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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Eingangsteil, einem begrenzt gegenüber diesem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse verdrehbaren Ausgangsteil mit einer Ausgangsnabe sowie einem Fliehkraftpendel.
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Gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer beispielsweise in Form eines Zweimassenschwungrads dienen der Isolation von Drehschwingungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine. Aus der
DE 10 2012 215 867 A1 ist beispielsweise ein Drehschwingungsdämpfer mit einem an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aufgenommenen Eingangsteil und einem Ausgangsteil mit einer Ausgangsnabe bekannt, wobei zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil eine Federeinrichtung vorgesehen ist, die bei Verdrehung von Eingangsteil und Ausgangsteil gegeneinander wirksam ist. Das Eingangsteil bildet hierbei eine Primärschwungmasse und nimmt die Federeinrichtung auf. Mittels der Ausgangsnabe ist das Ausgangsteil mit einer Vorrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung, insbesondere einer nass betriebenen Doppelkupplung drehschlüssig verbunden, die die Sekundärschwungmasse bildet. An dem Ausgangsteil ist weiterhin ein Fliehkraftpendel mit im Wesentlichen auf radial gleicher Höhe der Federeinrichtung angeordneten Pendelmassen vorgesehen.
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Die
DE 10 2014 221 005 B3 zeigt einen ähnlichen Drehschwingungsdämpfer, bei dem zusätzlich radial außerhalb des Fliehkraftpendels ein Masseelement angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer mit verbesserter Drehschwingungsisolierung vorzuschlagen. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer mit verbesserter Drehschwingungsisolierung bei geringem Bauraumbedarf vorzuschlagen.
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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 kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein und dient der Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen insbesondere einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Hierbei kann das Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers um eine Drehachse verdrehbar angeordnet und beispielsweise direkt an der Kurbelwelle aufgenommen, beispielsweise verschraubt sein und eine Primärschwungmasse ausbilden. Hierzu können Scheibenteile aus Blech hergestellt sein und radial außen weitere Masseelemente beispielsweise einen Anlasserzahnkranz, einen Geberring zur Steuerung der Brennkraftmaschine, eine oder mehrere Zusatzmassen und/oder dergleichen aufweisen. Gegenüber dem Eingangsteil ist ein begrenzt entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse verdrehbares Ausgangsteil vorgesehen. Das Ausgangsteil enthält eine Ausgangsnabe mit einer Innenverzahnung, welche mit einer außenverzahnten Welle, Zapfen oder dergleichen einer dem Drehschwingungsdämpfer nachgeschalteten Vorrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung, die nass betrieben sein kann, einem Drehmomentwandler oder dergleichen drehschlüssig verbunden ist. Die nachgeschaltete Vorrichtung kann daher zur Ausbildung der Zweimassenfunktion die Sekundärschwungmasse bilden.
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In den Drehschwingungsdämpfer ist ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelmassenträger beispielsweise einem Pendelflansch integriert, an dem über den Umfang verteilt mittels Pendellagern Pendelmassen angeordnet sind. Die Pendelmassen sind aufgrund der von den Pendellagern vorgegebenen Pendelbahnen gegenüber dem Pendelmassenträger pendelfähig aufgenommen und werden im Fliehkraftfeld des drehenden Drehschwingungsdämpfers nach radial außen beschleunigt. Die Pendelmassen bilden aufgrund der möglichen Verlagerung entlang der Pendelbahnen bei einem Auftreten von Drehschwingungen einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger. Dieser ist beispielsweise auf zumindest eine Erregerschwingungsordnung der Brennkraftmaschine ausgelegt. Beispielsweise können die Pendelmassen mittels jeweils zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager an dem Pendelmassenträger aufgenommen sein und damit eine Pendelbewegung im Sinne eines bifilar aufgehängten Pendels mit parallel oder trapezförmig angeordneten Pendelfäden nachbilden. Die Pendellager können aus Laufbahnen für Pendelrollen gebildet sein, die in axial gegenüberliegende Ausnehmungen der Pendelmassen und des Pendelmassenträgers eingebracht sind. Eine Pendelrolle übergreift dabei jeweils axial unter Bildung einer Dreipunktabstützung zwei Laufbahnen zweier axial beabstandeter, beidseitig eines Pendelflanschs angeordneter und miteinander verbundener Pendelmassen und eine Laufbahn des Pendelflanschs. In einer alternativen Ausführungsform übergreift die Pendelrolle entsprechend zwei axial gegenüberliegende Laufbahnen zweier den Pendelmassenträger bildenden und miteinander verbundener Seitenteile, die axial zwischen sich die Pendelmassen mit jeweils einer Laufbahn aufnehmen, und eine Laufbahn der Pendelmasse.
