DE102016214679A1

DE102016214679A1 - Drehschwingungsreduzierung

Info

Publication number: DE102016214679A1
Application number: DE102016214679.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Hertel; Michael Winterstein; Jörg Sudau
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Eine Drehschwingungsreduzierung mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die einen mit einem Antrieb in Wirkverbindung stehenden Eingang und einen mit einem Abtrieb in Wirkverbindung stehenden Ausgang aufweist, wobei die Dämpfungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Dämpfungseinheiten versehen ist, von denen ein abtriebsseitiges Dämpferelement der jeweils antriebsseitigen Dämpfungseinheit unter Bildung jeweils einer Zwischenübertragung mit einem antriebsseitigen Dämpferelement der jeweils abtriebsseitigen Dämpfungseinheit in Wirkverbindung steht, und wobei zumindest eine der Zwischenübertragungen mit einem Tilgersystem in Wirkverbindung steht. Die wirkungsmäßig zwischen dem Tilgersystem und dem Ausgang der Dämpfungsvorrichtung vorgesehene Dämpfungseinheit ist mit einer Scheibenfedereinheit versehen, die einerseits mit dem antriebsseitigen Dämpferelement der das Tilgersystem aufnehmenden Dämpfungsvorrichtung und andererseits mit einem dem Ausgang zugeordneten abtriebsseitigen Dämpferelement der das Tilgersystem aufnehmenden Dämpfungsvorrichtung in drehfester Verbindung steht.

Description

Eine Drehschwingungsreduzierung ist mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die einen mit einem Antrieb in Wirkverbindung stehenden Eingang und einen mit einem Abtrieb in Wirkverbindung stehenden Ausgang aufweist, wobei die Dämpfungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Dämpfungseinheiten versehen ist, von denen ein abtriebsseitiges Dämpferelement der jeweils antriebsseitigen Dämpfungseinheit unter Bildung jeweils einer Zwischenübertragung mit einem antriebsseitigen Dämpferelement der jeweils abtriebsseitigen Dämpfungseinheit in Wirkverbindung steht, und wobei zumindest eine der Zwischenübertragungen mit einem Tilgersystem in Wirkverbindung steht.
Eine derartige Drehschwingungsreduzierung ist aus der DE 10 2014 207 260 A1 bekannt. Das antriebsseitige Dämpferelement einer antriebsseitigen Dämpfereinheit ist mit einer Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers drehfest verbunden, während das abtriebsseitige Dämpferelement dieser Dämpfereinheit unter Bildung einer Zwischenübertragung als antriebsseitiges Dämpferelement einer abtriebsseitigen Dämpfereinheit wirksam ist. Das abtriebsseitige Dämpferelement der abtriebsseitigen Dämpfereinheit ist an den Ausgang der Dämpfungsvorrichtung angebunden, und auch ein Tilgersystem greift an dem Ausgang der Dämpfungsvorrichtung an.
Bei einer Drehschwingungsreduzierung einer Dämpfungsvorrichtung, an deren Ausgang ein Tilgersystem angebunden ist, besteht selbst unter Volllast bei sehr geringer Drehzahl, beispielsweise bei einer Drehzahl um 1000 Umdrehungen pro Minute, der Vorteil sehr geringer Drehungleichförmigkeit. Diesem Vorteil steht allerdings entgegen, dass bei höherer Drehzahl, beispielsweise innerhalb eines Drehzahlbereiches zwischen 1500 und 1800 Umdrehungen pro Minute, ein deutlicher Anstieg der Drehungleichförmigkeit zu verzeichnen ist. Dieser Anstieg der Drehungleichförmigkeit geht einher mit stark abfallenden Auslenkwinkeln am Ausgang der Dämpfungsvorrichtung, auch wenn am Eingang der Dämpfungsvorrichtung Torsionsschwingungen anliegen. Dieses Verhalten der Dämpfungsvorrichtung, deren Ausgang dann zumindest näherungsweise in einem Schwingungsknoten verweilt, ist durch Effekte aus der Getriebeanordnung bedingt. Besonders nachteilig ist das Verweilen des Ausgangs der Dämpfungsvorrichtung in einem Schwingungsknoten, weil hierdurch die Schwingungsanregungen fehlen, welche für die Funktion von Tilgermassen des mit dem Ausgang der Dämpfungsvorrichtung verbundenen Tilgersystems dringend benötigt würden. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf den zuvor genannten deutlichen Anstieg der Drehungleichförmigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehschwingungsreduzierung zu schaffen, die bei kompakter Ausführung die Bildung eines Schwingungsknotens in demjenigen Bereich einer Dämpfungsvorrichtung vermeidet, in welchem ein Tilgersystem angreift.
