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Die Erfindung betrifft eine Drehschwingungsdämpferanordnung zur Kopplung mit einer Antriebsmaschine oder einem mit diesem drehfest verbundenen Bauteil, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang.
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Drehschwingungsdämpfer sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik vorbekannt. Diese können in Form von ein- oder mehrstufigen Dämpfern, Reihendämpfern, Paralleldämpfern oder kombinierten Reihen-/Paralleldämpfern vorliegen und umfassen in der Regel zumindest einen antriebsseitigen ersten Dämpferteil, der über wenigstens eine Dämpferanordnung gegenüber einem abtriebsseitigen zweiten Dämpferteil relativ in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbar ist. Drehschwingungsdämpfer in Fahrzeuganwendungen, insbesondere in Nutzfahrzeuganwendungen, sind im Allgemeinen zwischen Motor und Getriebe angeordnet. Der Drehschwingungsdämpfer ist dabei direkt über eine bauteilintegrierte Axialkontaktfläche und durch dämpferintegrierte Anschrauböffnungen hindurch mit einem antriebsseitigen Bauteil, insbesondere dem Schwungrad verschraubt. Die Ausrichtung in radialer Richtung erfolgt über eine am Dämpfer hergestellte Radialzentrierung an einer geeigneten Gegenzentrierungskontur am Schwungrad. Aufgrund einer gewünschten baureihenkonformen Gleichteilstrategie bei Fertigung der Drehschwingungsdämpfer werden standardisierte Anschlussgeometrien und Maße für die Verbindungseinrichtungen zur Ankopplung an ein Schwungrad vom Drehschwingungsdämpferhersteller vorgegeben. Kundenseitig ist dann nur noch eine einzige Schwungradanschlussgeometrie bereitzustellen, so dass insbesondere für Kunden mit mehreren unterschiedlichen Fahrzeug- bzw. Motorbaureihen nur noch eine einzige Schwungradgeometrie zum Drehschwingungsdämpfer hin bereitzustellen ist. Diese Art der Standardisierung reduziert erheblich die Varianz und schafft beim Kunden Fertigungs- und Beschaffungsvorteile. Auch sind in der kundenseitigen Montagelinie für den Fahrzeugantriebsstrang der Montageaufwand und mögliche Fehlerquellen durch die Nutzung dieses Standards in der Verbindung des Dämpfers mit dem Schwungrad deutlich reduziert und tragen somit zu einer wirtschaftlichen, zeitsparenden sowie qualitätssteigernden Montage bei.
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Ist es jedoch erforderlich, in einem bestehenden Antriebsstrang von einem Drehschwingungsdämpfer eines anderen Lieferanten auf einen Dämpfer eines neuen Herstellers umzustellen, ist es mit hohem Aufwand verbunden, die Schwungräder in der bereits bestehenden Motor- bzw. Fahrzeugbaureihe auf einen neuen Standard hin anzupassen. Andererseits bedeutet es für die Hersteller von Drehschwingungsdämpfern mit standardisierten Anschlussgeometrien zur Kopplung mit einem antriebsseitigen Bauteil häufig eine Änderung dieser, um der geforderten Einbausituation gerecht zu werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartig erforderliche aufwendige Änderungen am Drehschwingungsdämpfer oder dem Schwungrad bei gleichzeitiger standardisierter Anschlussgeometrie am Drehschwingungsdämpfer für den Einsatz in unterschiedlichsten Anwendungsumgebungen zu vermeiden.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Eine Drehschwingungsdämpferanordnung zur Kopplung mit einer Antriebsmaschine oder einem mit diesem drehfest verbundenen Bauteil, mit einem Drehschwingungsdämpfer mit zumindest zwei gegen die Wirkung von zumindest einer Dämpfungseinrichtung in Umfangsrichtung um eine geometrische Drehachse betrachtet relativ zueinander begrenzt verdrehbaren Dämpferteilen – einem ersten Dämpferteil und einem zweiten Dämpferteil, wobei der erste Dämpferteil zumindest zwei miteinander wenigstens mittelbar drehfest unter Ausbildung eines Innenraumes verbundene Gehäuseteile umfasst und der zweite Dämpferteil von einem im Innenraum angeordneten Mittelscheibenteil gebildet ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschwingungsdämpferanordnung einen Adaptionsflansch umfasst, der an einer Stirnseite mit dem ersten Dämpferteil in ersten Verbindungsbereichen über erste Verbindungseinrichtungen unter Ausbildung einer vormontierten Baueinheit mitnahmefest verbunden ist und der Adaptionsflansch an der anderen Stirnseite weitere zweite Verbindungsbereiche zur Verbindung mit der Antriebsmaschine oder einem mit dieser drehfest verbundenen Bauteil aufweist.
