeignet ist, die relative Drehbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Element zu begrenzen.
– Die elastischen Übertragungselemente und die Nockenfolger sind derart angeordnet, dass jeder Nockenfolger geeignet ist, nur dann von einer Position, in der er mit der Nockenfläche eines der elastischen Übertragungselemente zusammenwirkt, in eine Position überzugehen, in der er mit der Nockenfläche eines weiteren der elastischen Übertragungselemente zusammenwirkt, wenn das zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element übertragene Drehmoment eine Drehmomentgrenze erreicht. Vorteilhafterweise ist die Drehmomentgrenze größer als das maximale Drehmoment des Motors, mit dem der Schwingungsdämpfer bestimmt ist, verbunden zu werden. Zum Beispiel beträgt das maximale Drehmoment, das von einem Motor geliefert werden kann, typischerweise zwischen 100 und 600 Nm.
– Das elastische Übertragungselement umfasst einen Bogen, welcher sich zwischen der Nockenfläche und dem Befestigungsabschnitt erstreckt.
– Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung umfasst die oder jede flexible Zunge für einen vorbestimmten Winkelsektor zwei radial zueinander in eine Radialrichtung versetzte Abschnitte, wobei ein Freiraum die Abschnitte radial trennt.
– Die beiden radial zueinander versetzten Abschnitte sind flexibel.
– Einer der Abschnitte befindet sich zwischen der Drehachse und dem anderen der Abschnitte.
– Der Winkelsektor, entlang dem die beiden Abschnitte der elastischen Zunge radial zueinander versetzt sind, erstreckt sich über mindestens 1°, beispielsweise über mindestens 5°.
– Die oder jede flexible Zunge umfasst einen inneren Strang und einen äußeren Strang, die durch den Bogen miteinander verbunden sind und jeweils den einen und den anderen der beiden radial in dem vorbestimmten Winkelsektor versetzten Abschnitte umfassen, wobei der Nockenfolger mit dem inneren Strang zusammenwirkt. Daher ist die Nockenfläche auf der Innenseite des inneren Strangs angeordnet.
– Der äußere Strang verbindet den Befestigungsabschnitt mit dem Bogen, und der innere Strang dehnt sich mit einer Umfangskomponente von dem Bogen bis zu einem freien distalen Ende aus.
– Der innere Strang erstreckt sich in Umfangsrichtung auf einem Winkelsektor von mindestens 45°, vorzugsweise auf einem Winkelsektor zwischen 90 und 180°, beispielsweise von ungefähr 150 bis 170°.
– Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante umfasst jedes elastische Übertragungselement einen Befestigungsabschnitt, der am zweiten Element befestigt ist, und dehnt sich die flexible Zunge jedes elastischen Übertragungselements in Umfangsrichtung mindestens bis zum Befestigungsabschnitt eines weiteren elastischen Übertragungselements aus, so dass das freie distale Ende der flexiblen Zunge jedes elastischen Übertragungselements radial zwischen einem Teil eines weiteren elastischen Übertragungselements und der Drehachse X angeordnet ist.
– Vorteilhafterweise dehnt sich die flexible Zunge jedes elastischen Übertragungselements in Umfangsrichtung über den Befestigungsabschnitt des anderen elastischen Übertragungselements hinaus aus, so dass das freie distale Ende der flexiblen Zunge jedes Übertragungselements radial zwischen einem Teil der flexiblen Zunge eines weiteren elastischen Übertragungselements und der Drehachse X angeordnet ist.
– Jede flexible Zunge erstreckt sich in Umfangsrichtung über mindestens 140°, beispielsweise mindestens 180°.
– Der Nockenfolger ist eine Rolle, die auf dem ersten Element unter Vermittlung eines geschmierten Wälzlagers drehbeweglich montiert ist.
– Nach einer Ausführungsform ist der Schwingungsdämpfer ein Zweimassenschwungrad. Bei einer Variante ist das erste Element ein primäres Schwungrad, das dazu bestimmt ist, am Ende einer Kurbelwelle befestigt zu werden, und ist das zweite Element ein sekundäres Schwungrad, das beispielsweise dazu bestimmt ist, eine Reaktionsplatte für eine Kupplungsvorrichtung zu bilden. Allerdings ist bei einer weiteren Variante das erste Element ein sekundäres Schwungrad und das zweite Element ein primäres Schwungrad.
– Das oder die elastischen Übertragungselemente sind geeignet, ein maximales Drehmoment zwischen 100 und 600 Nm, beispielsweise von ungefähr 150 bis 300 Nm, zu übertragen. Gemäß einer Ausführungsform liefert die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, das einen vorgenannten Schwingungsdämpfer umfasst.
– Die flexible Zunge und der Nockenfolger sind derart angeordnet, dass der Nockenfolger die Nockenfläche verlässt, um die Kräfte zu begrenzen, denen die flexible Zunge ausgesetzt ist, wenn das zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element übertragene Drehmoment eine vorbestimmte Drehmomentgrenze erreicht.
