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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Eingangsteil und einem gegenüber diesem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse begrenzt verdrehbaren Ausgangsteil, wobei dem Ausgangsteil ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelflansch und an diesem über den Umfang verteilt verschwenkbar aufgenommenen Pendelmassen zugeordnet ist und ein Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung, ein Nabenteil und der Pendelflansch miteinander verbunden sind. Gattungsgemäße Drehschwingungsdämpfer dienen insbesondere in Antriebssträngen eines Kraftfahrzeugs mit drehschwingungsbehafteter Brennkraftmaschine der Drehschwingungsisolation. Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2014 212 331 A1 ein Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil und einer zwischen diesen in Umfangsrichtung wirksamen Federeinrichtung bekannt, wobei dem Ausgangsteil ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelflansch und an diesem verschwenkbar aufgenommenen Pendelmassen zugeordnet ist. Das anliegende und in dem Drehschwingungsdämpfer bedämpfte Drehmoment wird mittels eines Nabenteils ausgeleitet. Ein die ausgangsseitige Beaufschlagungseinrichtung der Federeinrichtung bildendes Flanschteil, der Pendelflansch des Fliehkraftpendels, ein das Fliehkraftpendel radial außen übergreifendes Scheibenteil und das Nabenteil sind hierbei mittels einer einzigen Nietverbindung miteinander verbunden. Dies führt zu hohen Beanspruchungen der Lochleibung an der Nietverbindung. Zudem ist das Nabenteil axial festgelegt.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2014 221 005 B3 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem eine axiale Position des Nabenteils vor der Vernietung mittels eines Abstandsrings gegenüber dem Flanschteil einstellbar ist. Die Vernietung des Abstandsrings mit der Vernietung des Nabenteils, des Flanschteils und dem Pendelflansch erfolgt mittels einer einzigen Nietverbindung. Hierbei werden vier oder mehr Bauteile mittels einer Nietverbindung miteinander vernietet, was zu einer hohen Belastung der Lochleibung an der Vernietung führen kann. Weiterhin steigt durch den Abstandsring das inneffektive Gewicht des Drehschwingungsdämpfers und die Anzahl der verwendeten Teile.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers. Insbesondere soll ein Drehschwingungsdämpfer vorgeschlagen werden, der kostengünstig, leicht und mit axial einstellbarem Nabenteil ausgebildet ist. Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsisolation insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Hierzu weist der Drehschwingungsdämpfer ein um eine Drehachse verdrehbar angeordnetes Eingangsteil auf, welches beispielsweise an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine des Antriebsstrangs aufgenommen ist. Das Eingangsteil kann aus Blech oder massiv hergestellt sein und eine Primärschwungmasse bilden, um den Drehschwingungsdämpfer als Zweimassenschwungrad vorzusehen. Weiterhin weist der Drehschwingungsdämpfer ein Ausgangsteil auf, welches gegenüber dem Eingangsteil entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die Drehachse begrenzt verdrehbar angeordnet ist. Dem Ausgangsteil kann eine Sekundärschwungmasse zur Bildung des Zweimassenschwungrads zugeordnet sein.
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Die Federeinrichtung enthält beispielsweise über den Umfang verteilt angeordnete Bogenfedern. Mehrere Bogenfedern können ineinander geschachtelt angeordnet sein. Die Bogenfedern sind bevorzugt in einer von dem Eingangsteil beispielsweise mittels eines Scheibenteils und einem mit diesem dicht verbundenen wie beispielsweise verschweißten Deckelteil gebildeten Ringkammer untergebracht. Zur Schmierung der sich unter Fliehkraft an der Ringkammer direkt oder an zwischengelegten Verschleißschutzschalen abstützenden Bogenfedern kann die Ringkammer zumindest teilweise mit Schmiermittel befüllt sein.