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Der Einsatz dieser speziell auf die Anschlussgeometrie der Anschlussbauteile angepassten Adaptionsflansche, die die Anschlussgeometrie zwischen dem durch eine Dämpferbaureihe gesetzten Standard einerseits und der jeweiligen fahrzeug- bzw. schwungradseitig vorhandenen und auf ein bislang anderes Produkt hin angepasste Anschlussgeometrie andererseits zu überbrücken, bietet den Vorteil, die einzelnen Komponenten hinsichtlich ihrer konstruktiven Ausgestaltung unverändert beibehalten zu können und den Änderungsaufwand in ein Bauteil zu verlegen, welches kostengünstig herstellbar ist. Die Verbindung des Drehschwingungsdämpfers mit dem Adaptionsflansch zu einer Baueinheit bietet den Vorteil, beide Bauteile hinsichtlich ihrer Lage zueinander bei Herstellung der Verbindung zu zentrieren. Dabei kann unter Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung der Adaptionsflansch am Drehschwingungsdämpfer axial und radial ausgerichtet werden und mittels Vernietung oder Verschraubung fest mit diesem verbunden werden. Die vormontierte Baueinheit kann als Einheit gelagert und als diese auch zur Verbindung mit einer Antriebsmaschine oder Schwungrad verbracht und an dieser ausgerichtet werden, wobei die dafür erforderlichen Funktionsflächen nunmehr nicht mehr am ersten Dämpferteil vorzusehen sind sondern in den Adaptionsflansch verlagert sind.
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Um den Einbauraum kostengünstig adaptieren zu können ist der Adaptionsflansch in Abhängigkeit eines zu überbrückenden Versatzes der Anschlussgeometrien zwischen Schwungrad und Drehschwingungsdämpfer derart ausgebildet, dass die ersten und zweiten Verbindungsbereiche am Adaptionsflansch in radialer Richtung und/oder axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Zur einfachen und kostengünstigen Anordnung der Verbindungsbereiche zueinander ist der Adaptionsflansch vorzugsweise als Blechformteil ausgebildet. Die erforderlichen Positionen der einzelnen Verbindungsbereiche zueinander können auf einfache Art und Weise über das Fertigungsverfahren nachgebildet werden, beispielsweise Umformen. Bei Ausführungen nur mit radialem Versatz genügt die Ausbildung als Ringscheibe.
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Bezüglich der Ausbildung der einzelnen Verbindungseinrichtung besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Diese können kraftschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein, wobei lösbare als auch unlösbare Verbindungen möglich sind. In besonders vorteilhafter Ausbildung ist die erste Verbindungseinrichtung als unlösbare Verbindung in Form einer Nietverbindung ausgebildet, wodurch eine sichere und stabile Lagezuordnung von Adaptionsflansch und Drehschwingungsdämpfer auch bei Handhabung dieser als vormontierte Baueinheit gewährleistet ist. Im Einzelnen können der Adaptionsflansch und/oder die Anschlusselemente – Dämpferteil Antriebsmaschine, Schwungrad – dazu Verbindungselemente in Form von Öffnungen oder Durchgangsöffnungen zur Aufnahme und Führung von Verbindungselementen in Form von Nieten, Bolzen oder Schrauben umfassen.
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In einer weiteren Ausbildung der Verbindungseinrichtungen ist es auch denkbar, dass die erste Verbindungseinrichtung Verbindungselemente umfasst, die integraler Bestandteil des Adaptionsflansches sind und mit dazu komplementär ausgebildeten Verbindungselementen am ersten Dämpferteil unter Ausbildung der Verbindung zwischen erstem Dämpferteil und Adaptionsflansch in Wirkverbindung stehen. In diesem Fall sind keine zusätzlichen separaten Verbindungselemente erforderlich. Dies gilt in Analogie auch für die Ausbildung der zweiten Verbindungseinrichtung.
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Um eine axiale Ausrichtung der mit dem Adaptionsflansch zu verbindenden Anschlussteile zu gewährleisten weist der Adaptionsflansch im ersten Verbindungsbereich eine Anlagefläche zum flächigen Kontakt mit dem ersten Dämpferteil auf und im zweiten Verbindungsbereich eine weitere Anlagefläche zum flächigen Kontakt mit einem antriebsseitigen Bauteil.
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Die Kombination eines Drehschwingungsdämpfers mit einem Adaptionsflansch ist für eine Vielzahl von Dämpferausführungen einsetzbar. Dabei bietet die Lösung jedoch gerade für sehr komplexe Drehschwingungsdämpfer, insbesondere mit integrierten Funktionen in den zur Anordnung der Verbindungsbereiche vorgesehenen Gehäuseteilen besondere Vorteile, wenn dadurch eine Änderung der Gehäuseteile für die unterschiedlichen Einbauanforderungen vermieden werden kann. Eine derartige vorteilhafte Ausbildung kann daher in der Verbindung eines Drehschwingungsdämpfers mit zumindest zwei Dämpferstufen, die in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind und über wenigstens einen Teilbereich des Gesamtbetriebsbereiches der Vorrichtung parallel geschaltet sind, gesehen werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausbildung können zur Ausrichtung der Drehschwingungsdämpferanordnung am Schwungrad Zentrierhilfen vorgesehen werden. Bei diesen kann es sich im einfachsten Fall um integral am Adaptionsflansch und/oder dem Schwungrad vorgesehene Zentrierhilfen, wie beispielsweise ein Zentrierdurchmesser am Adaptionsflansch handeln. Die Zentrierhilfen können jedoch auch separate Zentrierelemente umfassen, beispielsweise Zentrierstifte, die entweder am Adaptionsflansch vorgesehen sind und in entsprechende Zentrierbohrungen am jeweils anderen Anschlussbauteil, insbesondere Schwungrad eingreifen, als separate Elemente mit den Endbereichen in entsprechende Zentrieröffnungen jeweils am Schwungrad und Adaptionsflansch eingreifen oder aber am Schwungrad vorgesehen sind und in Zentrieröffnungen am Adaptionsflansch eingreifen.