– Der Dämpfer umfasst zwei flexible Zungen, die in einer zu der Drehachse X senkrechten Ebene angeordnet sind, wobei sich die beiden Zungen in Umfangsrichtung um die Drehachse entlang einem Winkelsektor zwischen 90 und 179 Grad, insbesondere zwischen 120 und 170 Grad, erstrecken. So können sich die Nockenflächen ebenfalls auf einem großen Winkelsektor erstrecken, insbesondere über 90 Grad, vor allem über 120 Grad, und kann der Winkelausschlag des Dämpfers ziemlich groß sein. Die Winkelsteifigkeit des Dämpfers kann somit lokal oder global verringert werden.
– Nach einer Ausführungsform ist der Schwingungsdämpfer ein Zweimassenschwungrad und ist das erste Element ein sekundäres Schwungrad und das zweite Element ein primäres Schwungrad. So ist der Befestigungsabschnitt der elastischen Übertragungselemente, insbesondere durch Nieten, nicht oder wenig von den Wärmeübertragungen betroffen, die von der ringförmigen Fläche des sekundären Schwungrades kommen, welche dazu bestimmt ist, mit den Reibbelägen in Kontakt zu sein. Mit anderen Worten sind die elastischen Übertragungselemente am primären Schwungrad befestigt, und werden die Nockenfolger von dem sekundären Schwungrad getragen.
– Gegebenenfalls kann der Befestigungsabschnitt jedes der elastischen Übertragungselemente auf dem primären Schwungrad radial außerhalb des Einbauradius der Nockenfolger befestigt sein, d. h. in einem radialen Abstand zur Achse X, der größer ist als der radiale Einbauabstand der Nockenfolger. Wenn die Befestigungsabschnitte nahe dem äußeren Rand des primären Schwungrades montiert werden, wird auf diese Weise die Trägheit des primären Schwungrades erhöht, was die Dämpfung der Drehungleichförmigkeiten begünstigt. Der Einbauradius des Befestigungsabschnittes ist vorzugsweise größer als 0,7-mal den Radius des primären Schwungrades.
– Die Nockenfolger können drehbeweglich auf einem Träger montiert sein, der drehfest auf das sekundäre Schwungrad aufgesetzt ist, wie beispielsweise ein Blech, und der zu der ringförmigen Fläche, die dazu bestimmt ist, mit den Reibbelägen in Kontakt zu kommen, axial beabstandet ist. Auf diese Weise wird eine Wärmeübertragung von der ebenen ringförmigen Fläche zu jedem Nockenfolger vermieden.
– Der Dämpfer ist geeignet, ein Drehmoment zwischen 100 und 600 Nm durch seine elastischen Übertragungselemente zu übertragen.

Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird besser verständlich, und weitere Ziele, Details, Merkmale und Vorteile derselben gehen deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer besonderer Ausführungsformen der Erfindung hervor, die nur darstellenden und nicht beschränkenden Charakter haben und sich auf die beiliegenden Zeichnungen beziehen.
1 ist eine Abrissansicht von hinten eines Zweimassenschwungrades nach einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene II-II des Zweimassenschwungrades aus 1.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene III-III aus 1.
4 ist eine Perspektivansicht von hinten des Zweimassenschwungrades aus 1 ohne das sekundäre Schwungrad.
5 ist eine perspektivische Rückansicht eines Zweimassenschwungrades ohne das sekundäre Schwungrad nach einer zweiten Ausführungsform.
6 und 7 stellen eine weitere Ausführungsform dar.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe „außen” und „innen” sowie die Richtungen „axial” und „radial” verwendet, um gemäß den in der Beschreibung angeführten Definitionen Elemente des Schwingungsdämpfers zu bezeichnen. Vereinbarungsgemäß ist die „radiale” Richtung orthogonal zu der die „axiale” Richtung bestimmenden Drehachse X des Schwingungsdämpfers, und von innen nach außen bei Entfernung von der Achse ausgerichtet, während die „Umfangsrichtung” orthogonal zur Achse des Schwingungsdämpfers und orthogonal zur radialen Richtung ausgerichtet ist. Die Begriffe „außen” und „innen” werden verwendet, um die relative Position eines Elements in Bezug zu einem anderen unter Bezugnahme auf die Drehachse X des Schwingungsdämpfers zu definieren, wobei ein Element nahe der Achse als innen bezeichnet wird, im Gegensatz zu einem äußeren Element, das sich radial an der Peripherie befindet. Überdies werden die Begriffe „hinten” AR und „vorne” AV verwendet, um die relative Position eines Elements in Bezug zu einem anderen in axialer Richtung zu definieren, wobei ein Element, das dazu bestimmt ist, nahe dem Verbrennungsmotor angeordnet zu sein, als vorne liegend bezeichnet wird, und ein Element, das dazu bestimmt ist, nahe dem Getriebe angeordnet zu sein, als hinten liegend bezeichnet wird.
Der Schwingungsdämpfer ist dazu bestimmt, in dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet zu werden. Der Schwingungsdämpfer kann insbesondere ein Zweimassenschwungrad sein, wie in den beiliegenden Figuren dargestellt, oder in eine Kupplungsscheibe integriert sein.
In Verbindung mit den 1 bis 4 ist ein Zweimassenschwungrad 1 zu erkennen, umfassend ein primäres Schwungrad 2, das dazu bestimmt ist, am Ende einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, die nicht dargestellt ist, befestigt zu werden, und ein sekundäres Schwungrad 3, das auf dem primären Schwungrad 2 mit Hilfe eines Lagers 4, wie eines Kugellagers, zentriert und geführt ist. Das sekundäre Schwungrad 3 ist dazu bestimmt die Reaktionsplatte einer nicht dargestellten Kupplung zu bilden, die mit der Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Das primäre 2 und das sekundäre Schwungrad 3 sind dazu bestimmt, beweglich um eine Drehachse X montiert zu sein, und sind ferner relativ zueinander um die Achse X drehbeweglich.