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Dem Ausgangsteil ist ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelflansch und an diesem über den Umfang verteilt verschwenkbar aufgenommenen Pendelmassen zugeordnet. Die Pendelmassen sind mittels bevorzugt zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager an dem Pendelflansch aufgehängt und sind im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Pendelflanschs entlang einer vorgegebenen Pendelbahn verlagerbar. Die Pendelbahn wird durch die Pendellager vorgegeben, die jeweils aus in den Pendelmassen und in dem Pendelflansch vorgesehenen Ausnehmungen mit Laufbahnen und einer die Ausnehmungen axial übergreifenden, auf den Laufbahnen abwälzenden Pendelrolle gebildet sind.
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Die Beaufschlagung der Bogenfedern zur Erzielung einer Dämpfungswirkung des Drehschwingungsdämpfers und zur Übertragung des an dem Eingangsteil anliegenden Drehmoments erfolgt mittels eingangsseitiger und ausgangsseitiger Beaufschlagungseinrichtungen. Die Beaufschlagungseinrichtungen greifen jeweils zwischen in Umfangsrichtung benachbarte Stirnflächen der Bogenfedern ein und beaufschlagen die Bogenfedern damit in Umfangsrichtung. Die eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen sind beispielsweise mittels an dem Scheibenteil und an dem Deckelteil des Eingangsteils angeordneter Anprägungen gebildet. Die ausgangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen sind mittels eines beispielsweise aus Blech hergestellten Flanschteils gebildet, welches nach radial außen erweiterte, zwischen die Stirnflächen eingreifende Arme aufweist.
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Das Ausgangsteil ist aus dem Flanschteil, dem Fliehkraftpendel mit dem Pendelflansch und den Pendelmassen sowie einem Nabenteil und gegebenenfalls einem zusätzlichen, beispielsweise als Zusatzmasse und/oder als Berstschutz dienenden Scheibenteil gebildet. Das Nabenteil kann aus Blech hergestellt sein. Das Nabenteil überträgt das anliegende, drehschwingungsisolierte Drehmoment mittels einer Innenverzahnung auf eine Welle oder einen Wellenstumpf einer nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung, eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes, einen Rotor einer Elektromaschine, ein Gehäuse eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers oder dergleichen, wobei diese Antriebsstrangeinrichtung zugleich eine Sekundärschwungmasse bildet oder ergänzt. Flanschteil, Pendelflansch, Nabenteil und gegebenenfalls zusätzliches Scheibenteil sind miteinander zum Außenteil verbunden, beispielsweise mittels eine Nietverbindung bildender, über den Umfang verteilt angeordneter Niete.
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Um einerseits die Lochleibung der zu vernietenden Bauteile nicht durch Vernieten von mehr als zwei Bauteilen übermäßig zu belasten und andererseits eine axiale Positionierung des Nabenteils und damit der Innenverzahnung gegenüber dem Wellenstumpf oder der Welle ohne zusätzliche Bauteile und Gewicht zu ermöglichen, sind zumindest zwei unterschiedliche Nietverbindungen zwischen den Bauteilen Flanschteil, Pendelflansch und Nabenteil vorgesehen, wobei das Nabenteil mit dem Flanschteil mittels einer ersten Nietverbindung und das Nabenteil mit dem Pendelflansch mittels einer zweiten Nietverbindung verbunden ist. Des bedeutet, dass die erste Nabenverbindung das anliegende Drehmoment von dem Flanschteil auf das Nabenteil überträgt und die zweite Nabenverbindung das Fliehkraftpendel an das Nabenteil anbindet und über die erste Nabenverbindung zugleich drehschlüssig mit dem Flanschteil verbunden ist.