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Eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpferanordnung aus Drehschwingungsdämpfer und Adaptionsflansch ist als vormontierte Baueinheit in einen Antriebsstrang integrierbar. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die Adaption an den Einbauraum bei Verbindung zwischen Drehschwingungsdämpfer und Schwungrad vorzunehmen. Bei einem derartigen Antriebsstrang mit einem Schwungrad und einem mit dem Schwungrad verbindbaren Drehschwingungsdämpfer mit zumindest zwei gegen die Wirkung von zumindest einer Dämpfungseinrichtung in Umfangsrichtung um eine geometrische Drehachse betrachtet relativ zueinander begrenzt verdrehbaren Dämpferteilen – einem ersten Dämpferteil und einem zweiten Dämpferteil, wobei der erste Dämpferteil zumindest zwei miteinander wenigstens mittelbar drehfest unter Ausbildung eines Innenraumes verbundene Gehäuseteile umfasst und der zweite Dämpferteil von einem im Innenraum angeordneten Mittelscheibenteil gebildet ist, ist dann gemäß einer ersten Ausführung erfindungsgemäß zwischen Schwungrad und Drehschwingungsdämpfer ein Adaptionsflansch vorgesehen oder es sind gemäß einer zweiten Ausführung zwischen Schwungrad und Drehschwingungsdämpfer eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die Drehachse angeordneten Adaptionselementen vorgesehen, wobei der Adaptionsflansch oder das einzelne Adaptionselement einerseits mit dem Schwungrad und andererseits mit dem Drehschwingungsdämpfer verbunden sind. In vorteilhafter Weise wird damit bestehender Axial- und/oder Radialversatz auf einfache Art und Weise ausgeglichen.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
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1 zeigt in schematisiert vereinfachter Darstellung die Grundkonfiguration einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpferanordnung;
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2a bis 2c zeigen beispielhaft anhand von Ausschnitten aus verschiedenen Ansichten eine Ausführung einer Drehschwingungsdämpferanordnung;
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3a und 3b zeigen beispielhaft zwei Adaptionsflansche mit standardisierter Anordnung der ersten Verbindungsbereiche und Varianz in den zweiten Verbindungsbereichen;
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4a und 4b zeigen beispielhaft mögliche Ausbildungen eines Drehschwingungsdämpfers;
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5 zeigt beispielhaft eine zusätzliche Möglichkeit zur axialen Ausrichtung in einem Antriebsstrang über zusätzlich vorgesehene Distanzelemente;
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Die 1 verdeutlicht in schematisiert stark vereinfachter Darstellung den Grundaufbau und die Grundfunktion einer erfindungsgemäß ausgebildeten Drehschwingungsdämpferanordnung 10 zur Ankopplung an eine Antriebsmaschine AM oder einem mit dieser drehfest verbundenen Bauteil, insbesondere in Form eines Schwungrades 11 zum Zweck der Ausbildung eines Antriebsstranges 47. Die Drehschwingungsdämpferanordnung 10 umfasst einen Drehschwingungsdämpfer 1 mit zumindest zwei gegen die Wirkung von zumindest einer Dämpfungseinrichtung 2 in Umfangsrichtung um eine geometrische Drehachse R betrachtet relativ zueinander begrenzt verdrehbaren Dämpferteilen 3, 4. Unter einem Dämpferteil wird dabei eine funktionale Baueinheit verstanden. Diese kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein.
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Einer der Dämpferteile, insbesondere der erste Dämpferteil 3 ist bei Einbindung in einen nicht dargestellten Antriebsstrang mit einer Antriebsmaschine wenigstens mittelbar, das heißt direkt oder unter Zwischenordnung weiterer Übertragungselemente gekoppelt. Dieser Dämpferteil wird daher als antriebsseitiger oder primärseitiger Dämpferteil bezeichnet, während der andere Dämpferteil, hier der Dämpferteil 4 mit einem hier nicht dargestellten Abtrieb wenigstens mittelbar, das heißt direkt oder über weitere Übertragungselemente, verbindbar ist. Dieser andere Dämpferteil 4 wird auch als abtriebseitiger oder sekundärseitiger Dämpferteil bezeichnet. Die einzelne Dämpfungseinrichtung 2 kann verschiedenartig ausgebildet sein. Im einfachsten Fall umfasst diese eine Dämpferanordnung mit Energiespeichereinheiten, welche vorzugsweise als Federeinheiten ausgebildet sind.
