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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse angeordneten Eingangsteil und einem gegenüber diesem um die Drehachse entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ verdrehbaren Ausgangsteil, wobei zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil eine Lagerung vorgesehen ist. Drehschwingungsdämpfer dienen der Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen und sind hinreichend bekannt. Derartige Drehschwingungsdämpfer weisen ein Eingangsteil auf, welches in der Regel direkt mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden wie verschraubt wird. Das Eingangsteil dreht um die Drehachse der Kurbelwelle und nimmt um diese Drehachse begrenzt verdrehbar ein Ausgangsteil auf. Zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ist eine in Umfangsrichtung wirksame Federeinrichtung vorgesehen, welche Drehmomentspitzen zwischenspeichert und damit das drehschwingungsbehaftete Drehmoment beruhigt. Hierbei sind Eingangsteil und Ausgangsteil aufeinander in bevorzugter Weise radial innen, wie beispielsweise aus der
WO2015/176722 A1 bekannt, mittels einer Lagerung wie Wälzlagerung, beispielsweise eines Rillen- oder Schrägkugellagers, oder alternativ mittels einer Gleitlagerung gelagert. Aufgrund der radialen Ausmaße des Eingangsteils und des Ausgangsteil sowie gegebenenfalls vorhandener Axialbelastungen des Ausgangsteils beispielsweise durch Betätigung einer an dem Ausgangsteil vorgesehenen Reibungskupplung treten an der Lagerung Kippmomente auf, die die Lagerung belasten und die deren Lebenszeit beeinträchtigen können. Es wird daher in der
DE 10 2005 008 007 A1 vorgeschlagen, axial benachbart zu einer Wälzlagerung mittels eines Schrägkugellagers eine Gleitlagerung vorzusehen, welche die Kippmomente abstützt. Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung eines Drehschwingungsdämpfers. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, die Lagerung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil gegen Kippmomente zu schützen und dort auftretende Axialkräfte zu verringern.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsisolation in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Drehschwingungsdämpfer enthält ein um eine Drehachse angeordnetes Eingangsteil, welches in bevorzugter Weise mit der Kurbelwelle einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine aufgenommen ist. Gegenüber dem Eingangsteil ist ein entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung relativ verdrehbares Ausgangsteil vorgesehen. Zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ist eine Lagerung, insbesondere neben einer Drehlagerung eine Axiallagerung beispielsweise mittels eines Rillenkugellagers oder eines Schrägkugellagers oder dergleichen vorgesehen.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein, wobei dem Eingangsteil eine Primärschwungmasse und dem Ausgangsteil eine Sekundärschwungmasse zugeordnet ist. Die Primärschwungmasse kann aus Blechteilen wie Scheibenteilen ausgebildet sein. Diese können eine Ringkammer für die Federeinrichtung, beispielsweise über den Umfang angeordnete Bogenfedern, bilden. Das Eingangsteil kann Zusatzmassen, einen Anlasserzahnkranz, einen Geberring zur Steuerung der Brennkraftmaschine und/oder dergleichen enthalten. Das Ausgangsteil kann ein Scheibenteil als Gegendruckplatte zur Aufnahme einer Kupplungsdruckplatte für die Ausbildung einer Reibungskupplung bilden und aus Guss, als Schmiedeteil oder aus Blech hergestellt sein.
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Die Beaufschlagung der Federeinrichtung kann eingangsseitig beispielsweise mittels Anprägungen an den die Ringkammer bildenden Scheibenteilen und ausgangsseitig mittels eines von radial innen die Ringkammer eingreifenden, mit dem Scheibenteil verbundenen wie vernieteten Flanschteils vorgesehen sein.
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Die Ringkammer kann nach radial innen zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil abgedichtet sein. Hierzu kann eine Dichtmembran beispielsweise zwischen Scheibenteil und Flanschteil aufgenommen sein und gegen ein eingangsseitiges Scheibenteil wie Deckelteil der Ringkammer axial vorgespannt sein. Die Vorspannung erfolgt mittels eines dynamischen Reibkontakts bei einer Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil. Zwischen der Dichtmembran und dem Deckelteil kann ein Kunststoffring, beispielsweise ein Reibring zur Bildung einer Reibeinrichtung vorgesehen sein.