Das primäre Schwungrad 2 umfasst eine radial innere Nabe 5, die das Lager 4 trägt, und einen ringförmigen Abschnitt 6, der sich von der Nabe 5 aus radial nach außen erstreckt. Das primäre Schwungrad 2 ist mit Öffnungen 7 versehen, die den Durchgang von Befestigungsschrauben 8 ermöglicht, die zur Befestigung des primären Schwungrades 2 auf der Kurbelwelle des Motors bestimmt sind. Das primäre Schwungrad 2 trägt an seiner äußeren Peripherie einen Zahnkranz 9 für den Drehantrieb des primären Schwungrades 2 mit Hilfe eines Anlassers.
Das sekundäre Schwungrad 3 umfasst eine ebene ringförmige Fläche 10, die nach hinten gewandt und dazu bestimmt ist, eine Auflagefläche für einen Reibbelag der Kupplungsscheibe, die nicht dargestellt ist, zu bilden. Das sekundäre Schwungrad 3 umfasst in der Nähe seines äußeren Randes Stifte 11 und Öffnungen 12, die in 1 dargestellt sind, die zur Montage des Deckels der Kupplung dienen. Das sekundäre Schwungrad 3 umfasst ferner Öffnungen 13, die gegenüber von Öffnungen 7, die in dem primären Schwungrad 2 ausgebildet sind, angeordnet sind, die dazu bestimmt sind, den Durchgang der Befestigungsschrauben 8 bei der Montage des Zweimassenschwungrades 1 auf der Kurbelwelle zu ermöglichen.
Das primäre 2 und das sekundäre Schwungrad 3 sind durch elastische Übertragungselemente 14, 15 in Drehung gekoppelt. Die elastischen Übertragungselemente 14, 15 ermöglichen es, ein Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem primären Schwungrad 2 und dem sekundären Schwungrad 3 zu dämpfen.
Jedes elastische Übertragungselement 14, 15 umfasst einen Befestigungsabschnitt 16, der auf dem sekundären Schwungrad 3 befestigt ist, und eine flexible Zunge 17. Der Befestigungsabschnitt 16 und die flexible Zunge 17 sind hier aus einem Stück gebildet. Jede flexible Zunge 17 weist eine Nockenfläche 24 auf, die dazu vorgesehen ist, mit einem Stützelement zusammenzuwirken, das von einem Nockenfolger 18, der von dem primären Schwungrad 2 getragen wird, gebildet ist. Die Nockenfolger 18 sind hier Rollen 25, die auf dem primären Schwungrad 2 um eine zur Drehachse X parallele Drehachse drehbeweglich montiert sind. Jeder Nockenfolger 18 wird in Anlage an der Nockenfläche 24 einer der flexiblen Zungen 17 gehalten und ist dazu vorgesehen, bei einer relativen Bewegung zwischen dem primären 2 und dem sekundären Schwungrad 3 gegen die besagte Nockenfläche 24 zu rollen.
Jede Nockenfläche 24 ist derart angeordnet, dass bei einer relativen Drehung zwischen dem primären Schwungrad 2 und dem sekundären Schwungrad 3 in die eine oder andere Richtung in Bezug zu einer relativen Ruhewinkelposition sich der Nockenfolger 18 auf der Nockenfläche 24 bewegt und dadurch eine Biegekraft auf die flexible Zunge 17 ausübt. Als Reaktion übt die flexible Zunge 17 auf den Nockenfolger 18 eine Rückstellkraft mit einer Umfangskomponente aus, die dazu neigt, das primäre 2 und das sekundäre Schwungrad 3 in ihre relative Ruhewinkelposition zurückzuführen. So sind die flexiblen Zungen 17 geeignet, ein Antriebsdrehmoment vom primären Schwungrad 2 auf das sekundäre Schwungrad 3 (Vorwärtsrichtung) und ein Widerstandsmoment vom sekundären Schwungrad 3 auf das primäre Schwungrad 2 (Rückwärtsrichtung) zu übertragen. Überdies werden die Torsionsschwingungen und die Drehmomentunregelmäßigkeiten, die vom Motor erzeugt und durch die Kurbelwelle auf das primäre Schwungrad 2 übertragen werden, durch die Biegung der flexiblen Zungen 17 gedämpft.
Mit Bezug auf 4 ist die Struktur der elastischen Übertragungselemente 14, 15 detailliert zu erkennen. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst das Zweimassenschwungrad 1 zwei elastische Übertragungselemente 14, 15. In einem solchen Fall sind die elastischen Übertragungselemente zueinander in Bezug zur Achse X symmetrisch, um das Gleichgewicht des Zweimassenschwungrades zu gewährleisten. Bei anderen Ausführungsformen kann das Zweimassenschwungrad eine größere Anzahl von elastischen Übertragungselementen 14, 15 umfassen.