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Um die Dämpferkapazität des Drehschwingungsdämpfers zu erhöhen und gleichzeitig den zur Verfügung stehenden Bauraum optimal zu nutzen, sind erste Federelemente einer ersten Dämpferstufe der Federeinrichtung in einer Ringkammer des Eingangsteils, das Fliehkraftpendel radial innerhalb der ersten Dämpferstufe und zweite Federelemente einer zweiten Dämpferstufe der Federeinrichtung axial benachbart zu der ersten Dämpferstufe in Reihe geschaltet angeordnet. Dies bedeutet, dass in an sich üblicher Weise Bogenfedern als erste Federelemente in einer von dem Eingangsteil gebildeten Ringkammer untergebracht sind und beispielsweise durch Anprägungen von die Ringkammer bildenden Scheibenteilen eingangsseitig beaufschlagt werden. Radial innerhalb der ersten Federelemente ist dabei in bevorzugter Weise durch die Ringkammer abgekapselt das Fliehkraftpendel angeordnet. Beispielsweise kann ein den Pendelmassenträger bildender Pendelflansch beidseitig Pendelmassen aufnehmen und radial außen die ersten Federelemente ausgangsseitig beaufschlagen. Hierzu können an dem Pendelflansch radial außen erweiterte Flanschflügel vorgesehen sein, die in die radial innen offene Ringkammer und damit zwischen die Stirnseiten benachbarter Bogenfedern eingreifen.
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Die zweiten Federelemente der zweiten Dämpferstufe können im Wesentlichen radial auf gleicher Höhe wie die Pendelmassen des Fliehkraftpendels angeordnet sein. Die zweiten Federelemente können aus über den Umfang verteilt angeordneten kurzen, bevorzugt linearen Schraubendruckfedern gebildet sein. In dem Bauraum radial außerhalb der zweiten Federelemente und dabei im Wesentlichen auf radial gleicher Höhe wie die ersten Federelemente kann eine beispielsweise ringförmige oder aus Ringsegmenten gebildete Schwungmasse angeordnet sein. Hierbei kann eine gegebenenfalls kleine Schwungmasse der nachgeschalteten Vorrichtung erhöht werden, um den Zweimasseneffekt im Sinne eines Zweimassenschwungrads zu verbessern. Hierbei kann die Sekundärschwungmasse dem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers zugeordnet, also am Ausgangsteil der zweiten Dämpferstufe angeordnet sein.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, beispielsweise um ein Dreimassenschwungrad vorzusehen, kann die Schwungmasse den beiden Dämpferstufen wirksam angeordnet sein. Hierbei kann die Schwungmasse am Ausgangsteil der ersten Dämpferstufe und/oder an dem Eingangsteil der zweiten Dämpferstufe angeordnet sein.
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Die zweite Dämpferstufe kann aus mehreren Scheibenteilen wie Blechteilen ausgebildet sein, wobei die Scheibenteile kurze Schraubendruckfedern in ausgenommenen Fenstern aufnehmen und unter Verdrehung der ein- und ausgangsseitigen Scheibenteile beaufschlagen. Beispielsweise kann das Eingangsteil der zweiten Dämpferstufe aus zwei miteinander verbundenen, die zweiten Federelemente aufnehmenden und eingangsseitig beaufschlagenden Scheibenteilen gebildet sein, wobei ein Ausgangsteil der zweiten Dämpferstufe und damit des Drehschwingungsdämpfers aus einem axial zwischen den Scheibenteilen angeordneten, die zweiten Federelemente ausgangsseitig beaufschlagenden Nabenflansch gebildet ist, der mit der Ausgangsnabe verbunden, beispielsweise einteilig ausgebildet ist.