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Die Nietverbindungen sind dabei in bevorzugter Weise axial zueinander beabstandet, so dass eine relative axiale Anordnung zwischen Nabenteil, Flanschteil und Pendelflansch vorgesehen werden. Das Nabenteil kann damit gegenüber dem im Wesentlichen durch die Anordnung des Eingangsteils an der Kurbelwelle festgelegten Flanschteil axial beabstandet werden. Dies erfolgt ohne die Verwendung weiterer Bauteile, indem beispielsweise das Nabenteil auf unterschiedliche axiale Abstände getopfte radial erweiterte Vorsprünge aufweist, wobei die Vorsprünge an jeweils einer axialen Position jeweils einer Nietverbindung aufgenommen sind. Die Vorsprünge bilden damit zwei unterschiedliche und bevorzugt axial voneinander beabstandete Nietflächen mit dem Flanschteil einerseits zur Bildung der ersten Nietverbindung und dem Pendelflansch andererseits zur Bildung der zweiten Nietverbindung aus. Die Niete der Nietverbindungen können dabei über den Umfang verteilt, beispielsweise regelmäßig abwechselnd angeordnet sein. Alternativ kann die Anzahl der Niete der ersten Nietverbindung höher sein und/oder der Nietdurchmesser höher als die Anzahl der Niete beziehungsweise deren Nietdurchmesser der zweiten Nietverbindung sein, um beispielsweise das an der ersten Nietverbindung anliegende Drehmoment sicher übertragen zu können. Die Nietverbindungen können radial im Wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet sein.
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Zur Begrenzung der Nietkräfte und damit dem Schutz der Lochleibungen sind in bevorzugter Weise maximal zwei Bauteile aus der Auswahl Flanschteil, Nabenteil, Pendelflansch und zusätzlichem Scheibenteil miteinander vernietet. Zur Abdichtung der Ringkammer nach außen zur Verhinderung von Wasser- und/oder Schmutzeintrag kann zwischen dem Ausgangsteil und dem Deckelteil der Ringkammer eine Membran wie Dichtmembran angeordnet sein, die zusätzlich an einer der beiden Nietverbindungen aufgenommen ist und eine Reibeinrichtung zum Deckelteil zur Bereitstellung einer Grundhysterese des Drehschwingungsdämpfers bereitstellen kann. Je nach Anordnung der Membran und Ausbildung des Deckelteils kann das Fliehkraftpendel bei einer Anordnung der Membran an der zweiten Nietverbindung innerhalb der abgedichteten Ringkammer oder bei Befestigung der Membran an der ersten Nietverbindung radial außerhalb der abgedichteten Ringammer angeordnet sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer ist beispielsweise in mehrere Unterzusammenbauten aufgeteilt, die jeweils für sich gefertigt werden und anschließend in einer Endmontage miteinander verbunden werden. In vorteilhafter Weise ist die Schnittstelle beziehungsweise die Verbindungsstelle an einer Nietverbindung vorgesehen. Ein erster Unterzusammenbau enthält beispielsweise das Eingangsteil mit der in die Ringkammer eingebrachten Federeinrichtung und das ausgangsseitige Flanschteil. Hierbei wird die Federeinrichtung zuerst in das Scheibenteil eingelegt und anschließend das Flanschteil eingelegt, bevor zur Ausbildung der Ringkammer Scheibenteil und Deckelteil dicht miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt werden. Der zweite Unterzusammenbau enthält dabei das Nabenteil und das Fliehkraftpendel, wobei die zweite Nietverbindung bereits zwischen Nabenteil und Pendelflansch hergestellt ist. In der Endmontage werden die beiden Unterzusammenbauten mittels der das Nabenteil mit dem Flanschteil verbindenden Nietverbindung gefügt.
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Um den zweiten Unterzusammenbau vor dem Fügen auf dem ersten Zusammenbau zentrieren zu können, sind beispielsweise das Nabenteil und das Deckelteil aufeinander zentriert und bilden zueinander mit Radialspiel ausgebildete Zentrierflächen aus. Um die Hüllkurve des Drehschwingungsdämpfers weiter zu verringern, können die Setzköpfe der Niete einer Nietverbindung, bevorzugt der zweiten Nietverbindung zwischen dem Nabenteil und dem Pendelflansch dem Flanschteil zugewandt sein, so dass die weniger axial ausgeprägten Setzköpfe an der ausgangsseitigen Endfläche des Drehschwingungsdämpfers angeordnet sind und damit axial weniger auftragen als die Setzköpfe.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 den oberen Teil eines um eine Drehachse angeordneten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt entlang einer ersten Schnittlinie
und
- 2 den oberen Teil des Drehschwingungsdämpfers der 1 im Schnitt entlang einer zweiten Schnittlinie.