Jedes elastische Übertragungselement 14, 15 ist unabhängig auf dem sekundären Schwungrad 3 befestigt. Jedes elastische Übertragungselement 14, 15 umfasst einen Befestigungsabschnitt 16, der sich in Umfangsrichtung um die Achse X entlang des radial äußeren Randes der Vorderseite des sekundären Schwungrades erstreckt. Der Befestigungsabschnitt 16 jedes der elastischen Übertragungselemente 14, 15 ist somit auf dem sekundären Schwungrad 3 radial außerhalb des Einbauradius der Nockenfolger 18 befestigt, d. h. in einem radialen Abstand zur Achse X, der größer als der radiale Einbauabstand der Nockenfolger 18 ist. Der Befestigungsabschnitt 16 jedes elastischen Übertragungselements 14, 15 ist am sekundären Schwungrad 3 durch eine Vielzahl von Befestigungselementen, wie Nieten 19, befestigt. Die Befestigung jedes elastischen Übertragungselements 14, 15 erfolgt vorzugsweise unter Vermittlung von mindestens zwei Nieten 19, um die Stabilität und Robustheit der Befestigung zu gewährleisten, und beispielsweise mittels fünf Nieten 19, wie bei der dargestellten Ausführungsform.
Jeder Befestigungsabschnitt 16, der auf dem sekundären Schwungrad 3 befestigt ist, ist durch eine flexible Zunge 17 verlängert, die dazu vorgesehen ist, sich in einer zur Drehachse X senkrechten Ebene zu verformen. Die elastischen Übertragungselemente 14 und 15 umfassen einen Bogen 22, der sich zwischen der Nockenfläche 24 und dem Befestigungsabschnitt 16 erstreckt. Vorteilhafterweise umfasst jede flexible Zunge 17 einen äußeren Strang 20, der den Befestigungsabschnitt 16 verlängert, einen inneren Strang 21 und den Bogen 22, der den inneren Strang 21 mit dem äußeren Strang 20 verbindet. Der innere Strang 21 erstreckt sich um die Achse X mit einer Umfangskomponente von dem Bogen 22 bis zum freien Ende 23 der flexiblen Zunge 17. Der innere Strang 21, ein Teil des äußeren Strangs 20 und vor allem der Bogen 22 sind jeweils geeignet, einen Teil der Spannungen, denen die flexible Zunge 17 bei der vorgenannten relativen Bewegung ausgesetzt ist, zu absorbieren. Der Bogen 22 bildet einen Winkel von ungefähr 180°, so dass ein Abschnitt des inneren Strangs 21 radial zwischen einem Abschnitt des äußeren Strangs 20 und der Achse X angeordnet ist. Mit anderen Worten umfasst die flexible Zunge 17 zwei radial zueinander versetzte und durch einen radialen Raum getrennte Bereiche. Eine solche Form einer flexiblen Zunge 17 ermöglicht es ihr, sich auf einer durchgehenden Länge zu entwickeln, wodurch es möglich ist, eine Nockenfläche 24 anzubieten, die eine große Umfangslänge aufweist. So ist die Winkelsteifigkeit der elastischen Übertragungselemente 14, 15 begrenzt, was zu einer signifikanten Erhöhung der Filterleistungen führt.
Der innere Strang 21, auf dem die Nockenfläche 24 ausgebildet ist, erstreckt sich auf einem Winkelsektor größer als 45°, vorzugsweise zwischen 90 und 180°, beispielsweise von ungefähr 150 bis 170° bei der dargestellten Ausführungsform.
Wie in 4 dargestellt, sind die Nockenfolger jeweils radial innerhalb einer der flexiblen Zungen 17 angeordnet. Die Nockenfolger 18 sind somit dazu vorgesehen, mit der Innenseite des inneren Strangs 21 einer der flexiblen Zungen 17 zusammenzuwirken. Mit anderen Worten entwickeln sich die Nockenflächen 24 auf der Innenseite des inneren Strangs 21. Jede Nockenfläche 24 erstreckt sich in Umfangsrichtung auf einem Winkelsektor zwischen 70 und 130°, beispielsweise von ungefähr 90° bei der dargestellten Ausführungsform. Wir erkennen, dass eine solche Anordnung der Nockenfolger 18 radial innerhalb der flexiblen Zungen 17 besonders vorteilhaft in Kombination mit der Form der flexiblen Zungen 17, die oben dargestellt sind, ist, da sie eher zu einem Schließen des Bogens 22 als zu seinem Öffnen führt, wenn eine Biegekraft auf eine flexible Zunge ausgeübt wird, wodurch die flexible Zunge 17 weniger beansprucht wird.
Außerdem besitzt das Zweimassenschwungrad 1 keinen Anschlag, der geeignet ist, die relative Drehung der primären 2 und sekundären Schwungräder 3 zu begrenzen. Die flexiblen Zungen 17 und die Nockenfolger 18 sind derart angeordnet, dass bei einer relativen Drehung zwischen dem primären und dem sekundären Schwungrad 2, 3 die Nockenfolger 18 geeignet sind, von einer Nockenfläche 24, die von der flexiblen Zunge 17 getragen wird, zu einer anderen Nockenfläche 24, die von der anderen flexiblen Zunge 17 getragen wird, überzugehen. Die flexiblen Zungen 17 sind derart angeordnet, dass sie diesen Nockenflächenwechsel 24 mindestens in der Rückwärtsdrehrichtung ermöglichen, die der Übertragungsrichtung des Drehmoments entspricht, in der Überdrehmomente auftreten können, und vorteilhafterweise in beide Drehrichtungen, die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung. Das Zweimassenschwungrad 1 wirkt somit wie ein Drehmomentbegrenzer, der geeignet ist, das durch die Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs verlaufende Drehmoment zu begrenzen. Das Zweimassenschwungrad 1 ermöglicht es somit, die Elemente des Antriebsstrangs, die für die Überdrehmomente empfindlich sind, insbesondere die Zungen, zu schützen.
