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Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung eines Antriebsstrangs von einem brennkraftmaschinengetriebenen Fahrzeug, gemäß den oberbegriffsbildenden Merkmalen von Anspruch 1.
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Bei bekannten beispielsweise als Zweimassenschwungräder ausgeführten Dämpfungseinrichtungen kann es bei bestimmten Einsatzbedingungen der damit ausgerüsteten Fahrzeuge vorkommen, dass Wasser bzw. Feuchtigkeit und Schmutz in den für die Schraubendruckfeder bzw. Bogenfeder bestimmten Zwischenraum eindringen. Ein Flüssigkeits-, insbesondere Wassereintritt führt zu einem Vermischen mit dem zur Schmierung der Bogenfedern eingesetzten Schmierstoff, insbesondere Fett, mit der Folge, dass das Gemisch aufschäumt. Dadurch verschlechtert sich zumindest die Schmierwirkung des Fettes oder wird vollständig aufgehoben, verbunden mit einem erhöhten Verschleiß zumindest an den äußeren Abstützbereichen der Bogenfedern, der zu einem vorzeitigen Ausfall der als Zweimassenschwungrad ausgeführten Dämpfungseinrichtung führt. Um den Eintritt von nachteiligen Verunreinigungen zu verhindern, wurden zur Abdichtung des Zwischenraums Dichtungen eingesetzt, deren Abdichtqualität bei harten Einsatzbedingungen nicht zufriedenstellend war.
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Die
DE 10 2011 122 782 A1 offenbart eine Dämpfungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine antriebsseitige Primärmasse und eine zu diesem um eine gemeinsame Achse begrenzt relativ verdrehbare, abtriebsseitige Sekundärmasse, wobei zwischen diesen Massen eine Feder-/Dämpfereinrichtung wirksam ist. Die Primärmasse ist mit einem antriebsseitigen Flanschteil und Deckelteil und die Sekundärmasse drehfest mit einem Übertragungselement verbunden. Zur Abdichtung eines für die Feder-/Dämpfereinrichtung bestimmten Aufnahmeraums ist zwischen dem Übertragungselement der Sekundärmasse und einem Scheibenelement der Primärmasse eine Balgdichtung vorgesehen.
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Aus der
DE 10 2008 023 361 A1 ist eine Dämpfungseinrichtung mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil bekannt, bei dem eines der Teile eine abgedichtete, ringförmige Kammer bildet, die zumindest teilweise mit Fett befüllt ist und in der als Schraubendruckfedern ausgebildete Bogenfedern angeordnet sind, welche eine Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil ermöglichen. Die ringförmige Kammer ist durch zwei Dichtungen abgedichtet, die konzentrisch zur Drehachse der Dämpfungseinrichtung angeordnet sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine baulich und funktional verbesserte Dämpfungseinrichtung bereit zu stellen, die auch unter extremen Einsatzbedingungen funktionsfähig bleibt und die insbesondere in axialer Richtung einen bauraumoptimierten Aufbau aufweist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Dämpfungseinrichtung, bei der das Sekundärelement ein als Blechnabe ausgeführtes Flanschelement einschließt und Montageöffnungen in der Blechnabe durch Dichtkappen verschlossen sind.
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Die Verwendung einer Blechnabe ermöglicht im Vergleich zu einer Gussnabe reduzierte Wandstärken, wodurch vorteilhaft ein bauraumoptimiertes Flanschelement realisiert werden kann, das insbesondere einen positiven Einfluss auf die axiale Breite der Dämpfungseinrichtung nimmt. Außerdem zeichnet sich die Blechnabe gegenüber einer herkömmlich eingesetzten Schmiedenabe durch eine kostengünstige Herstellung, eine vereinfachte Montage sowie durch einen Gewichtsvorteil aus.
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Das Verschließen von den Montageöffnungen in der Blechnabe mittels Dichtkappen unterbindet den Eintritt von Verunreinigungen jeglicher Art wie beispielsweise Schmutz oder Wasser in den vom Primärelement und vom Sekundärelement begrenzten Zwischenraum. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, das Verwenden von Dichtkappen in Verbindung mit einem Dichtelement ist der insbesondere als Aufnahmeraum für die Feder-/Dämpfereinrichtung bzw. die Bogenfedern des Drehschwingungsdämpfers bestimmte Zwischenraum dauerhaft gegen einen Wasser- und/oder Schmutzeintritt geschützt. Andererseits verhindert die Erfindung einen nachteiligen Schmierstoffaustritt wie beispielsweise Öl oder Fett aus dem Zwischenraum. Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus bleibt die Dämpfungseinrichtung selbst bei extremen Einsatzbedingungen voll funktionsfähig. Die Dämpfungseinrichtung ist somit für die Anwendung in watfähigen Geländefahrzeugen (Offroad) geeignet, die in Hochwasser-Regionen wie beispielsweise Indien, China oder Brasilien ohne besondere Vorbereitung oder zusätzliche Schutzmaßnahmen einsetzbar sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die einteilig mit einem abgewinkelten Flansch verbundene Blechnabe der Sekundärmasse durch ein spanloses Umformverfahren herzustellen. Das Verfahren schließt die vollständige Gestaltung der Blechnabe ein, beispielsweise das Einbringen von Montageöffnungen und/oder das Einformen einer Profilierung zur formschlüssigen Verbindung der Blechnabe mit der Umgebungskonstruktion. Das kostengünstige Umformverfahren eignet sich insbesondere für Großserien und ermöglicht die Herstellung einer Blechnabe mit einer in allen Abschnitten konstanten Blechstärke.