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In den Drehschwingungsdämpfer kann ein Fliehkraftpendel integriert sein. Beispielsweise kann ein Fliehkraftpendel aus einem Pendelträger und daran über den Umfang verteilt mittels Pendellagern pendelfähig aufgehängten Pendeln gebildet sein. Der Pendelträger kann aus einem Pendelflansch mit beidseitig angeordneten Pendelteilen gebildet sein, wobei axial gegenüberliegende Pendelteile jeweils mittels Verbindungsmitteln wie Bolzen oder Zwischenteilen, welche entsprechende Ausnehmungen des Pendelflanschs durchgreifen, zu einem Pendel verbunden sind. Der Pendelflansch und das Flanschteil können einteilig ausgebildet sein, wobei die Pendel radial innerhalb der Federeinrichtung und in bevorzugter Weise auf axialer Höhe der Federeinrichtung angeordnet sind. In alternativer Weise kann der Pendelträger aus zwei, einen Aufnahmebereich bildenden Seitenteilen gebildet sein, die im Aufnahmebereich die Pendel axial zwischen sich aufnehmen.
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Zur Vermeidung oder zumindest Verringerung von Kippmomenten an der Lagerung, insbesondere Wälzlagerung von Eingangsteil und Ausgangsteil aufeinander ist radial außerhalb der Lagerung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil eine Kippspielbegrenzung vorgesehen. Durch die Kippspielbegrenzung wird die Lagerung geschont und deren Lebensdauer vergrößert. Desweiteren kann anstatt einer Doppellagerung mit zwei axial nebeneinander angeordneten Lagern, beispielsweise zwei Wälzlagern oder einem Wälzlager und einem Gleitlager ein einziges kostengünstiges und axialen Bauraum sparendes Lager eingesetzt werden. Desweiteren kann das Lager auf einem kleinen Durchmesser vorgesehen werden. Die Kippspielbegrenzung wird in vorteilhafter Weise möglichst weit außen, beispielsweise auf radialer Höhe einer Reibfläche des ausgangsseitigen Scheibenteils, auf radialer Höhe von Pendeln eines Fliehkraftpendels beziehungsweise auf radialer Höhe der Federeinrichtung oder radial benachbart zu dieser vorgesehen.
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Die Kippspielbegrenzung begrenzt den axialen Abstand zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil. Hierzu kann die Kippspielbegrenzung zwischen einem ersten Scheibenteil des Eingangsteils, beispielsweise dem Deckelteil der Ringkammer und einem zweiten Scheibenteil des Ausgangsteils, beispielsweise dem Scheibenteil zur Bildung der Gegendruckplatte für die Reibungskupplung angeordnet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers kann zur Bildung der Kippspielbegrenzung in dem eingangsseitigen oder ausgangsseitigen Scheibenteil ein erster drehfest und axial verlagerbar angeordneter Kunststoffring mit Axialspiel gegenüber dem anderen Scheibenteil vorgesehen sein. Der Kunststoffring weist ein Axialspiel zwischen den beiden Scheibenteilen auf, so dass der Kunststoffring im Normalbetrieb kontaktlos zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil aufgenommen ist. Nach Aufbrauch des Axialspiels infolge eines auftretenden Kippmoments ist ein Anschlag für den ersten Kunststoffring zur Abstützung des Kippmoments vorgesehen.