Die Steifigkeit der flexiblen Zungen 17 ist derart, dass der Übergang von einer Nockenfläche 24 zu einer anderen nur erfolgen kann, wenn das vom sekundären Schwungrad 3 zum primären Schwungrad 1 übertragene Drehmoment eine Drehmomentgrenze erreicht, die größer als das maximale Drehmoment des Motors ist, d. h. größer als der Drehmomentwert, der von dem Verbrennungsmotor, dem das Zweimassenschwungrad 1 zugeordnet werden soll, geliefert werden kann.
Bei der Ausführungsform der 4 ist das Zweimassenschwungrad 1 dargestellt, direkt nachdem die Nockenfolger 18 bei einer relativen Drehung zwischen dem primären 2 und dem sekundären Schwungrad 3 in Rückwärtsrichtung von einer flexiblen Zunge 17 zu der anderen übergegangen sind.
Die flexiblen Zungen 17 sind somit derart ausgerichtet, dass sich die Nockenfolger 18 von ihrer Gleichgewichtsposition zu dem Bogen 22 der flexiblen Zunge 17, mit der sie bei einer relativen Drehung in Rückwärtsrichtung zusammenwirken, verschieben.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die freie Endzone 23 der flexiblen Zungen 17 ferner eine abgeschrägte Innenfläche, die eine Rampe 33 bildet. Diese Rampe 33 weist ein Gefälle auf, das derart vorgesehen ist, dass, wenn sich der Nockenfolger 18 auf dieser Rampe 33 bei einer relativen Drehung des primären 2 und sekundären Schwungrads 3 in eine Rückwärtsdrehrichtung verschiebt, d. h. wenn sich der Nockenfolger 18 von dem freien Ende 23 entfernt, dieser ein Biegen der flexiblen Zunge 17 bewirkt und ihr freies Ende 23 von der Achse X entfernt. So gestattet es die Rampe 33 dem Nockenfolger 18, nach einem Nockenflächenwechsel 24 an die Nockenfläche 24 der angrenzenden flexiblen Zunge 17 anzuschließen.
Wir erkennen ferner, dass es eine solche Anordnung ermöglicht, den Zusammenbau des Zweimassenschwungrades 1 zu begünstigen. Um nämlich den Zusammenbau eines solchen Zweimassenschwungrades 2 vorzunehmen, wird das primäre Schwungrad 2 gegenüber dem sekundären Schwungrad 3 in einer derartigen relativen Winkelposition angeordnet, dass sich die Nockenfolger 18 jeweils gegenüber einem Freiraum befinden, der in Umfangsrichtung zwischen dem freien Ende 23 einer flexiblen Zunge 17 und dem Bogen 22 der anderen flexiblen Zunge 17 ausgenommen ist. Die Zungen sind in dieser Phase nicht gespannt. In der Folge werden die primären 2 und sekundären Schwungräder 3 axial einander angenähert, bis sich das sekundäre Schwungrad 3 über das Wälzlager 4 auf das primäre Schwungrad 2 aufsetzt. Dann wird eine relative Drehung des primären 2 und sekundären Schwungrads 3 in Rückwärtsrichtung durchgeführt, so dass die Nockenfolger 18 jeweils mit der Rampe 33 einer der flexiblen Zungen 17 zusammenwirken und das freie Ende 23 der flexiblen Zungen 17 von der Achse X bei der relativen Drehung entfernen, so dass der Nockenfolger 18 wieder an eine der Nockenflächen 24 gelangt. Die Einfachheit des Zusammenbaus ist somit gewährleistet.
In den 2 und 3 ist zu erkennen, dass die Rollen 25 vorteilhafterweise unter Vermittlung von Wälzelementen 26 in Drehung auf dem primären Schwungrad 2 montiert sind, um die Nebenreibungen, die die Dämpfungsfunktion beeinträchtigen können, zu verringern. Die Rollen 25 werden jeweils von einer zylindrischen Stange 27 getragen, die sich entlang einer zur Drehachse X parallelen Achse erstreckt. Jede zylindrische Stange 27 umfasst ein vorderes Ende, das in einer Bohrung 28 befestigt ist, die in dem primären Schwungrad 2 ausgenommen ist. Die zylindrische Stange 27 umfasst im Bereich ihres vorderen Endes eine Rille, in der ein Sicherungsring 29 angeordnet ist, der es ermöglicht, die Befestigung der zylindrischen Stange 27 am primären Schwungrad 2 zu gewährleisten. Die Wälzelemente 26 sind beispielsweise Kugeln, Walzen oder Nadeln. Die Wälzelemente 26 sind in einem Wälzraum angeordnet, der zwischen einer äußeren Wälzspur, die auf dem inneren Umfang der Rolle 25 ausgenommen ist, und einer inneren Wälzspur, die auf dem äußeren Umfang der zylindrischen Stange 27 ausgenommen ist, ausgebildet ist. Die Wälzelemente 26 werden axial gehalten und sind nach vorne hin durch eine Schutzscheibe 30, die auf die zylindrische Stange 27 gesetzt ist, und nach hinten durch einen Kragen 31, der am hinteren Ende der zylindrischen Stange 27 ausgebildet ist, geschützt. Ein Haltering 32 ist fest um die zylindrische Stange 27 montiert. Der Haltering 32 ist axial in Anlage zwischen dem primären Schwungrad 2 und der Schutzscheibe 30 und er ist in einer zylindrischen Bohrung angeordnet, die in dem primären Schwungrad 1 ausgenommen ist, so dass die radialen Kräfte, denen der Nockenfolger 18 ausgesetzt ist, durch das primäre Schwungrad 2 auf einer großen axialen Abmessung aufgenommen werden, was die Verformungsgefahr der zylindrischen Stange 27 begrenzt.