Diese Aufgabe wird durch eine Drehschwingungsreduzierung gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach ist eine Drehschwingungsreduzierung mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die einen mit einem Antrieb in Wirkverbindung stehenden Eingang und einen mit einem Abtrieb in Wirkverbindung stehenden Ausgang aufweist, wobei die Dämpfungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Dämpfungseinheiten versehen ist, von denen ein abtriebsseitiges Dämpferelement der jeweils antriebsseitigen Dämpfungseinheit unter Bildung jeweils einer Zwischenübertragung mit einem antriebsseitigen Dämpferelement der jeweils abtriebsseitigen Dämpfungseinheit in Wirkverbindung steht, und wobei zumindest eine der Zwischenübertragungen mit einem Tilgersystem in Wirkverbindung steht.
Von besonderer Bedeutung hierbei ist, dass die wirkungsmäßig zwischen dem Tilgersystem und dem Ausgang der Dämpfungsvorrichtung vorgesehene Dämpfungseinheit mit einer Scheibenfedereinheit versehen ist, die einerseits mit dem antriebsseitigen Dämpferelement der das Tilgersystem aufnehmenden Dämpfungseinrichtung und andererseits mit einem dem Ausgang zugeordneten abtriebsseitigen Dämpferelement der das Tilgersystem aufnehmenden Dämpfungseinrichtung in drehfester Verbindung steht.
Bei Verwendung einer Scheibenfedereinheit als Dämpfungseinheit wirkungsmäßig zwischen dem Tilgersystem und dem Ausgang der Dämpfungsvorrichtung kann diese in bevorzugter Ausführung wie folgt ausgebildet sein:
Die Scheibenfedereinheit verfügt über zumindest eine Scheibenfeder mit wenigstens einen zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund, von welchem ausgehend in Umfangsrichtung in vorbestimmten Abständen zueinander angeordnete Biegefedern vorgesehen sind. Diese Biegefedern sind parallel zueinander wirksam, so dass sich eine vergleichsweise hohe Federsteifigkeit ergibt. Noch höher wird die Federsteifigkeit dann sein, wenn die Scheibenfeder mit wenigstens zwei zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bünden ausgebildet ist, von denen einer die Biegefedern radial innen und der andere die Biegefedern radial außen begrenzt. Weist die Scheibenfedereinheit nicht nur eine Scheibenfeder auf, sondern stattdessen eine Mehrzahl hiervon, dann kann die Steifigkeit weiter beeinflusst werden, indem die einzelnen Scheibenfedern entweder zur Bildung einer Reihenschaltung oder aber zur Bildung einer Parallelschaltung entsprechend miteinander verbunden sind.
Eine Reihenschaltung entsteht beispielsweise, wenn zumindest zwei Scheibenfedern der Scheibenfedereinheit derart miteinander verbunden sind, dass bei Ausbildung der einzelnen Biegefedern der Scheibenfedern an ihren vom jeweiligen ringförmigen Bund abgewandten Enden als freie Enden diese freien Enden der einen Scheibenfeder mit dem zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund einer jeweils benachbarten Scheibenfeder verbunden sind. Bei einer Ausführung mit beispielsweise zwei Scheibenfedern wird ein Drehmoment vom antriebsseitigen Dämpfungselement der betreffenden Dämpfungseinheit auf den Bund der nächstfolgenden Scheibenfeder geleitet, von dort aus über die Biegefedern an den Bund der benachbarten Scheibenfeder übertragen, um von dort aus über die Biegefedern dieser Scheibenfeder auf den Bund des nachfolgenden abtriebsseitigen Dämpfungselementes dieser Dämpfungseinheit übertragen zu werden. Verfügen die Scheibenfedern dagegen über jeweils zwei Bünde, ist die Übertragungskette einfacher gestaltet, da zur Verbindung zweier benachbarter Scheibenfedern jeweils ein Bund jeder Scheibenfeder mit je einem Bund der anderen Scheibenfeder verbunden werden muss. Von den verbleibenden Bünden wird einer mit dem antriebsseitigen Dämpfungselement und der andere mit dem abtriebsseitigen Dämpfungselement der entsprechenden Dämpfungseinheit verbunden.
In Vergleich zu einer Dämpfungseinheit, die mit Schraubenfedern ausgebildet ist, verfügt die mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildete Dämpfungseinheit selbst dann über eine höhere Steifigkeit, wenn eine Mehrzahl an Scheibenfedern vorgesehen und in Reihenschaltung miteinander verbunden sind. Dies resultiert daraus, dass zum einen die Biegefedern der jeweiligen Scheibenfeder in Parallelschaltung zueinander wirksam sind, und zum anderen diese Biegefedern über einen begrenzten Auslenkweg verfügen. Mit Vorzug wird daher die mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildete Dämpfungseinheit als diejenige Dämpfungseinheit eingesetzt, die zum Abtrieb den geringsten Abstand aufweist. Bei einer derartigen Ausführung können die vorangehenden Dämpfungseinheiten die gewünschte Dämpfungswirkung erbringen, so dass der mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildete Dämpfungseinheit lediglich die Aufgabe zukommen kann, das Entstehen eines Schwingungsknotens im Wirkungsbereich eines Tilgersystems zu verhindern.