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Die 1 und 2 zeigen in der Zusammenschau den oberen Teil des um die Drehachse d angeordneten Drehschwingungsdämpfers 1 im Schnitt entlang zweier unterschiedlicher Schnittlinien.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 enthält das Eingangsteil 2 und das Ausgangsteil 3, die entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 4 gegeneinander begrenzt um die Drehachse gegeneinander verdrehbar angeordnet sind. Das Eingangsteil 2 ist mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden, beispielsweise verschraubt. Das Eingangsteil 2 enthält das Scheibenteil 5 und das Deckelteil 6, die miteinander dicht verschweißt sind und die Ringkammer 7 zur Aufnahme der Federeinrichtung 4 bilden. Das Eingangsteil 2 bildet die Primärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads.
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Die Federeinrichtung 4 enthält die in der Ringkammer 7 auf einen Einsatzdurchmesser vorgebogenen, über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern. Alternativ zu den hier einzeln über den Umfang angeordneten Bogenfedern 8 können Bogenfederpakete mit mehreren ineinander geschachtelten Bogenfedern beispielsweise zur Herstellung unterschiedlicher Dämpferstufen bei unterschiedlichen Verdrehwinkeln von Eingangsteil 2 und Ausgangsteil 3 vorgesehen sein.
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Das Ausgangsteil 3 enthält das Flanschteil 9 zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Bogenfedern 8 mit den radial erweiterten, von radial innen in die Ringkammer 7 eingreifenden Armen 10. Die eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen sind als nicht dargestellte Anprägungen im Scheibenteil 5 und im Deckelteil 6 gebildet.
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Das Ausgangsteil 3 enthält weiterhin das Fliehkraftpendel 11 mit dem Pendelflansch 12 und den beidseitig an diesem mittels nicht einsehbarer Pendellager über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen 13, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen 13 jeweils mittels Verbindungmitteln wie den hier gezeigten Abstandsbolzen 14 miteinander zu Pendelmasseneinheiten verbunden sind. Die Abstandsbolzen 14 durchgreifen entsprechende Ausnehmungen 15 des Pendelflanschs 12 und weisen zur Dämpfung von Anschlägen die Anschlagpuffer 16 auf.
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Das Ausgangsteil 3 enthält weiterhin das Nabenteil 17 mit der Innenverzahnung 18. Die Innenverzahnung 18 ist in nicht dargestellter Weise mit einer nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung drehschlüssig verbunden. Diese bilden alternativ oder zusätzlich zu den Massen des Ausgangsteils 3 die Sekundärschwungmasse des Drehschwingungsdämpfers 1.
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Zur Bereitstellung einer Grundhysterese des Drehschwingungsdämpfers 1 und zur Abdichtung der Ringkammer 7 nach außen sind die beiden Ringteile 19, 20 zwischen dem Scheibenteil 5 und dem Deckelteil 6 unter Bildung eines Reibschlusses einerseits und andererseits dem Flanschteil 9 drehschlüssig verbunden angeordnet sowie mittels der Tellerfeder 21 axial vorgespannt.
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Das Flanschteil 9, das Nabenteil 17 und der Pendelflansch 12 sind mittels der beiden Nietverbindungen 22, 23 miteinander verbunden. Die Nietverbindungen 22, 23 sind axial zueinander beabstandet angeordnet und enthalten jeweils die über den Umfang verteilt angeordneten Niete 24, 25. Das Flanschteil 9 und das Nabenteil 17 bilden dabei die erste Nietverbindung 22 mit der Nietfläche 26, über die das Drehmoment des Drehschwingungsdämpfers 1 auf die nachfolgende Antriebsstrangeinrichtung übertragen wird. Das Nabenteil 17 und der Pendelflansch 12 bilden zur Aufnahme des Fliehkraftpendels 11 die zweite Nietverbindung 23 mit der Nietfläche 27.