Das teilweise in 5 dargestellte Zweimassenschwungrad 101 unterscheidet sich von dem oben in Verbindung mit den 1 bis 4 beschriebenen Zweimassenschwungrad durch die Form seiner elastischen Übertragungselemente 114, 115. Die mit den Elementen der 1 bis 4 identischen oder analogen Elemente, d. h. die dieselbe Funktion erfüllen, tragen dasselbe Bezugszeichen, erhöht um 100.
Die beiden elastischen Übertragungselemente 114, 115 sind zueinander zur Achse X symmetrisch und umfassen jeweils einen Befestigungsabschnitt 116, der sich entlang des radial äußeren Randes der Vorderseite des sekundären Schwungrades, das nicht dargestellt ist, in Umfangsrichtung um die Achse X erstreckt. Jeder Befestigungsabschnitt 116 ist am sekundären Schwungrad durch eine Vielzahl von Nieten 119 befestigt, fünf bei der dargestellten Ausführungsform.
Jeder Befestigungsabschnitt 116 ist durch eine flexible Zunge 117 verlängert, die dazu vorgesehen ist, sich in einer zu der Drehachse X senkrechten Ebene zu verformen. Die flexible Zunge 117 jedes elastischen Übertragungselements 114, 115 erstreckt sich in Umfangsrichtung zumindest bis zum Befestigungsabschnitt 116 des anderen elastischen Übertragungselements 114, 115 und vorzugswiese darüber hinaus, so dass das freie distale Ende 123 der flexiblen Zunge 117 jedes elastischen Übertragungselements 114, 115 radial zwischen einem Teil des anderen elastischen Übertragungselements 114, 115 und der Drehachse X angeordnet ist. So sind die elastischen Übertragungselemente umeinander herum angeordnet. Es ist somit zu erkennen, dass sich die elastischen Übertragungselemente 14, 15 jeweils um die Achse X auf einem Winkelsektor größer als 180°, beispielsweise von ungefähr 280 bis 340°, erstrecken. Mit anderen Worten umfasst jedes Übertragungselement 114, 115 mindestens in einer bestimmten Diametralrichtung zwei zueinander versetzte Abschnitte, d. h. zwei diametral entgegengesetzt liegende Abschnitte. Auf vorteilhafte Weise weist jede flexible Zunge 117 eine derartige Länge auf, dass ihr freies distales Ende 123 radial zwischen einem Teil der anderen flexiblen Zunge 117 und der Drehachse X angeordnet ist.
Dazu umfasst jede flexible Zunge 117 einen ersten Abschnitt 134, der den Befestigungsabschnitt 116 verlängert und sich mit einer Umfangskomponente um die Achse X erstreckt, einen zweiten Abschnitt 136, der sich mit einer Umfangskomponente bis zum freien Ende 123 erstreckt, und einen Bogen 135, der den ersten Abschnitt 134 und den zweiten Abschnitt 136 verbindet. Der Bogen 135 jeder flexiblen Zunge 117 befindet sich radial gegenüber dem freien Ende 123 der anderen flexiblen Zunge 117, so dass jede flexible Zunge 117 in den Raum gelangt, der das freie Ende 123 und den Befestigungsabschnitt 116 des anderen elastischen Übertragungselements 114, 115 trennt.
Es ist zu beobachten, dass es, wie bei der Ausführungsform der 1 bis 4, eine solche Form von flexiblen Zungen 117 den Nockenfolgern 118 gestattet, von einer Nockenfläche 124 einer der flexiblen Zungen 117 zu einer Nockenfläche 124 der anderen flexiblen Zunge 117 überzugehen. Ebenso ist, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, die freie Endzone 123 der flexiblen Zungen 117 mit einer Rampe 133 ausgestattet, die geeignet ist, die Nockenfolger 118 aufzunehmen, wenn ein Widerstandsmoment, das von dem sekundären Schwungrad auf das primäre Schwungrad 102 übertragen wird, eine Drehmomentgrenze größer als das maximale Drehmoment, das von dem Motor geliefert werden kann, erreicht. Die Rampe 133 ist derart vorgesehen, dass, wenn sich ein Nockenfolger auf der Rampe verschiebt, wobei er sich von dem freien Ende entfernt, der Nockenfolger auf die flexible Zunge eine Biegekraft ausübt, die ihr freies Ende von der Achse X entfernt.