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Zur Verbindung der beiden Dämpferstufen, nämlich des Ausgangsteils der ersten Dämpferstufe mit dem Eingangsteil der zweiten Dämpferstufe kann der die Pendelmassen des Fliehkraftpendels aufnehmende Pendelflansch radial außen eine ausgangsseitige Beaufschlagung der ersten Federelemente bilden und radial innen eine Verbindung mit der zweiten Dämpferstufe aufweisen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann eines der Scheibenteile mit dem Pendelflansch verbunden, beispielsweise vernietet sein. Hierzu können aus dem dem Pendelflansch zugewandten Scheibenteil der beiden das Eingangsteil bildenden Scheibenteile Laschen ausgestellt sein, welche mit dem Pendelflansch vernietet sind. Die Laschen sind beispielsweise zuerst axial ausgestellt und anschließend radial beispielsweise nach radial innen abgekantet, so dass ein axialer Bauraum der Pendelmassen zwischen Scheibenteil und Pendelflansch ausgeglichen werden kann. Die radial außerhalb der zweiten Federelemente angeordnete Schwungmasse kann mit einem oder beiden Scheibenteilen verbunden, beispielsweise vernietet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Schwungmasse nach radial innen erweiterte Vorsprünge aufweisen, die direkt oder mittels an dieser befestigter wie vernieteter Laschen mit der ersten Dämpferstufe, beispielsweise mit dem Pendelflansch verbunden, beispielsweise vernietet sind.
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Die Schwungmasse kann als Guss- oder Schmiedeteil oder in speziellen Anwendungsformen aus einem Blechteil gebildet sein, welches radial ein- oder mehrfach umgelegt sein kann. Das Scheibenteil kann radial nach innen über die zweiten Federelemente erstreckt sein. Zur Verminderung von axialem Bauraum, können im Bereich der zweiten Federelemente fensterförmige Ausnehmungen vorgesehen sein, in die die zweiten Federelemente axial eintauchen können. Die nach innen erweiterten Bereiche der Schwungmasse können als Verbindungsstellen zur Verbindung mit der ersten Dämpferstufe, insbesondere dessen Ausgangsteil, beispielsweise mit dem Pendelflansch dienen.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 den oberen Teil eines um eine Drehachse angeordneten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt,
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2 eine Teilansicht auf ein Scheibenteil der zweiten Dämpferstufe des in 1 gezeigten Drehschwingungsdämpfers,
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3 den oberen Teil eines gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer der 1 abgeänderten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt und
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4 eine Teilansicht eines Scheibenteils und einer Schwungmasse des Drehschwingungsdämpfers der 3.
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Die 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d angeordneten Drehschwingungsdämpfers 1 im Schnitt. Das Eingangsteil 2 ist als Primärschwungmasse ausgebildet und enthält die Scheibenteile 3, 4 und den Anlasserzahnkranz 5. Die beiden Scheibenteile 3, 4 bilden die nach radial innen offene Ringkammer 6.
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Das Ausgangsteil 7 weist die Ausgangsnabe 8 mit der Innenverzahnung 9 auf, die den Drehschwingungsdämpfer 1 mit einer nicht dargestellten Welle oder Zapfen einer nachfolgenden Vorrichtung, beispielsweise einer nass betriebenen Doppelkupplung oder dergleichen drehschlüssig verbindet.
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Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 7 sind entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 10 gegeneinander um die Drehachse d verdrehbar. Die Federeinrichtung 10 ist aus den beiden in Reihe geschalteten Dämpferstufen 11, 12 gebildet. Die erste Dämpferstufe 11 enthält die ersten, aus den Bogenfedern 14 gebildeten Federelemente 13. Die ersten Federelemente 13 sind in der Ringkammer 6 untergebracht und werden eingangsseitig von nicht dargestellten, an den Scheibenteilen 3, 4 vorgesehenen Anprägungen, die axial zwischen die Stirnseiten in Umfangsrichtung benachbarter Bogenfedern 14 eingreifen, beaufschlagt.