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Der erste Dämpferteil 3 umfasst zumindest zwei miteinander wenigstens mittelbar drehfest unter Ausbildung eines Innenraumes 7 verbundene Gehäuseteile 5, 6. Die Verbindung ist beispielhaft dargestellt und mit 38 bezeichnet.
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Der zweite Dämpferteil 4 wird beispielsweise von einem im Innenraum 7 angeordneten Mittelscheibenteil 8 gebildet. Das Mittelscheibenteil 8 kann ebenfalls ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Dieses wird im einfachsten Fall von einem scheibenförmigen Element mit entsprechenden Ausnehmungen in Form von Durchgangsöffnungen oder randoffenen Aussparungen zur Ausbildung von Funktionsflächen, insbesondere den in Umfangsrichtung weisenden Abstützflächen für die Energiespeichereinrichtungen oder aber aus einer Mehrzahl derartiger scheibenförmiger Elemente, die zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, gebildet. Der Mittelscheibenteil 8 ist über eine Verbindung, welche vorzugsweise drehfest ausgebildet ist, mit einem Anschlusselement verbunden. Das Anschlusselement kann beispielsweise als Nabe, Welle oder Gelenkwellenflansch ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Drehschwingungsdämpferanordnung 10 einen Adaptionsflansch 9 umfasst, der mit dem ersten Dämpferteil 3 in ersten Verbindungsbereichen 12 über erste Verbindungseinrichtungen 16 mitnahmefest unter Ausbildung einer vormontierten Baueinheit verbunden ist und der Adaptionsflansch 9 weitere zweite Verbindungsbereiche 13 für Verbindung mit der Antriebsmaschine oder einem mit dieser drehfest verbundenen Bauteil 11 aufweist. Adaptionsflansch 9 und Drehschwingungsdämpfer 1 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Verbindungseinrichtung 16 umfasst Verbindungselemente, die jeweils mit entsprechenden Verbindungselementen am ersten Dämpferteil 3 und dem Adaptionsflansch 9 in Wirkverbindung bringbar sind. Dabei sind die Verbindungsbereiche 12 und 14 bzw. die durch diese vorgegebenen Anschlussgeometrien an erstem Dämpferteil 3 und Adaptionsflansch 9 aufeinander abgestimmt. Um einen möglichst hohen Grad an Gleichteilen zu erzielen ist es vorgesehen, die Anschlussgeometrien am Dämpferteil 3 und dem Adaptionsflansch 9 zur Verbindung zwischen diesen für eine Vielzahl von Anwendungsfällen bei gleicher Auslegung und Ausbildung des Drehschwingungsdämpfers 1 beizubehalten, d.h. standardisierte Anschlussgeometrien am Dämpferteil 3 und dem mit diesem zu verbindenden Bereich am Adaptionsflansch 9 bereitzustellen und die Überbrückung zu den unterschiedlichsten Anschlussbereichen am Schwungrad 11 allein über den Adaptionsflansch 9, insbesondere die Anordnung und Ausbildung der zweiten Verbindungsbereiche 13 an diesem vorzunehmen.
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Die Drehschwingungsdämpferanordnung 10 aus mitnahmefest miteinander verbundenem Drehschwingungsdämpfer 1 und Adaptionsflansch 9 ist als vormontierte und hinsichtlich ihrer Lage zueinander vorzentrierte Baueinheit mit einer Antriebsmaschine oder einem mit diesem drehfest verbundenen Bauteil, wie beispielsweise einem Schwungrad 11 verbunden. Die zweiten Verbindungsbereiche 15 am Adaptionsflansch 9 sind dazu derart ausgebildet und angeordnet, mit zweiten Verbindungsbereichen am Schwungrad 11 über zweite Verbindungseinrichtungen 17 verbunden zu werden. Dabei unterscheiden sich die Drehschwingungsdämpferanordnungen 10 mit hinsichtlich Geometrie und Dimensionierung gleichem Drehschwingungsdämpfer 1 nur hinsichtlich der Ausgestaltung des Adaptionsflansches 9 im Anschlussbereich zur Verbindung mit der Antriebsmaschine AM oder einem mit dieser verbundenen Bauteil.
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Die einzelnen Verbindungseinrichtungen 16 und 17 können verschiedenartig ausgebildet sein. Deren Anordnung erfolgt in Verbindungsbereichen 12 am Adaptionsflansch 9 und 14 am ersten Dämpferteil 3, sowie 13 am Adaptionsflansch 9 und 15 am Anschlussbauteil – z.B. dem Schwungrad 11. Die Verbindungsbereiche 12, 13, 14 und 15 sind durch die Anordnung und Aufnahme von Verbindungselementen charakterisiert, die im Zusammenwirken jeweils die erste und zweite Verbindungseinrichtung 16, 17 bilden. Diese können kraftschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Die einzelnen Verbindungseinrichtungen 16, 17 sind mit gleichem Abstand zueinander in Umfangsrichtung um die Drehachse R angeordnet.