In 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es handelt sich um ein Zweimassenschwungrad 201, dessen sekundäres Schwungrad nicht dargestellt ist, damit die elastischen Übertragungselemente 214 und 215 sowie die Nockenfolger 218 sichtbar sind.
Hier sind die elastischen Übertragungselemente 214 und 215 am primären Schwungrad 202 befestigt.
Die Nockenfolger 218 werden vom sekundären Schwungrad getragen. Hier sind sie drehbeweglich direkt am sekundären Schwungrad 203 montiert.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform können die Nockenfolger drehbeweglich auf einem Träger montiert sein, der drehfest an das zweiten Schwungrad angesetzt ist, wie beispielsweise ein Blech, und der axial von der ebenen ringförmigen Fläche entfernt ist, die dazu bestimmt ist, mit den Reibbelägen in Kontakt zu sein, um eine Wärmeübertragung von der ebenen ringförmigen Fläche zu jedem Nockenfolger zu vermeiden. Eine solche Montage eines Trägers auf dem sekundären Schwungrad ist beispielsweise in 10 der Patentanmeldung FR 3031368 beschrieben.
Die elastischen Elemente 214 und 215 weisen dieselben Merkmale auf wie die, die bei der in 4 dargestellten Ausführungsform beschrieben sind. Der Befestigungsabschnitt 216 jedes der elastischen Übertragungselemente 214, 215 ist auf dem primären Schwungrad 203 radial außerhalb des Einbauradius der Nockenfolger 218 befestigt, d. h. in einem Radialabstand zur Achse X, der größer als der radiale Einsetzabstand der Nockenfolger 218 ist. Hier sind die Befestigungsabschnitte entlang dem äußeren Rand des primären Schwungrades befestigt.
Ebenso weisen die Nockenfolger 218 dieselben Merkmale wie jene der in 4 dargestellten Ausführungsform auf.
7 stellt die Nockenfolger 218 und das sekundäre Schwungrad 203, auf dem sie montiert sind, dar.
Durch Befestigen der Übertragungselemente auf dem primären Schwungrad 202 und nicht radial außerhalb des sekundären Schwungrades 203 wird vermieden, dass die Wärmeübertragung, die von der Reibung der Beläge an der ringförmigen Reaktionsfläche 210, die den Fliehkräften zugeordnet ist, stammt, die Befestigung des elastischen Übertragungselements schwächt.
Wenn überdies die elastischen Übertragungselemente 214 und 215 auf einer radial äußeren Zone des primären Schwungrades 202 befestigt werden, wird die Trägheit des primären Schwungrades erhöht, was die Dämpfung der Drehungleichförmigkeiten begünstigt.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die elastischen Übertragungselemente aus 6 durch die elastischen Übertragungselemente aus 5 ersetzt.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit mehreren besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist offensichtlich, dass sie keineswegs auf diese beschränkt ist, und dass sie alle technischen Äquivalente der beschriebenen Mittel sowie ihre Kombinationen umfasst, falls diese in den Rahmen der Erfindung fallen.
Insbesondere, obwohl bei den dargestellten Ausführungsformen die elastischen Übertragungselemente 14, 15 jeweils von einem getrennten Teil gebildet sind, ist es auch möglich, dass mehrere elastische Übertragungselemente bzw. die Gesamtheit der elastischen Übertragungselemente des Schwingungsdämpfers aus einem selben einstückigen Stück gebildet sind, das dann auf dem zweiten Element durch einen gemeinsamen Befestigungsabschnitt befestigt ist.
Die Verwendung des Verbs „umfassen”, „enthalten” oder „einschließen” und seiner konjugierten Formen schließt nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder weiterer Schritte als der in einem Anspruch erwähnten aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels „ein” oder „eine” für ein Element oder einen Schritt schließt, außer anders angeführt, nicht das Vorhandensein einer Vielzahl solcher Elemente oder Schritte aus.
In den Ansprüchen ist jedes Bezugszeichen in Klammern nicht als eine Beschränkung des Anspruchs zu interpretieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

FR 3000155 [0003]
FR 3031368 [0046]

Claims

Schwingungsdämpfer (1, 101) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend: – ein erstes Element (2, 102) und ein zweites Element (3), die relativ zueinander um eine Drehachse X drehbeweglich sind; und – ein elastisches Übertragungselement (14, 15, 114, 115), das am zweiten Element befestigt ist, um ein Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem ersten Element (2, 102) und dem zweiten Element (3) zu dämpfen, wobei das elastische Übertragungselement (14, 15, 114, 115) eine elastische flexible Zunge (17, 117) umfasst, wobei die flexible Zunge eine Nockenfläche (24, 124) aufweist, die mit einem Nockenfolger (18, 118) zusammenwirkt, der von dem ersten Element (2, 102) getragen ist; wobei die flexible Zunge (17, 117) derart angeordnet ist, dass bei einer relativen Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Element (2, 102, 103) in Bezug zu einer Ruhewinkelposition sich der Nockenfolger (18, 118) auf der Nockenfläche (24, 124) bewegt und eine Biegekraft auf die flexible Zunge (17, 117) ausübt, die gemeinsam eine Reaktionskraft erzeugt, welche geeignet ist, das erste und das zweite Element (2, 102, 103) in die Ruhewinkelposition zurückzustellen; wobei der Schwingungsdämpfer dadurch gekennzeichnet ist, dass der Nockenfolger (18, 118) radial innerhalb der flexiblen Zunge (17, 117) angeordnet ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, bei dem das Übertragungselement einen Befestigungsabschnitt (16, 116) umfasst, der am zweiten Element (3) befestigt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, bei dem das elastische Übertragungselement (14, 15, 114, 115) einen Bogen (22) umfasst, der sich zwischen der Nockenfläche (24, 124) und dem Befestigungsabschnitt (116) erstreckt.