Bei entsprechender Anordnung der mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildeten Dämpfungseinheit kann diese aber auch verhindern, dass das Tilgersystem an dem Ausgang der Dämpfungsvorrichtung angreift, so dass das Risiko eines Schwingungsknotens in diesem Bereich aufgrund fehlender Rückwirkung aus dem Getriebe gar nicht entstehen kann. Dies wird dann der Fall sein, wenn die mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildete Dämpfungseinheit den Ausgang der Dämpfungsvorrichtung wirkungsmäßig an ein Abtriebselement einer vorangehenden Dämpfungseinheit anbindet. Eine derartige Ausführung ist dann besonders vorteilhaft, wenn das antriebsseitige Dämpferelement der das Tilgersystem aufnehmenden Dämpfungsvorrichtung durch eine erste Nabe dieser Dämpfungsvorrichtung gebildet ist, die eine zweite Nabe dieser Dämpfungsvorrichtung entlang zumindest eines Teils ihrer axialen Erstreckung umschließt, wobei die zweite Nabe als das dem Ausgang zugeordnete abtriebsseitige Dämpferelement der Dämpfungsvorrichtung dient. Damit die mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildete Dämpfungseinheit ihre Wirkung uneingeschränkt entfalten kann, ist die erste Nabe relativ zur zweiten Nabe in Umfangsrichtung relativ bewegbar, und die Scheibenfedereinheit einerseits mit der ersten Nabe und andererseits mit der zweiten Nabe drehfest verbunden. Mit besonderem Vorzug erfolgt die drehfeste Verbindung der Scheibenfedereinheit sowohl mit der ersten Nabe als auch mit der zweiten Nabe jeweils formschlüssig. Andere drehfeste Verbindungen, wie kraft oder stoffschlüssig, sind allerdings ebenso möglich.
Weiterhin bleibt festzustellen, dass die mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildete Dämpfungseinheit in Vergleich zu einer Dämpfungseinheit, die mit Schraubenfedern ausgebildet ist, sehr kompakt ausgebildet werden kann, da die zumindest eine Scheibenfeder der Scheibenfedereinheit in Achsrichtung sehr flach ausgebildet werden kann, und somit in dieser Richtung erheblich weniger Bauraum als eine mit Schraubenfedern ausgebildete Dämpfungseinheit erfordert. Selbst bei einer Mehrzahl an Scheibenfedern bleibt der Raumbedarf in Achsrichtung minimal. Aus diesem Grund ist der Einbau der mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildeten Dämpfungseinheit in eine Drehschwingungsreduzierung insbesondere an einer Position der letztgenannten empfehlenswert, an welcher der verfügbare Bauraum in Achsrichtung besonders begrenzt ist. Dies ist nicht selten im radial inneren Bereich der Fall, mithin also dort, wo auch die relativ hohe Steifigkeit der mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildeten Dämpfungseinheit erwünscht ist.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele für mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildete Dämpfungseinheiten dargestellt und beschrieben. Es zeigt:
1 Einen Querschnitt durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler zur Darstellung einer Drehschwingungsreduzierung mit einer Dämpfungsvorrichtung mit mehreren Dämpfungseinheiten, von denen die dem Abtrieb zugeordnete Dämpfungseinheit mit einem Tilgersystem zusammen wirkt, und mit einer Scheibenfedereinheit ausgebildet ist;
2 einen Schnitt entlang der Linie D-D der 1;
3 einen Schnitt entlang der Linie E-E der 1;
4 einen Schnitt entlang der Linie F-F der 1;
5 eine Scheibenfeder abweichenden Designs.
Ein in 1 gezeigter hydrodynamischer Drehmomentwandler 1 verfügt über ein Gehäuse 2, das um eine Zentralachse 3 drehbar ist. Das Gehäuse 2 ist in Achsrichtung zweiteilig ausgeführt, indem eine Gehäusekammerung 4 zur Aufnahme eines Gehäusedeckels 5 dient. An dem Gehäusedeckel 5 ist ein Mitnehmer 6 befestigt, der zur Herstellung einer Drehverbindung mit einem lediglich schematisch in strichpunktierter Darstellung abgebildeten Antrieb 7 dient. In der DE 32 22 119 A1 ist in 1 dargestellt, wie eine derartige Verbindung zwischen einem Antrieb und einem hydrodynamischen Drehmomentwandler aussieht.