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Radial innerhalb der ersten Federelemente 13 ist das Fliehkraftpendel 15 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 15 weist den als Pendelflansch 17 ausgebildeten Pendelmassenträger 16 auf, an dem über den Umfang verteilt Pendelmassen 18 mit beidseitig des Pendelflanschs 17 angeordneten Pendelmassenteilen 19 mittels nicht dargestellter Pendellager wie an sich bekannt pendelfähig aufgenommen sind. Der Pendelflansch 17 weist radial außen in die Ringkammer 6 zwischen jeweils zwei Stirnseiten der Bogenfedern 14 erstreckte Flanschflügel 20 auf, die die ersten Federelemente 13 ausgangsseitig beaufschlagen.
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Axial benachbart zu der ersten Dämpferstufe 11 und den Pendelmassen 18 ist die zweite Dämpferstufe 12 angeordnet. Dabei sind die zweiten Federelemente 21 im Wesentlichen auf radialer Höhe der Pendelmassen 18 angeordnet. Das Eingangsteil 22 der zweiten Dämpferstufe 12 enthält die beiden axial beabstandeten und mittels der Niete 25 radial innen verbundenen Scheibenteile 23, 24. Radial außerhalb der zweiten Federelemente 21 ist die ringförmige Schwungmasse 26 angeordnet, die mit dem Scheibenteil 24 mittels der Niete 27 verbunden ist und Vertiefungen 28 aufweist, in die axiale Vorsprünge 29 des Scheibenteils 23 eingreifen. Das Scheibenteil 23 stützt sich zudem axial an der Schwungmasse 26 ab, so dass radial außen der axiale Abstand zu dem Scheibenteil 24 eingehalten wird. Die Schwungmasse 26 ist im Wesentlichen auf radial derselben Höhe wie die ersten Federelemente 13. Der Außendurchmesser der Schwungmasse 26 und der Außendurchmesser der Scheibenteile 3, 4 des Eingangsteils 2 des Drehschwingungsdämpfers 1 sind im Wesentlichen gleich.
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Das Ausgangsteil der zweiten Dämpferstufe 12 entspricht dem Ausgangsteil 7 des Drehschwingungsdämpfers 1.
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Die zweiten Federelemente 21 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus kurzen über den Umfang verteilt angeordneten, nur angedeuteten Schraubendruckfedern 30 gebildet. Die Schraubendruckfedern 30 sind in Fenstern 31, 32 der Scheibenteile 23, 24 untergebracht. Das Ausgangsteil 7 weist einen nach radial außen zwischen die Scheibenteile 23, 24 erweiterten Nabenflansch 33 auf, dessen radiale Erweiterungen 34 die zweiten Federelemente 21 ausgangsseitig beaufschlagen. Die eingangsseitige Beaufschlagung der zweiten Federelemente 21 erfolgt mittels der radialen Fensterwandungen der Fenster 31, 32.
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Die Verbindung der ersten und zweiten Dämpferstufen 11, 12 erfolgt zwischen dem Pendelflansch 17 und damit des Ausgangsteils der ersten Dämpferstufe 11 und dem diesem axial benachbarten Scheibenteil 23 des Eingangsteils 22 der zweiten Dämpferstufe 12. Hierzu sind an dem Scheibenteil 23 über den Umfang verteilt Laschen 35 ausgestellt und zum Ausgleich des insbesondere durch die Pendelmassen 18 bedingten axialen Abstands axial in Richtung des Pendelflanschs 17 mit einer sich anschließenden radial ausgerichteten Zunge 36 umgelegt. Die Zunge 36 ist mit dem Pendelflansch 17 mittels der Niete 37 vernietet. Mittels der Niete 37 ist zudem zur Kapselung der Ringkammer 6 die Dichtmembran 39 vernietet, die radial außen an das Scheibenteil angelegt ist.
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Die 2 zeigt unter Bezugnahme auf 1 das Scheibenteil 23 des Eingangsteils 22 der zweiten Dämpferstufe 12 in Teilansicht. Radial außen weist das Scheibenteil 23 die über den Umfang verteilt angeordneten axialen Vorsprünge 29 auf, die in die Vertiefungen 28 der Schwungmasse 26 eingreifen. Radial innerhalb sind die über den Umfang angeordneten Fenster 31 mit radial außen zur verbesserten Abstützung der Schraubendruckfedern 30 axial ausgestellten Fensterflügeln 38 ausgenommen. Radial innen sind über den Umfang verteilt die Laschen 35 ausgestellt, axial umgelegt und endseitig unter Bildung der Zungen 36 wieder radial ausgerichtet.