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In besonders vorteilhafter Ausbildung erfolgt die Anordnung und Ausbildung der ersten Verbindungsbereiche 14 am Dämpferteil 4 des Drehschwingungsdämpfers 1 an ohnehin erforderlichen und vorgesehenen Gehäuseflächen, wodurch dieser frei von im Stand der Technik gegebenenfalls zum Anschluss an ein Schwungrad 11 vorgesehenen erforderlichen Flanschflächen ist. D.h., dass die einzelnen Gehäuseteile 5 und 6 keine über die Begrenzungsfunktion des Innenraumes 7 zusätzlichen Funktionsflächen, insbesondere Flanschflächen aufweisen müssen.
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Die 2a zeigt beispielhaft anhand eines Ausschnittes einer Ansicht auf die Drehschwingungsdämpferanordnung 10 in Richtung der Drehachse R betrachtet den Adaptionsflansch 9 als ringscheibenförmiges Blechformteil, welches mit dem Dämpferteil 3, insbesondere dem Gehäuseteil 5 im radial äußeren Bereich über Verbindungseinrichtungen 16 verbunden ist. Die 2a zeigt dabei eine Ansicht auf die Drehschwingungsdämpferanordnung 10 auf das zweite Gehäuseteil 6. Die 2b verdeutlicht einen Ausschnitt aus einer Ansicht auf eine Ebene, die durch die Drehachse R und eine Senkrechte zu dieser beschreibbar ist. Die 2c verdeutlicht einen Ausschnitt aus einer beispielhaften Ausgestaltung einer Drehschwingungsdämpferanordnung 10 gemäß 2a, 2b in einem Axialschnitt. Die 2a bis 2c zeigen eine besonders vorteilhafte Ausbildung. Bei dieser ist die Anschlussgeometrie für den Adaptionsflansch am Dämpferteil 3 derart ausgebildet, dass die dafür vorgesehenen Verbindungselemente gleichzeitig zur Verbindung der Gehäuseteile 5, 6 des Dämpferteils 3 genutzt werden können, d.h. die Verbindung von Adaptionsflansch 9 und Dämpferteil 3 wird in die Verbindung 38 der Gehäuseteile 5 und 6 des Dämpferteils 3 mit integriert. Die Verbindungseinrichtung 16 ist somit integral mit der Verbindung 38 unter Ausnutzung der Verbindungselemente 18 ausgebildet. Zusätzliche Verbindungselemente sind nicht erforderlich. Erkennbar sind in den 2a und 2b die ersten Verbindungseinrichtungen 16, die gleichzeitig zur Verbindung 38 der beiden Gehäuseteile 5 und 6 des Dämpferteils 3 dienen, sowie der zweite Verbindungsbereich 13 für zweite Verbindungseinrichtungen 17 am Adaptionsflansch 9. In 2b ferner ersichtlich sind der erste Verbindungsbereich 12 am Adaptionsflansch 9 und der Verbindungsbereich 14 am ersten Dämpferteil 3. Erste und zweite Verbindungsbereiche 12, 13 am Adaptionsflansch 9 sind hier in radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet. Die Anordnung in axialer Richtung erfolgt im dargestellten Fall frei von Versatz. Der Adaptionsflansch 9 ist zu diesem Zweck als ringscheibenförmiges Bauteil ausgebildet, welches auf unterschiedlichen Durchmessern Bestandteile der Verbindungseinrichtungen 16 und 17 in Form von Verbindungselementen 19, hier Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von weiteren Verbindungselementen 18 in Form von Schrauben oder Nieten zur Verbindung mit dem Dämpferteil 3 bzw. dem antriebsseitigen Bauteil aufweist.
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Der erste Verbindungsbereich 14 am Dämpferteil 3, insbesondere Gehäuseteil 5 umfasst hier erste Verbindungselemente 21 in Form von Durchgangsöffnungen die mit den Durchgangsöffnungen 19 im ersten Verbindungsbereich 13 am Adaptionsflansch 9 in Einbaulage fluchten und die Verbindung des Adaptionsflansches 9 mit dem Dämpferteil 3 über die weiteren Verbindungselemente 18 in Form von Schrauben ermöglichen. Die am Adaptionsflansch 9 und dem Dämpferteil 3 vorgesehenen Verbindungselemente 19 und 21 in Form von Durchgangsöffnungen und die Verbindungselemente 18, hier beispielhaft in Form von Schrauben bilden zusammen die Verbindungseinrichtung 16, die in Funktionskonzentration die Verbindung 34 integriert.
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Der zweite Verbindungsbereich 13 am Adaptionsflansch 9, hier in radialer Richtung auf einem größeren Durchmesser als der erste Verbindungsbereich 12 angeordnet, ist durch zweite Verbindungselemente in Form von Durchgangsöffnungen 20 zur Aufnahme und Führung von weiteren Verbindungselementen zur Verbindung mit einem antriebsseitigen Bauteil charakterisiert. Die Verbindungselemente am Schwungrad 11, dem Adaptionsflansch 9 sowie die ggf. weiteren Verbindungselemente in Form von Schrauben oder Nieten bilden die Verbindungseinrichtung 17.