Die Gehäusekammerung 4 bildet an der vom Antrieb 7 abgewandten Seite durch Aufnahme von Pumpenschaufeln ein Pumpenrad 10 aus, das mit einem über Turbinenschaufeln verfügenden Turbinenrad 11 zusammenwirkt. Axial zwischen Pumpen- und Turbinenrad ist ein Leitrad 12 angeordnet, das sich über einen Freilauf 13 an einer nicht gezeigten Stützwelle abstützt, und zusammen mit dem Pumpenrad 10 und dem Turbinenrad 11 einen hydrodynamischen Kreis 14 bildet. Der Freilauf 13 stützt sich axial einerseits mittels eines Axiallagers 15 an der Gehäusekammerung 4 ab, und axial andererseits mittels eines Axiallagers 16 an einer Radialstütze 17, die sich ihrerseits an einem Radialvorsprung 18 einer als Ausgang 20 wirksamen Trägernabe 19 einer noch näher zu beschreibenden Drehschwingungsreduzierung 24 abstützt. Die Trägernabe 19, die mittels einer Verzahnung 96 drehfest auf einem lediglich strichpunktiert dargestellten Abtrieb 78 in Form einer Getriebeeingangswelle aufgenommen ist, stützt sich über ein mit Strömungsführungen 21 versehenes Kopfstück 22 und einen Anlagering 23 am Gehäusedeckel 5 axial ab. Wie die 2 bis 4 zeigen, besteht zwischen der Trägernabe 19 und dem Kopfstück 22 eine Drehverbindung, indem das Kopfstück 22 mittels in vorbestimmten Umfangsabständen zueinander ausgebildeten Radialvorsprüngen 94 von radial innen aus in die Verzahnung 96 eingreift.
Radial außerhalb des Kopfstückes 22 an dem Gehäusedeckel 5 ist ein Kolbenträger 8 befestigt, der radial innen gegenüber dem Kopfstück 22 und radial außen gegenüber einem Kupplungskolben 25 abgedichtet ist. Da der Kupplungskolben 25 auch mit seinem vom Kolbenträger 8 abgewandten Ende abgedichtet ist, und zwar gegenüber dem Gehäusedeckel 5, ergibt sich axial zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Kupplungskolben 25 ein erster Druckraum 26 Ein zweiter Druckraum 27 liegt an der Gegenseite des Kupplungskolbens 25 vor, wobei dieser zweite Druckraum nachfolgend kurz als Kühlraum 27 bezeichnet ist.
Der Gehäusedeckel 5 verfügt radial dicht außerhalb des Kupplungskolbens 25 über eine Verzahnung 28, an welcher radial äußere Kupplungselemente 30 drehfest aufgenommen sind. Aufgrund der Verzahnung 28 wirkt der Gehäusedeckel 5 als radial äußerer Kupplungselemententräger 31. Axial zwischen je zwei radial äußeren Kupplungselementen 30 ist jeweils ein radial inneres Kupplungselement 32 vorgesehen. Die radial inneren Kupplungselemente 32 sind mittels einer an einem radial inneren Kupplungselemententräger 33 vorgesehenen Verzahnung 34 drehfest an diesem Kupplungselemententräger 33 aufgenommen. Der Kupplungskolben 25 ist ebenso wie die Kupplungselemente 30 und 32 sowie die Kupplungselemententräger 31 und 33 jeweils Teil einer Kupplungseinrichtung 35, insbesondere einer Überbrückungskupplung für den hydrodynamischen Kreis 14.
Der radial innere Kupplungselemententräger 33 ist drehfest mit einem Eingang 37 einer Dämpfungsvorrichtung 38 verbunden. Der Eingang 37 wird durch ein antriebsseitiges Dämpfungselement 40 gebildet, das über eine erste Energiespeichereinheit 41 mit Deckblechen 42a, 42b eines abtriebsseitigen Dämpfungselementes 43 in Wirkverbindung steht, wobei das antriebsseitige Dämpfungselement 40, die erste Energiespeichereinheit 41 und die Deckbleche 42a, 42b des abtriebsseitigen Dämpfungselementes 43 gemeinsam eine erste Dämpfungseinheit 44 der Dämpfungsvorrichtung 38 bilden.
Gleichzeitig bilden die Deckbleche 42a, 42b des abtriebsseitigen Dämpfungselementes 40 ein antriebsseitiges Dämpfungselement 46 einer zweiten Dämpfungseinheit 47, das über eine zweite Energiespeichereinheit 48 mit einer Nabenscheibe 50 in Wirkverbindung steht. Die Nabenscheibe 50 nimmt mittels einer Vernietung 52 eine Dämpfernabe 54 auf, sowie einen Ansteuerring 65, einen Tilgermassenträger 58 eines Tilgersystems 60 und ein Masseelement 62 in Form des Turbinenrades 11. Die Nabenscheibe 50 bildet zusammen mit dem Ansteuerring 65 und der Dämpfernabe 54 ein abtriebsseitiges Dämpferelement 49 der zweiten Dämpfungseinheit 47 der Dämpfungsvorrichtung 38.