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Die axiale Beabstandung der Nietflächen 26, 27 zueinander ist zur Einstellung der axialen Position des Nabenteils 17 vorgesehen, um das Nabenteil 17 auf einen nicht dargestellten Wellenstumpf oder eine Welle der nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung anzupassen. Die axiale Beabstandung erfolgt mittels der Ausbildung des Nabenteils 17 und damit ohne weitere zusätzliche Bauteile. Hierzu weist das Nabenteil 17 über den Umfang verteilt radiale Vorsprünge 28, 29 auf, die axial zueinander beabstandet sind und jeweils eine Nietfläche 26, 27 bilden, an denen über den Umfang verteilt, beispielsweise alternierend die Niete 24, 25 aufgenommen sind. Mittels des axialen Abstands zwischen den Vorsprüngen 28, 29 und deren Topfung kann die axiale Position des Nabenteils 17 sowohl gegenüber dem Flanschteil 9 als auch gegenüber dem Pendelflansch 12 eingestellt werden.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 ist aus dem Unterzusammenbau 30 und dem Unterzusammenbau 31 gebildet, wobei die beiden Unterzusammenbauten 30, 31 an der ersten Nietverbindung 22 gefügt sind. Der erste Unterzusammenbau 30 enthält dabei das Eingangsteil 2 mit dem Scheibenteil 5, dem Deckelteil 6, der Federeinrichtung 4, das Flanschteil 9 und weitere Bauteile. Der Unterzusammenbau 31 enthält das Fliehkraftpendel 11 mit dem Pendelflansch 12 und den Pendelmassen 13 sowie das Nabenteil 17. Pendelflansch 12 und Nabenteil 17 sind vorab mittels der Niete 25 der zweiten Nietverbindung 23 vernietet. Um die Hüllkurve des Drehschwingungsdämpfers 1 axial günstig zu gestalten, sind die mehr ausladenden Setzköpfe 33 der Niete 25 dem Flanschteil 9 und die geringer ausladenden Schließköpfe 34 der Niete 25 vom Flanschteil 9 abgewandt angeordnet.
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Die Zentrierung des zweiten Unterzusammenbaus 31 an dem ersten Unterzusammenbau 30 vor dem Fügen der ersten Nietverbindung 22 erfolgt mittels der Vorsprünge 28 des Nabenteils 17 gegenüber dem axial im Wesentlichen fluchtenden Deckelteil 6 des Eingangsteils 2. Im montierten Zustand des Drehschwingungsdämpfers 1 bildet sich zwischen diesen der Radialspalt 35 aus.
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Zum Schutz der Umgebung bei einem berstenden Fliehkraftpendel 11 vor nach radial außen beschleunigten Bauteilen ist mit dem Deckelteil 6 der ringförmige Berstschutz 32 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Federeinrichtung
- 5
- Scheibenteil
- 6
- Deckelteil
- 7
- Ringkammer
- 8
- Bogenfeder
- 9
- Flanschteil
- 10
- Arm
- 11
- Fliehkraftpendel
- 12
- Pendelflansch
- 13
- Pendelmasse
- 14
- Abstandsbolzen
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Anschlagpuffer
- 17
- Nabenteil
- 18
- Innenverzahnung
- 19
- Ringteil
- 20
- Ringteil
- 21
- Tellerfeder
- 22
- Nietverbindung
- 23
- Nietverbindung
- 24
- Niet
- 25
- Niet
- 26
- Nietfläche
- 27
- Nietfläche
- 28
- Vorsprung
- 29
- Vorsprung
- 30
- Unterzusammenbau
- 31
- Unterzusammenbau
- 32
- Berstschutz
- 33
- Setzkopf
- 34
- Schließkopf
- 35
- Radialspiel
- d
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014212331 A1 [0001]
- DE 102014221005 B3 [0002]