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Die topfartig gestalteten Dichtkappen sind bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff mittels eines spanlosen Stanzverfahrens hergestellt. Die auch als Dichtstopfen bezeichneten zylindrisch bzw. rund gestalteten Dichtkappen sind im Einbauzustand vorgespannt in den Montageöffnungen der Blechnabe eingepresst. Bevorzugt bilden die Dichtkappen einen umlaufenden, abgewinkelten Bord, der sich von einem Boden der Dichtkappe ausgehend konisch aufweitet und der sich während der Montage verformt. Alternativ zu einem metallischen Werkstoff bietet es sich an, Dichtkappen zu verwenden, die aus einem hochfesten, beispielsweise glasfaserverstärkten Kunststoff hergestellt sind.
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Die erfindungsgemäß aufgebaute Dämpfungseinrichtung umfasst zur Abdichtung des Zwischenraumes als Dichtelement einen einteiligen elastischen Reibring, der zwischen dem Flanschteil des Primärelementes und dem Flanschteil, der Blechnabe, des Sekundärelementes eingesetzt ist. Vorzugsweise ist als Werkstoff für den Reibring Elastomer vorgesehen, wobei der Reibring vollständig oder teilweise aus dem elastomeren Werkstoff bestehen kann. Damit kann ein flexibler, gut dichtender, verschleißfester und gewichtssparender Reibring realisiert werden. Neben dem elastomeren Werkstoff kann der Reibring gegebenenfalls auch aus anderen Werkstoffen, beispielsweise aus Fluorsilikon-Kautschuk hergestellt werden.
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In vorteilhafter Weise umschließt ein erster Abschnitt bzw. erster Dichtungsteil des Reibrings bereichsweise das Flanschteil des Primärelementes und ist weiterhin axial an dem Flanschteil des Sekundärelementes abgestützt. Ein zweiter Abschnitt bzw. zweites Dichtungsteil verbindet in radialer Richtung die Flanschteile des Primärelementes und des Sekundärelementes.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite in radialer Richtung ausgerichtete Abschnitt des Reibrings als Dichtwulst ausgebildet, der im Einbauzustand vorgespannt, dichtend an einer Mantelfläche der Blechnabe des Sekundärelementes abgestützt ist. Vorzugsweise ist dazu die Mantelfläche der Blechnabe zumindest in einem Abstützbereich der Dichtwulst beschichtet. Für die Gleitbeschichtung eignet sich vorzugsweise eine reibungsarme PTFE-Beschichtung.
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Der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung sieht weiterhin vor, dass alle Bauteile des Primärelementes und des Sekundärelementes jeweils durch Nieten zur Bildung einer Baueinheit verbunden sind. Das Primärelement umfasst ein als Gussnabe ausgebildetes Flanschteil und zumindest eine Flexplatte bzw. ein Deckelelement. Das Sekundärelement setzt sich zusammen aus dem als Blechnabe ausgebildeten Flanschteil, an dem ein separater Flansch, ein Distanzring, eine Tellerfedermembran sowie ein Stahlsekundär bzw. Deckelelement befestigt sind.
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Vorteilhaft sind die in der Blechnabe eingebrachten Montageöffnungen korrespondierend zu Nieten angeordnet, die integraler Bestandteil des Flanschteils vom Primärelement sind, über die alle Bauteile des Primärelementes zusammengefügt sind. Diese Anordnung der Montageöffnungen vereinfacht die Montage bzw. das Einführen der Nieten und das anschließende Vernieten.
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Die Blechnabe weist eine Innenverzahnung auf, in die im Einbauzustand eine komplementäre Außenverzahnung, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, formschlüssig eingreift.