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Die Ausführung gemäß 2 bis 2c ist durch die gemeinsame Nutzung der Verbindungselemente 18 zur Verbindung 38 zwischen den Gehäuseteilen 5 und 6 sowie zur Verbindung zwischen Adaptionsflansch 9 und Dämpferteil 3 durch die Integration der Verbindung von Adaptionsflansch 9 und Dämpferteil 3 in die Verbindung 38 der Gehäuseteile 5, 6 des Dämpferteils 3 charakterisiert. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass auf der abtriebseitigen Seite des Drehschwingungsdämpfers 1 die gleiche Anschlussgeometrie an diesem zur Verfügung steht und der Adaptionsflansch 9 auch abtriebseitig nutzbar ist.
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Denkbar ist es auch – hier jedoch nicht dargestellt – die Gehäuseteile 5, 6 anderweitig und separat miteinander zu verbinden.
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Die Verbindungseinrichtungen 16 und 17 umfassen jeweils eine Vielzahl von Verbindungselementen 18, 19, 20, 21. Diese sind vorzugsweise jeweils auf einem gemeinsamen Durchmesser am jeweiligen Bauteil – Adaptionsflansch, Dämpferteil – in gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung zueinander angeordnet. Denkbar ist jedoch auch eine davon abweichende Ausführung. Vorzugsweise sollte diese jedoch so gewählt werden, dass eine Mehrzahl von Anschlusspositionen des Adaptionsflansches 9 am Dämpferteil 3 möglich ist.
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Die 3a und 3b verdeutlichen beispielhaft zwei Adaptionsflansche 9, welche zur Kopplung mit einem Drehschwingungsdämpfer 1 mit gleicher Anschlussgeometrie und mit einem antriebsseitigem Bauteil unterschiedlicher Anschlussgeometrie geeignet sind. Der Adaptionsflansch 9 ist hier beispielhaft als Blechformteil ausgebildet. Die Verbindungsbereiche 12 und 13 sind jeweils in axialer und radialer Richtung zueinander versetzt angeordnet. Diese umfassen Verbindungselemente 19 und 20 in Form von Durchgangsöffnungen. Erkennbar ist hier, dass die Verbindungsbereiche 12 zur Kopplung mit einem Drehschwingungsdämpfer 1 gleich ausgestaltet sind und die Adaptionsflansche 9 sich lediglich in der Anordnung und/oder Dimensionierung der Verbindungsbereiche 13 unterscheiden.
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Der Adaptionsflansch 9 weist in allen Ausführungen in den Verbindungsbereichen 12 und 13 jeweils Anlageflächen zur Anlage am Anschlussbauteil auf. Die Anlageflächen sind hinsichtlich der Geometrie und Dimensionierung an die Kontur der Anlagefläche am jeweiligen Anschlussbauteil angepasst.
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Die in 1 beschriebene Grundkonfiguration einer Drehschwingungsdämpferanordnung 10 kann durch Verwendung verschiedenartig ausgestalteter Adaptionsflansche 9 mit verschiedenartig ausgebildeten Drehschwingungsdämpfern 1 zum Einsatz gelangen. Die Drehschwingungsdämpfer können dabei als Reihen- oder Paralleldämpfer oder eine kombinierte Reihen-Paralleldämpferanordnung ausgebildet sein. Ferner können die Dämpfer mechanische und hydraulische Dämpfungseinrichtungen umfassen.
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Die 4a und 4b verdeutlichen beispielhaft eine mögliche konstruktive Ausbildung eines Drehschwingungsdämpfers 1 einer Drehschwingungsdämpferanordnung 10. Beide Dämpferteile 3 und 4 sind in Umfangsrichtung relativ zueinander begrenzt verdrehbar, wobei zumindest zwei Dämpferstufen 30 und 31 zwischen diesen angeordnet sind. Die Dämpferstufen 30 und 31 sind in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet, wobei die radial innere Dämpferstufe 30 eine mechanische Dämpferanordnung 32 umfasst, während die radial äußere Dämpferstufe 31 eine hydraulische Dämpferanordnung 34 umfasst. Die einzelnen Dämpferstufen 30 und 31 bilden dabei die Dämpfungseinrichtungen 2 in ihrer Gesamtheit. Dabei wirkt die hydraulische Dämpferanordnung 34 in der Dämpferstufe 31 zumindest über einen Teilbereich des Verdrehwinkelbereiches der ersten Dämpferstufe 30 parallel zu dieser. Das heißt, die mechanische Dämpferanordnung 32 und die hydraulische Dämpferanordnung 34 wirken über einen Teilbereich des gesamten Betriebsbereiches des Drehschwingungsdämpfers 1 gemeinsam.