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Der Anschlag kann axial fest ausgebildet sein. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Anschlag federbelastet verlagerbar ist. Dies bedeutet, dass nach Aufbrauch des Axialspiels das Kippmoment entgegen der Wirkung eines Federelements abgestützt wird, so dass bei hohen Kippmomenten eine Schädigung der Kippspielbegrenzung vermieden werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers weist der Kunststoffring über den Umfang verteilt axial erweiterte Finger auf, welche zu diesen komplementäre Öffnungen in einem Scheibenteil durchgreifen, wobei der Anschlag auf der dem anderen Scheibenteil gegenüberliegenden Seite des einen Scheibenteils vorgesehen ist. Beispielsweise können die Öffnungen in dem als Deckelteil der Ringkammer vorgesehenen Scheibenteil vorgesehen sein. Hierbei ist der Kunststoffring axial zwischen dem ausgangsseitigen Scheibenteil und dem Deckelteil angeordnet und dessen axial erweiterte Finger durchgreifen die Öffnungen und sind an der Innenseite des Deckelteils bevorzugt axial elastisch abgestützt. Der Kunststoffring ist mit Axialspiel zu dem ausgangsseitigen Scheibenteil versehen. Um axialen Bauraum zu sparen, kann das Scheibenteil eine ringförmige Ausnehmung wie Ringnut aufweisen, in welche der Kunststoffring mit Axialspiel eintaucht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das axial federbelastet abgestützte Kippmoment nach Überschreiten eines axial vorgegebenen Wegs mittels eines harten Anschlags begrenzt sein. Beispielsweise kann der Axialweg des ersten Kunststoffrings durch Anschlag an dem ersten Scheibenteil begrenzt sein, nachdem das federbelastete Axialspiel aufgebraucht ist.
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Die zur Abdichtung der Ringkammer vorgesehene Dichtmembran kann als axialer Anschlag für den Kunststoffring beziehungsweise dessen Finger dienen, so dass keine weiteren Bauteile zur Darstellung eines axial federbelasteten Anschlags notwendig sind. Beispielsweise zur Bereitstellung einer bei Verdrehung von Eingangsteil und Ausgangsteil wirksamen Reibeinrichtung kann zwischen dem Deckelteil und der Dichtmembran ein weiterer Kunststoffring wie Reibring angeordnet sein, welcher von den Fingern des anderen Kunststoffrings zur Ausbildung der Kippspielbegrenzung axial beaufschlagt wird.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 den oberen Teil eines um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt
und
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2 ein Detail des Drehschwingungsdämpfers der 1.
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Die 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d angeordneten Drehschwingungsdämpfers 1 im Schnitt mit dem Eingangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3. Das Eingangsteil 2 und das Ausgangsteil 3 sind radial innen mittels der Lagerung 4 in Form des Rillenkugellagers 5 aufeinander entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 6 gelagert. Zur Abstützung von Kippmomenten zwischen Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 ist zur Entlastung der Lagerung 4 radial außerhalb der Lagerung 4 die Kippspielbegrenzung 7 vorgesehen.
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Das Eingangsteil 2 ist zur Montage an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehen und enthält die beiden miteinander verbundenen Scheibenteile 8, 9. Die Scheibenteile 8, 9 bilden die Ringkammer 10, in der die Federeinrichtung 6 aufgenommen ist. Die Federeinrichtung 6 ist aus den über den Umfang verteilt angeordneten und ineinander geschachtelten Bogenfedern 11, 12 gebildet.
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Das Ausgangsteil 3 enthält das Scheibenteil 13, das als Guss- oder Schmiedeteil oder aus Blech hergestellt ist und eine Gegendruckplatte mit der Reibfläche 14 zur Bildung einer Reibungskupplung bildet. Hierzu ist an dem Scheibenteil 13 eine entsprechende Kupplungsdruckplatte montiert. Mit dem Scheibenteil 13 ist mittels Nieten 15 das Flanschteil 16 aufgenommen. Das Flanschteil 16 bildet einen Pendelflansch für das Fliehkraftpendel 17, welches radial innerhalb der Federeinrichtung 6 pendelfähig aufgehängte Pendel 18 aufweist. Das Flanschteil 16 greift zudem von radial innen in die Ringkammer 10 ein und beaufschlagt mittels radial erweiterter Arme die Stirnseiten der Bogenfedern 11, 12. Die eingangsseitige Beaufschlagung der Bogenfedern 11, 12 erfolgt mittels nicht einsehbarer, axial in die Ringkammer 10 zwischen die Stirnseiten benachbarter Bogenfedern 11, 12 eingreifender Anprägungen.