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In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäß aufgebaute Dämpfungseinrichtung beispielsweise als ein CVT-Dämpfer, ein Einmassenschwungrad, ein Zweimassenschwungrad, ein Hybrid-Dämpfer oder eine Reibungskupplung konzipiert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Die einzige Figur zeigt schematisch und beispielhaft einen Ausschnitt einer Dämpfungseinrichtung 1 in einer Schnittdarstellung. Die Dämpfungseinrichtung 1 ist zur Anordnung in einem hier nicht näher gezeigten Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Fahrzeugs bestimmt und dient zum Ausgleich bzw. zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschine. Die nachfolgend verwendeten Begriffe wie antriebsseitig, abtriebsseitig, Primärelement und Sekundärelement nehmen Bezug auf einen Antriebskraftfluss, der ausgehend von einem Antrieb, der Brennkraftmaschine, zu einem Abtrieb, wie beispielsweise einem Getriebe gerichtet ist. Die Dämpfungseinrichtung 1 weist eingangsseitig oder antriebsseitig ein Primärelement 2 auf, das mittelbar über einen Drehschwingungsdämpfer 3 mit einem abtriebsseitigen Sekundärelement 4 verbunden ist. Primärelement 2 und Sekundärelement 4 sind gegeneinander um eine gemeinsame Drehachse 5 relativ zueinander verdrehbar, wobei zwischen diesen Elementen der nicht abgebildete Bogenfedern einschließende Drehschwingungsdämpfer 3 wirksam ist.
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Das Primärelement 2 wird gebildet durch ein als Gussnabe ausgeführtes Flanschteil 6, ein mittelbar mit dem Drehschwingungsdämpfer 3 zusammenwirkendes Deckelteil 8 sowie eine stirnseitige Flexplatte 7, über die das Primärelement 2 mittelbar oder unmittelbar mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Alle Einzelteile des Primärelementes 2 sind über Nieten 15 zur Darstellung einer Baueinheit verbunden. Das Sekundärelement 4 umfasst ein als Blechnabe ausgeführtes Flanschteil 9, das über eine Innenverzahnung 10 formschlüssig mit einer komplementären Außenverzahnung einer nicht gezeigten Getriebeeingangswelle verbunden ist. Über einen radial ausgerichteten Flansch 11 ist das Flanschteil 9 mit einem dem Drehschwingungsdämpfer 3 zugeordneten scheibenartigen Flansch 12, einem Distanzring 25, einer Tellerfedermembran 24, die mittels eines Membranrings 23 dem Deckelteil 8 des Primärelementes 2 zugeordnet ist sowie einem Stahlsekundär 13 verbunden. Mittels einer nicht detailliert gezeigten Nietverbindung 14 sind alle Bauteile des Sekundärelementes 4 zu einer Baueinheit zusammengefasst. In dem Flanschteil 9 des Sekundärelementes 4 sind über den Umfang verteilt Montageöffnungen 16 angeordnet, die lageübereinstimmend mit den Nieten 15 des Primärelementes 2 positioniert sind. Durch die Montageöffnungen 16 ist der jeweilige Niet 15 zugänglich bzw. einsetzbar. Nach einer Vernietung der Niete 15, werden die Montageöffnungen 16 durch eingepresste Dichtkappen 17 verschlossen.
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In einem von dem Primärelement 2 und dem Sekundärelement 4 begrenzten Ringspalt 22 ist zwischen den Flanschteilen 6, 9 als Dichtelement ein einteiliger elastischer Reibring 19 eingesetzt. Der Reibring 19 umschließt bereichsweise das Flanschteil 6 des Primärelementes 2 und ist axial an dem Flanschteil 9 des Sekundärelementes 4 abgestützt. Mittels einer radial ausgerichteten, vorgespannten Dichtwulst 20 ist der Reibring 19 an einer Mantelfläche 21 des als Blechnabe ausgebildeten Flanschteils 9 geführt. Der Reibring 19 in Verbindung mit den Dichtkappen 17 gewährleistet eine wirksame und dauerhafte Abdichtung von einem Zwischenraum 18, der zur Aufnahme des Drehschwingungsdämpfers 3 bestimmt ist und der von Bauteilen des Primärelements 2 und des Sekundärelements 4 begrenzt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dämpfungseinrichtung
- 2
- Primärelement
- 3
- Drehschwingungsdämpfer
- 4
- Sekundärelement
- 5
- Drehachse
- 6
- Flanschteil
- 7
- Flexplatte
- 8
- Deckelteil
- 9
- Flanschteil
- 10
- Innenverzahnung
- 11
- Flansch
- 12
- Flansch
- 13
- Stahlsekundär
- 14
- Nietverbindung
- 15
- Niet
- 16
- Montageöffnung
- 17
- Dichtkappe
- 18
- Zwischenraum
- 19
- Reibring
- 20
- Dichtwulst
- 21
- Mantelfläche
- 22
- Ringspalt
- 23
- Membranring
- 24
- Tellerfedermembran
- 25
- Distanzring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011122782 A1 [0003]
- DE 102008023361 A1 [0004]