Die Dämpfernabe 54 ist als erste Nabe 54 wirksam, und auf der als Ausgang 20 wirksamen zweiten Nabe 19, nämlich der Trägernabe 19, frei drehbar zentriert, aber axial gesichert.
Die Nabenscheibe 50 dient zusammen mit der Dämpfernabe 54 und dem Ansteuerring 65 als antriebsseitiges Dämpferelement 67 einer dritten Dämpfungseinheit 68 der Dämpfungsvorrichtung 38, wobei das antriebsseitige Dämpferelement 67 mittels einer als dritte Energiespeichereinheit wirksamen Scheibenfedereinheit 70 mit der Trägernabe 19 verbunden ist, die als abtriebsseitiges Dämpferelement 71 dient.
Die Dämpfungsvorrichtung 38 verfügt also über drei Dämpfungseinheiten 44, 47 und 68, die in Reihenschaltung in Momentenübertragungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Da das abtriebsseitige Dämpfungselement 43 der ersten Dämpfungseinheit 44 gleichzeitig als antriebsseitiges Dämpfungselement 46 der zweiten Dämpfungseinheit 47 wirksam ist, bilden die entsprechenden Deckbleche 42a, 42b eine erste Zwischenübertragung 70 der Dämpfungsvorrichtung 38. Darüber hinaus bildet die Nabenscheibe 50 zumindest zusammen mit der Dämpfernabe 54 und dem Ansteuerring 65 eine zweite Zwischenübertragung 72, die sowohl als abtriebsseitiges Dämpfungselement 49 der zweiten Dämpfungseinheit 47 als auch als antriebsseitiges Dämpfungselement 67 der dritten Dämpfungseinheit 68 wirksam ist.
Während die Energiespeichereinheiten 41 und 48 der ersten Dämpfungseinheit 44 sowie der zweiten Dämpfungseinheit 47 zumindest im Wesentlichen mit Schraubenfedern versehen sind, weist die Scheibenfedereinheit 70 als Energiespeichereinheit der dritten Dämpfungseinheit 68, wie nachfolgend gezeigt wird, Scheibenfedern 75, 76 auf.
Die Scheibenfedern 75, 76 sind, ebenso wie die übrigen Bestandteile der Scheibenfedereinheit 70, in den 2 bis 4 anschaulich herausgezeichnet. In 4 ist der an der Nabenscheibe 50 sowie an der Dämpfernabe 54 mittels der Vernietung 52 befestigte Ansteuerring 65 erkennbar, der mittels Ringsegmenten 80 drehfest mit freien Enden 82 von Biegefedern 84 einer Scheibenfeder 75 zusammen wirkt, die in 3 als Gesamtheit erkennbar ist. Wie 3 erkennen lässt, verfügt die Scheibenfeder 75 im radial äußeren Bereich über einen zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund 88, von welchem ausgehend sich die einzelnen Biegefedern 84 zumindest im Wesentlichen nach radial innen erstrecken. Der zumindest im Wesentlichen ringförmige Bund 88 ist, wie 2 erkennen lässt, mittels einer Vernietung 90 mit freien Enden 87 von Biegefedern 86 einer zweiten Scheibenfeder 76 verbunden, wobei diese zweite Scheibenfeder 76 im radial inneren Bereich über einen zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund 91 verfügt, von welchem sich die einzelnen Biegefedern 86 zumindest im Wesentlichen nach radial außen erstrecken. Der zumindest im Wesentlichen ringförmige Bund 91 der Scheibenfeder 76 steht über eine Verzahnung 92 in drehfester Verbindung mit der als Ausgang 20 der Drehschwingungsreduzierung 24 dienenden Trägernabe 19.
Zum Tilgersystem 60 ist zu ergänzen, dass dieses zwischen dem bereits genannten Tilgermassenträger 58 und einem hierzu mit Axialabstand angeordneten weiteren Tilgermassenträger 59 eine Mehrzahl von Tilgermassen 61 aufweist, die sowohl in Umfangsrichtung als auch in Radialrichtung relativ zu den Tilgermassenträgern 58, 59 verlagerbar sind. Schließlich verfügt das Turbinenrad 11 zur Aufnahme an der Dämpfernabe 54 einen entsprechend in Richtung zur Dämpfernabe 54 verlängerten Turbinenfuß 63.