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3 zeigt den gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 abgeänderten Drehschwingungsdämpfer 1a in derselben Darstellung. Im Unterschied zu dem Drehschwingungsdämpfer 1 ist die Verbindung der ersten Dämpferstufe 11a und der zweiten Dämpferstufe 12a zwischen dem Pendelflansch 17a und der Schwungmasse 26a gebildet. Hierzu ist die Schwungmasse 26a nach radial innen über die Schraubendruckfedern 30a hinaus erweitert und weist zur Aussparung des Bauraums der Schraubendruckfedern 30a die Aussparungen 40a auf. An der beispielsweise als Guß- Schmiede- oder Stanzteil ausgebildeten Schwungmasse 26a sind mittels nicht dargestellter Niete Laschen 35a angebracht, die mittels der Niete 37a mit dem Innenumfang des Pendelflanschs 17a verbunden sind. Die das Eingangsteil 22a der zweiten Dämpferstufe 12a bildenden Scheibenteile 23a, 24a sind radial außen mittels des Abstandshalters 41a verbunden. Beide Scheibenteile 23a, 24a sind radial außen aneinander gelegt und auf der der ersten Dämpferstufe 11a abgewandten Seite mittels der Niete 27a mit der Schwungmasse 26a verbunden.
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Die 4 zeigt eine radial außen begrenzte Teilansicht der zweiten Dämpferstufe 12a des Drehschwingungsdämpfers 1a der 3 mit Blick auf die Schwungmasse 26a. Dahinter gibt die Schwungmasse 26a den Blick auf das Scheibenteil 23a und die Ausgangsnabe 8a mit dem Nabenflansch 33a frei. Die Schwungmasse 26a weist die Aussparung 40a, die mit den Fenstern 31a des Scheibenteils 23a fluchten, auf. Radial innen sind an der Schwungmasse 26a mittels der Niete 42a die Laschen 35a aufgenommen, mittels derer die Anbindung der zweiten Dämpferstufe 12a an den Pendelflansch 17a der ersten Dämpferstufe 11a vorgesehen ist (3).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 1a
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Scheibenteil
- 4
- Scheibenteil
- 5
- Anlasserzahnkranz
- 6
- Ringkammer
- 7
- Ausgangsteil
- 8
- Ausgangsnabe
- 8a
- Ausgangsnabe
- 9
- Innenverzahnung
- 10
- Federeinrichtung
- 11
- Dämpferstufe
- 11a
- Dämpferstufe
- 12
- Dämpferstufe
- 12a
- Dämpferstufe
- 13
- Federelement
- 14
- Bogenfeder
- 15
- Fliehkraftpendel
- 16
- Pendelmassenträger
- 17
- Pendelflansch
- 17a
- Pendelflansch
- 18
- Pendelmasse
- 19
- Pendelmassenteil
- 20
- Flanschflügel
- 21
- Federelement
- 22
- Eingangsteil
- 22a
- Eingangsteil
- 23
- Scheibenteil
- 23a
- Scheibenteil
- 24
- Scheibenteil
- 24a
- Scheibenteil
- 25
- Niet
- 26
- Schwungmasse
- 26a
- Schwungmasse
- 27
- Niet
- 27a
- Niet
- 28
- Vertiefung
- 29
- Vorsprung
- 30
- Schraubendruckfeder
- 30a
- Schraubendruckfeder
- 31
- Fenster
- 31a
- Fenster
- 32
- Fenster
- 33
- Nabenflansch
- 33a
- Nabenflansch
- 34
- Erweiterung
- 35
- Lasche
- 35a
- Lasche
- 36
- Zunge
- 37
- Niet
- 37a
- Niet
- 38
- Fensterflügel
- 39
- Dichtmembran
- 40a
- Aussparung
- 41a
- Abstandshalter
- 42a
- Niet
- d
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012215867 A1 [0002]
- DE 102014221005 B3 [0003]