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Der Dämpferteil 3 ist mehrteilig ausgebildet und umfasst die zwei Gehäuseteile 5 und 6, die miteinander verbunden sind und einen Zwischen- bzw. Innenraum 7 umschließen. Das Dämpferteil 4 in Form des Mittelscheibenteils umfasst mehrere scheibenförmige Elemente 8.1, 8.2, die mit in Umfangsrichtung sich erstreckend ausgebildeten und zueinander beabstandet angeordneten Ausnehmungen ausgeführt sind, wobei jede dieser Ausnehmungen zwei in Umfangsrichtung zueinanderweisende Anlagenflächen bildet, an denen zumindest ein Endbereich der Federeinrichtung F1 der Dämpferstufe 30 zum Anliegen gelangt. Das Mittelscheibenteil 8 umfasst des Weiteren in radialer Richtung weisende Vorsprünge, insbesondere in Form von Nocken 22, zwischen denen und dem Dämpferteil 3 die Komponenten der Dämpferanordnung 34 angeordnet sind. Die Gehäuseteile 5, 6 bilden dabei zumindest im radial äußeren Bereich einen flüssigkeitsdichten Zwischen- bzw. Innenraum 7.
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Die hydraulische Dämpferanordnung 34 umfasst einen schwimmenden Dämpfungsring 40, welcher – hier nicht dargestellt – einteilig oder aber, wie in 4b wiedergegeben, aus mehreren, in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten und mit dem Dämpferteil 3 und dem Mittelscheibenteil 4 zusammenwirkenden Ringsegmenten 41 besteht. Dieser bildet dabei jeweils mit dem Dämpferteil 3 erste Verdrängungskammern 42 und dem Dämpferflansch in Form des Mittelscheibenteils 8 zweite Verdrängungskammern 43.1, 43.2, die strömungsmäßig miteinander über Öffnungen 44.1, 44.2 im Ringsegment 41 in Verbindung stehen. Die einzelnen Ringsegmente 41 sind innerhalb des Dämpferteils 3, insbesondere in den Seitenscheiben 5 und 6, drehbeweglich gelagert und sowohl gegenüber dem Dämpferteil 3 als auch dem Mittelscheibenteil 8 begrenzt verdrehbar geführt. Mit keinem der beiden Drehschwingungsdämpferteile 3, 4 steht dieser jedoch in formschlüssiger Verbindung. Im Einzelnen bildet ein einzelnes Ringsegment 41 mit dem Dämpferteil 3 wenigstens eine radial außenliegende erste Verdrängungskammer 42 und mit dem Dämpferteil 4 zweite Verdrängungskammern 43.1, 43.2. Das Ringsegment 41 weist dazu an seinem äußeren Umfang zumindest zwei Vorsprünge auf, die die erste Verdrängungskammer 42 mit der Innenumfangsfläche am Dämpferteil 3 begrenzen. Zur Bildung der zweiten Verdrängungskammern 43.1, 43.2 kann in einer hier nicht dargestellten Weiterbildung das einzelne Ringsegment 41 in Umfangsrichtung weisende Vorsprünge aufweisen, die die Nocken zumindest teilweise in radialer und axialer Richtung unter Ausbildung eines Abstandes umschließend in der Nicht-Betriebsstellung ausgeführt sind. Insbesondere sind sogenannte Ausbuchtungen vorgesehen, welche die am Außenumfang des Mittelscheibenteils 8 angeordneten Nocken aufnehmen bzw. in welchen diese eintauchen.
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Die einzelnen Verdrängungskammern – erste Verdrängungskammer 42 und zweite Verdrängungskammern 43.1, 43.2 – sind unterschiedlich groß ausgebildet. Vorzugsweise ist zur Steuerung der Dämpfungswirkung eine Drosselstelle in der ersten Verdrängungskammer 42 vorgesehen. Dazu ist diese vorzugsweise in zwei Teilkammern 42.1 und 42.2 unterteilt. Diese Teilkammern werden vom Ringsegment 41 und dem Dämpferteil 3, insbesondere einem mit diesem drehfest verbundenen Distanz- und Zentrierelement 45 gebildet, wobei zwischen dem Distanz- und Zentrierelement 45 und dem Außenumfang des Ringsegmentes 41, insbesondere der in Radialrichtung ausgerichteten Umfangsfläche und/oder dem Innenumfang des Gehäuses bzw. der Gehäuseteile 5, 6 und dem Distanz- und Zentrierelement 45 zumindest ein Spalt 46, der eine Drosselstelle bildet, ausgeführt ist. Dieser verbindet die beiden sich beidseitig des Distanz- und Zentrierelementes 45 und dem Ringsegment 20 ausgebildeten Teilkammern 42.1 und 42.2. Dabei kann ein einzelner radialer Spalt zwischen dem Distanz- und Zentrierelement 45 und dem Anschlusselement in radialer Richtung oder aber jeweils zumindest ein Spalt zwischen Distanz- und Zentrierelement 45 und Gehäuseinnenwand und Ringsegment 41 ausgebildet werden.