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die flexible Zunge (17, 117) und der Nockenfolger (18, 118) derart angeordnet sind, dass, wenn das zwischen dem ersten Element (2, 102) und dem zweiten Element (3) übertragene Drehmoment eine vorbestimmte Drehmomentgrenze erreicht, der Nockenfolger (18, 118) die Nockenfläche (24, 124) verlässt, um die Kräfte, denen die flexible Zunge (17, 117) und der Nockenfolger ausgesetzt sind, zu begrenzen.
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend eine Mehrzahl von elastischen Übertragungselementen (14, 15, 114, 115), um ein Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem ersten Element (2, 102) und dem zweiten Element (3) zu dämpfen, wobei jedes elastische Übertragungselement eine flexible Zunge (17, 117) umfasst, die mit einer Nockenfläche (24, 124) ausgestattet ist, welche mit einem jeweiligen Nockenfolger (18, 118) zusammenwirkt, der von dem ersten Element (2, 102) getragen ist und radial innerhalb der flexiblen Zunge (17, 117) angeordnet ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, bei dem die elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) und die Nockenfolger (18, 118) derart angeordnet sind, dass bei einer relativen Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element (2, 102, 103) in mindestens eine Drehrichtung jeder Nockenfolger (18, 118) geeignet ist, von einer Position, in der er mit der Nockenfläche (24, 124) eines der elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) zusammenwirkt, in eine Position überzugehen, in der er mit der Nockenfläche (24, 124) eines anderen der elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) zusammenwirkt.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, bei dem die elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) und die Nockenfolger derart angeordnet sind, dass jeder Nockenfolger (18, 118) geeignet ist, nur dann von einer Position, in der er mit der Nockenfläche (24, 124) eines der elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) zusammenwirkt, in eine Position überzugehen, in der er mit der Nockenfläche (24, 124) eines anderen der elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) zusammenwirkt, wenn das zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element übertragene Drehmoment die Drehmomentgrenze erreicht.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) jeweils mindestens eine Rampe (33, 133) umfassen, die derart angeordnet ist, dass für eine bestimmte relative Drehrichtung, wenn jeder Nockenfolger von einer Position, in der er mit der Nockenfläche (24, 124) eines der elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) zusammenwirkt, in eine Position übergeht, in der er mit der Nockenfläche (24, 124) eines anderen der elastischen Übertragungselemente (14, 15, 114, 115) zusammenwirkt, der Nockenfolger (18, 118) von der einen zu der anderen der Nockenflächen unter Vermittlung dieser Rampe weitergeleitet wird.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 8, bei dem die Rampe (33, 133) auf der freien Endzone jeder flexiblen Zunge angeordnet ist, wobei die Rampe (33, 133) derart angeordnet ist, dass, wenn ein Nockenfolger (18, 118) mit dieser Rampe (33, 133) zusammenwirkt, indem er sich von dem freien Ende (23, 123) entfernt, das freie Ende (23, 123) sich von der Achse X entfernt.
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die oder jede flexible Zunge (17) für einen vorbestimmten Winkelsektor zwei radial zueinander in eine Radialrichtung versetzte Abschnitte umfasst, wobei ein Freiraum die Abschnitte radial trennt.
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Nockenfolger eine Rolle (25, 125) ist, die mittels eines geschmierten Wälzlagers drehbeweglich auf dem ersten Element (2, 102) montiert ist.
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die flexible Zunge (17, 117) umfasst eine Konkavität, die zur Drehachse X gewandt ist, wobei sich die Nockenfläche in Umfangsrichtung entlang der Zunge im Inneren dieser Konkavität (24, 124) erstreckt.
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Schwingungsdämpfer ein Zweimassenschwungrad (1, 101) ist, wobei das erste Element ein primäres Schwungrad (2, 102) ist, das dazu bestimmt ist, am Ende einer Kurbelwelle befestigt zu werden, und wobei das zweite Element ein sekundäres Schwungrad (3, 103) ist, das beispielsweise dazu bestimmt ist, eine Reaktionsplatte für eine Kupplungsvorrichtung zu bilden.
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Schwingungsdämpfer ein Zweimassenschwungrad (201) ist, wobei das zweite Element ein primäres Schwungrad (202) ist, das dazu bestimmt ist, am Ende einer Kurbelwelle befestigt zu werden, und wobei das erste Element ein sekundäres Schwungrad (203) ist.
Schwingungsdämpfer nach dem vorherigen Anspruch, bei dem der Einbauradius des Befestigungsabschnittes (216) vorzugsweise größer ist als 0,7-mal der Radius des primären Schwungrades (202).
Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem der Dämpfer geeignet ist, ein Drehmoment zwischen 100 und 600 Nm über seine elastischen Übertragungselemente zu übertragen.