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Zur Abdichtung der Ringkammer 10 in Richtung Ausgangsseite ist zwischen dem Flanschteil 16 und dem Scheibenteil 13 die Dichtmembran 19 eingespannt und mittels der Niete 15 fest aufgenommen. Radial außen ist die Dichtmembran 19 axial gegen das Scheibenteil 9 wie Deckelteil der Ringkammer 10 vorgespannt. Zwischen dem Scheibenteil 9 und der Dichtmembran 19 ist dabei der Kunststoffring 20 zwischengelegt. Der Kunststoffring 20 kann drehfest mit der Dichtmembran 19 oder mit dem Scheibenteil 9 verbunden sein und damit einen entsprechenden Reibeingriff gegenüber dem Scheibenteil 9 beziehungsweise gegenüber der Dichtmembran 19 ausbilden und damit die Funktion einer Grundreibung oder bei Einstellung eines Verdrehspiels einer verschleppten Reibung bei einer von Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 gegeneinander bereitstellen.
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Die Kippspielbegrenzung 7 ist auf der radialen Höhe des Kunststoffrings 20 angeordnet, so dass die Dichtmembran 19 und der Kunststoffring 20 in Doppel- beziehungsweise Mehrfachfunktion als Reibeinrichtung und Abdichtung der Ringkammer 10 an der Kippspielbegrenzung 7 beteiligt sind.
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In 2 ist die Kippspielbegrenzung 7 im Detail D der 1 dargestellt. Die Kippspielbegrenzung 7 enthält den axial zwischen den Scheibenteilen 9, 13 angeordneten Kunststoffring 21. Der Kunststoffring 21 ist mit Axialspiel 22 gegenüber dem Scheibenteil 13 angeordnet, das eine kontaktlose Verdrehung des Eingangsteils 2 gegenüber dem Ausgangsteil 3 bei sehr kleinen, innerhalb des Axialspiels 22 liegenden Kippspielen zulässt. Zur Einsparung von axialem Bauraum weist das Scheibenteil 13 die kreisförmige Ausnehmung 23 wie Ringnut auf, in die der Kunststoffring 21 unter Einstellung des Axialspiels 22 eintaucht.
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Der Kunststoffring 21 weist über den Umfang verteilt angeordnete, axial erweiterte Finger 24 auf, die entsprechende Öffnungen 25 in dem Scheibenteil 9 durchgreifen und an dem Kunststoffring 20 angelegt sind. Überschreitet das Kippspiel das Axialspiel 22 legt sich das Scheibenteil 13 an den Kunststoffring 21 an. Die Finger 24 bilden einen federbelasteten Anschlag und verlagern anschließend bei Vergrößerung des Kippspiels den Kunststoffring 20 entgegen der Wirkung der Dichtmembran 19. Das Kippmoment des Kippspiels wird dabei mittels der Dichtmembran 19 axial abgestützt. Steigt das Kippspiel weiter, legt sich der Kunststoffring 21 an das Scheibenteil 9 an und die Anschlagflächen 26, 27 bilden einen harten, jedoch nicht metallischen und damit wenig geräuschbildenden Anschlag.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Lagerung
- 5
- Rillenkugellager
- 6
- Federeinrichtung
- 7
- Kippspielbegrenzung
- 8
- Scheibenteil
- 9
- Scheibenteil
- 10
- Ringkammer
- 11
- Bogenfeder
- 12
- Bogenfeder
- 13
- Scheibenteil
- 14
- Reibfläche
- 15
- Niet
- 16
- Flanschteil
- 17
- Fliehkraftpendel
- 18
- Pendel
- 19
- Dichtmembran
- 20
- Kunststoffring
- 21
- Kunststoffring
- 22
- Axialspiel
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Finger
- 25
- Öffnung
- 26
- Anschlagfläche
- 27
- Anschlagfläche
- d
- Drehachse
- D
- Detail
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/176722 A1 [0001]
- DE 102005008007 A1 [0001]