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Das Distanz- und Zentrierelement 45 ist in achsparalleler Richtung im radialen äußeren Umfangsbereich durch die gesamte Einheit hindurchgeführt und beispielsweise mittels eines Befestigungselementes am Dämpferteil 3 fixiert. Dazu ist in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl der Distanz- und Zentrierbuchsen vorgesehen. Diese sind vorzugsweise in gleichmäßigem Abstand zueinander in Umfangsrichtung angeordnet und zwischen den in Umfangsrichtung ausgebildeten Nocken 22 am Dämpferteil 4.
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Die Verdrängung von Dämpfungsmedium in den zweiten Verdrängungskammern 43 erfolgt durch Spalte zwischen den Ringsegmenten 41, und den Vorsprüngen bzw. Nocken 22 des Mittelscheibenteils 8.
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Die mechanische Dämpferanordnung 32 umfasst hier Federeinheiten F1 aufweisende Energiespeichervorrichtungen. Dabei können eine oder mehrere derartige Federeinheiten in Reihe oder parallel geschaltet angeordnet werden. Die Federenden stützen sich vorzugsweise über sogenannte Federtöpfe an den miteinander elastisch zu koppelnden Dämpferteilen 3, 4 ab.
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Bei allen genannten Ausführungen kann die radiale Ausrichtung am Schwungrad 11 bei Integration der Drehschwingungsdämpferanordnung 10 in einen Antriebsstrang beispielsweise über einen radial außen liegenden Zentrierdurchmesser am Adaptionsflansch 9 ausgeführt werden. Dieser kann vom Außendurchmesser gebildet werden oder aber an der zum Schwungrad 11 weisenden Stirnseite des Adaptionsflansches 9 durch Ausgestaltung dessen vorgesehen sein. Denkbar ist aber auch der Einsatz von in der Kontaktfläche zum Schwungrad 11 ausgeführten Passbohrungen, über die der Adaptionsflansch 9 inkl. des mit diesem herstellerseitig bereits montierten Drehschwingungsdämpfers 1 z.B. an Passstiften am Schwungrad ausgerichtet und zentriert wird. Denkbar sind auch weitere Ausführungen, bei denen der einzelne Passstift im Adaptionsflansch 9 angeordnet Ist und die Gegenfläche am Schwungrad 11 eine Passbohrung enthält. Denkbar sind auch Lösungen, bei denen die radiale Ausrichtung nur über bestimmte Segmentabschnitte erfolgt, i.d.R. mindestens drei für eine statisch sichere Ausrichtung, nicht aber über den gesamten Umfang in Drehrichtung des Dämpfers.
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Die 5 zeigt beispielhaft eine zusätzliche Möglichkeit zur Adaption des Einbauraumes bei Integration eines Drehschwingungsdämpfers 1 in einen Antriebsstrang, bei welcher kein einteiliger Adaptionsflansch 9 vorgesehen ist sondern eine Vielzahl von einzelnen Abstandselementen 39 zur axialen Ausrichtung der Drehschwingungsdämpferanordnung 10 gegenüber dem Schwungrad 11. Diese sind jeweils als separate Elemente ausgebildet und in die Verbindung zwischen hier nicht dargestelltem Schwungrad 11 und Dämpferteil 3 integriert, wobei die Gehäuseteile 5 und 6 durch Ausbildung entsprechender Flanschbereiche an diesen die radiale und axiale Ausrichtung der Abstandselemente 39 realisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Dämpfungseinrichtung
- 3
- Dämpferteil
- 4
- Dämpferteil, Mittelscheibenteil
- 5
- Gehäuseteil
- 6
- Gehäuseteil
- 7
- Innenraum
- 8
- Mittelscheibe
- 8.1
- Mittelscheibenelement
- 8.2
- Mittelscheibenelement
- 9
- Adaptionsflansch
- 10
- Drehschwingungsdämpferanordnung
- 11
- Schwungrad
- 12
- erster Verbindungsbereich Adaptionsflansch
- 13
- zweiter Verbindungsbereich Adaptionsflansch
- 14
- erster Verbindungsbereich Dämpferteil
- 15
- Verbindungsbereich Schwungrad
- 16
- erste Verbindungseinrichtung
- 17
- zweite Verbindungseinrichtung
- 18
- Verbindungselemente
- 19
- Verbindungselemente
- 20
- Verbindungselemente
- 21
- Verbindungselement
- 22
- Nocken
- 30
- Dämpferstufe
- 31
- Dämpferstufe
- 32
- mechanische Dämpferanordnung
- 33
- mechanische Dämpferanordnung
- 34
- hydraulische Dämpferanordnung
- 35
- Ausnehmung
- 38
- Verbindung Gehäuseteil
- 39
- Abstandselement
- 40
- Dämpfungsring
- 41
- Ringsegment
- 42
- Verdrängungskammer
- 42.1
- Teilkammer
- 42.2
- Teilkammer
- 43.1
- Verdrängungskammer
- 43.2
- Verdrängungskammer
- 44.1
- Öffnung
- 44.2
- Öffnung
- 45
- Zentrierelement
- 46
- Spalt, Drosselstelle
- 47
- Antriebsstrang
- R
- Drehachse
- F1
- Federeinrichtung