Die Dämpfungsvorrichtung 38 bildet zusammen mit dem Tilgersystem 60 und dem als Masseelement 62 wirksamen Turbinenrad 11 die bereits genannte Drehschwingungsreduzierung 24.
Wenn im Druckraum 26 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 ein höherer Druck angelegt ist als im Kühlraum 27, wird der Kupplungskolben 25 gegen die Kupplungselemente 30 und 32 gepresst, wobei sich die Kupplungselemente 30 und 32 über einem Anlagering 36 am Gehäusedeckel 5 axial abstützen können. In dieser Position des Kupplungskolbens 35 ist die Kupplungseinrichtung 35 eingerückt und überbrückt den hydrodynamischen Kreis 14. Ein vom Antrieb 7 auf das Gehäuse 2 geleitetes Drehmoment wird dann, ebenso wie die diesem Drehmoment überlagerten Schwingungen, über die Kupplungseinrichtung 35 auf den Eingang 37 der Drehschwingungsreduzierung 24 geleitet. Nach Verformung der Energiespeichereinheiten 41 und 48 von erster Dämpfungseinheit 44 und von zweiter Dämpfungseinheit 47 gelangt das Drehmoment zusammen mit einem Restanteil an Schwingungen zur dritten Dämpfungseinheit 68. Durch die Ringsegmente 70 des antriebsseitigen Dämpferelementes 67 der dritten Dämpfungseinheit 68 werden zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung gerichtete Kräfte auf die freien Enden 82 der Biegefedern 84 der Scheibenfeder 75 geleitet, wodurch die Biegefedern 84 verformt werden. Die Biegefedern 84 sind hierbei an dem radial äußeren ringförmigen Bund 88 der Scheibenfeder 75 abgestützt. Da an dem radial äußeren ringförmigen Bund 88 der Scheibenfeder 75 die freien Enden 87 der Biegefedern 86 der Scheibenfeder 76 mittels der Vermietung 90 befestigt sind, wird das Drehmoment sowie ein eventueller Restanteil der Schwingungen auf die Biegefedern 86 übertragen, und zwar mittels zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung gerichteter Kräfte, wodurch die Biegefedern 86 verformt werden. Die Biegefedern 86 sind hierbei an dem radial inneren ringförmigen Bund 91 der Scheibenfeder 76 abgestützt. Von dem radial inneren ringförmigen Bund 91 aus wird das Drehmoment sowie ein eventueller Restanteil der Schwingungen über die Verzahnung 92 zwischen der Biegefeder 76 und der Trägernabe 19 auf die Trägernabe 19 übertragen, und von dort aus über die weitere Verzahnung 96 zwischen der Trägernabe 19 und dem Abtrieb 78 auf den Abtrieb 78. Selbstverständlich ist die Dämpfernabe 54 als erste Nabe 39, die Teil des antriebsseitigen Dämpferelementes 67 der dritten Dämpfungseinheit 68 ist, und die Trägernabe 19 als zweite Nabe 45, die als abtriebsseitiges Dämpferelement 71 der dritten Dämpfungseinheit 68 dient, relativ zueinander drehbar angeordnet, und ermöglichen so der Scheibenfedereinheit 70 ihre Verformung. Die erste Nabe 39 umschließt hierbei die zweite Nabe 45 innerhalb von deren axialer Erstreckung.
Die dritte Dämpfungseinheit 68 bewirkt aufgrund der Scheibenfedereinheit 70, dass am antriebsseitigen Dämpferelement 67 der dritten Dämpfungseinheit 68, mithin also an derjenigen Stelle, an welcher das Tilgersystem 60 angreift, noch ein Restanteil der Schwingungen verbleibt, und somit kein Schwingungsknoten entsteht. Damit bleibt die Funktionsfähigkeit des Tilgersystems 60, welches an dem antriebsseitigen Dämpferelement 67 angreift, erhalten. Selbstverständlich wirkt auch das als Masseelement 62 dienende Turbinenrad 11 dem an dieser Stelle noch vorhandenen Restanteil der Schwingungen entgegen.
Wenn im Druckraum 26 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 ein geringerer Druck angelegt ist als im Kühlraum 27, gibt der Kupplungskolben 25 die Kupplungselemente 30 und 32 frei. In dieser Position des Kupplungskolbens 35 ist die Kupplungseinrichtung 35 ausgerückt und der hydrodynamische Kreis 14 freigegeben. Ein vom Antrieb 7 auf das Gehäuse 2 geleitetes Drehmoment wird dann, ebenso wie die diesem Drehmoment überlagerten Schwingungen, über das Pumpenrad 10 und den hydrodynamischen Kreis 14 auf das Turbinenrad 11 übertragen, und vom Turbinenrad 11 aus in über die dritte Dämpfungseinheit 68 der Drehschwingungsreduzierung 24 auf den Abtrieb 78. Die Art, in welcher die Übertragung des Drehmomentes in der dritten Dämpfungseinheit 68 erfolgt, ist bereits zuvor beschrieben worden, und soll daher nicht nochmals erläutert werden. Bei ausgerückter Kupplungseinrichtung 35 ist die dritte Dämpfungseinheit 68 demnach als Turbinendämpfer wirksam.
Alternativ zu der zuvor beschriebenen Ausführung kann Scheibenfedereinheit 70 der dritten Dämpfungseinheit 68 mit Scheibenfedern ausgebildet sein, wie sie beispielhaft in 5 dargestellt sind. Eine derartige Scheibenfeder 77 verfügt sowohl über einen radial äußeren zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund 88a als auch über einen radial inneren zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund 91a. Radial zwischen den beiden zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bünden 88a und 91a sind Ausnehmungen 98 vorgesehen. Jeweils zwei dieser Ausnehmungen 98 begrenzen in Umfangsrichtung Stege 99, welche die Funktion von Biegefedern 100 übernehmen. Bei einer Reihenschaltung zweier derartiger Scheibenfedern 77 können diese, analog zu der in 1 beschriebenen Ausführung, am jeweiligen radial äußeren zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund 88a mittels einer Vernietung miteinander verbunden werden. Die Einleitung von Drehmoment vom antriebsseitigen Dämpferelement 67 der dritten Dämpfungseinheit 68 auf die in Momentenübertragungsrichtung erste Scheibenfeder 77 wird dann ebenso wie die Ausleitung von Drehmoment von der in Momentenübertragungsrichtung zweiten Scheibenfeder 77 auf die Trägernabe 19 und damit auf den Abtrieb 78 jeweils über den radial inneren zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund 91a erfolgen.
Bezugszeichenliste

1: hydrodynamischer Drehmomentwandler
2: Gehäuse
3: Zentralachse
4: Gehäusekammerung
5: Gehäusedeckels
6: Mitnehmer
7: Antrieb
8: Kolbenträger
10: Pumpenrad
11: Turbinenrad
12: Leitrad
13: Freilauf
14: hydrodynamischer Kreis
15: Axiallager
16: Axiallager
17: Radialstütze
18: Radialvorsprung
19: Trägernabe
20: Ausgang
21: Strömungsführungen
22: Kopfstück
23: Anlagerring
24: Drehschwingungsreduzierung
25: Kupplungskolben
26: erster Druckraum
27: zweiter Druckraum
28: Verzahnung
30: radial äußere Kupplungselemente
31: radial äußerer Kupplungselemententräger
32: radial inneres Kupplungselement
33: radial innerer Kupplungselemententräger
34: Verzahnung
35: Kupplungseinrichtung
36: Anlagering
37: Eingang einer Dämpfungsvorrichtung
38: Dämpfungsvorrichtung
39: erste Nabe
40: antriebsseitiges Dämpfungselement
41: erste Energiespeichereinheit
42: Deckbleche
43: abtriebsseitiges Dämpfungselement
44: erste Dämpfungseinheit
45: zweite Nabe
46: antriebsseitiges Dämpfungselement
47: zweite Dämpfungseinheit
48: zweite Energiespeichereinheit
49: abtriebsseitiges Dämpferelement
50: Nabenscheibe
52: Vernietung
54: Dämpfernabe
58: Tilgermassenträger
59: Tilgermassenträger
60: Tilgersystem
61: Tilgermassen
62: Masseelement
63: Turbinenfuß
65: Ansteuerring
67: antriebsseitiges Dämpferelement
68: dritte Dämpfungseinheit
70: Scheibenfedereinheit
71: abtriebsseitiges Dämpferelement
72: erste Zwischenübertragung
73: zweite Zwischenübertragung
75: Scheibenfeder
76: Scheibenfeder
77: Scheibenfeder
78: Abtrieb
80: Ringsegmente am Ansteuerring
82: freie Enden nach radial außen greifender Biegefedern
84: Biegefedern, nach radial außen greifend
86: Biegefedern, nach radial innen greifend
87: freie Enden nach radial innen greifender Biegefedern
88: ringförmiger Bund, radial außen
90: Vernietung
91: ringförmiger Bund, radial innen
92: Verzahnung zwischen Scheibenfeder und Trägernabe
94: Radialvorsprünge am Kopfstück
96: Verzahnung zwischen Trägernabe und Abtrieb
98: Ausnehmungen
99: Stege
100: Biegefedern

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014207260 A1 [0002]
DE 3222119 A1 [0018]

Claims

Drehschwingungsreduzierung (24) mit einer Dämpfungsvorrichtung (38), die einen mit einem Antrieb (7) in Wirkverbindung stehenden Eingang (37) und einen mit einem Abtrieb (78) in Wirkverbindung stehenden Ausgang (20) aufweist, wobei die Dämpfungsvorrichtung (38) mit einer Mehrzahl von Dämpfungseinheiten (44, 47, 68) versehen ist, von denen ein abtriebsseitiges Dämpferelement (43, 49) der jeweils antriebsseitigen Dämpfungseinheit (46, 67) unter Bildung jeweils einer Zwischenübertragung (72, 73) mit einem antriebsseitigen Dämpferelement (46, 67) der jeweils abtriebsseitigen Dämpfungseinheit (47, 68) in Wirkverbindung steht, und wobei zumindest eine der Zwischenübertragungen (72, 73) mit einem Tilgersystem (60) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die wirkungsmäßig zwischen dem Tilgersystem (60) und dem Ausgang (60) der Dämpfungsvorrichtung (38) vorgesehene Dämpfungseinheit (68) mit einer Scheibenfedereinheit (70) versehen ist, die einerseits mit dem antriebsseitigen Dämpferelement (67) der das Tilgersystem (60) aufnehmenden Dämpfungsvorrichtung (38) und andererseits mit einem dem Ausgang (20) zugeordneten abtriebsseitigen Dämpferelement (71) der das Tilgersystem (60) aufnehmenden Dämpfungsvorrichtung (38) in drehfester Verbindung steht.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfedereinheit (70) der wirkungsmäßig zwischen dem Tilgersystem (60) und dem Ausgang (20) der Dämpfungsvorrichtung (38) vorgesehenen Dämpfungseinheit (68) zumindest eine Scheibenfeder (75, 76; 77) aufweist, die über wenigstens einen zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund (88, 91; 88a, 91a) verfügt, von welchem ausgehend in Umfangsrichtung in vorbestimmten Abständen zueinander angeordnete Biegefedern (84, 86; 100) vorgesehen sind.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zumindest im Wesentlichen ringförmige Bund (91) der Scheibenfeder (75) radial innerhalb der Biegefedern (84) vorgesehen ist, und die Biegefedern (84) sich, ausgehend von diesem Bund (91) zumindest im Wesentlichen in Richtung nach radial außen erstrecken.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zumindest im Wesentlichen ringförmige Bund (88) der Scheibenfeder (76) radial außerhalb der Biegefedern (86) vorgesehen ist, und die Biegefedern (86) sich, ausgehend von diesem Bund (88), zumindest im Wesentlichen in Richtung nach radial innen erstrecken.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfeder (77) mit wenigstens zwei zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bünden (88a, 91a) ausgebildet ist, von denen einer die Biegefedern (100) radial innen und der andere die Biegefedern (100) radial außen begrenzt.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegefedern (84, 86, 100) jeweils zumindest im Wesentlichen in Radialrichtung verlaufen.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfedereinheit (70) zumindest zwei Scheibenfedern (75, 76) aufweist, und dass bei Ausbildung der einzelnen Biegefedern (84, 86) der Scheibenfedern (75, 76) an ihren vom jeweiligen ringförmigen Bund (88, 91) abgewandten Enden als freie Enden (82, 87) diese freien Enden (82, 87) der einen Scheibenfeder (76) mit dem zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund (88) einer jeweils benachbarten Scheibenfeder (75) verbunden sind.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenfedereinheit (70) zumindest zwei Scheibenfedern (77) aufweist, und dass bei Begrenzung der einzelnen Biegefedern (100) der Scheibenfedern (77) an beiden Enden jeweils durch einen zumindest im Wesentlichen ringförmigen Bund (88a, 91a) jeweils ein Bund (88a) einer der Scheibenfedern (77) mit dem entsprechenden Bund (88a) einer jeweils benachbarten Scheibenfeder (77) verbunden ist.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsseitige Dämpferelement (67) der das Tilgersystem (60) aufnehmenden Dämpfungsvorrichtung (38) durch eine erste Nabe (39) dieser Dämpfungsvorrichtung (38) gebildet ist, die eine zweite Nabe (45) dieser Dämpfungsvorrichtung (38) entlang zumindest eines Abschnittes ihrer axialen Erstreckung umschließt, wobei die zweite Nabe (45) als das dem Ausgang (20) zugeordnete abtriebsseitige Dämpferelement (71) der Dämpfungsvorrichtung (38) dient, wobei die erste Nabe (39) relativ zur zweiten Nabe (45) in Umfangsrichtung relativ bewegbar ist und wobei die Scheibenfedereinheit (70) einerseits mit der ersten Nabe (39) und andererseits mit der zweiten Nabe (45) drehfest verbunden ist.
Drehschwingungsreduzierung (24) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung der Scheibenfedereinheit (70) sowohl mit der ersten Nabe (39) als auch mit der zweiten Nabe (45) jeweils formschlüssig erfolgt.