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Die vorliegende Erfindung betrifft eine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anordbaren Drehschwingungsdämpfungsanordnung.
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Im Bereich des Kraftfahrzeugbaus, aber auch in anderen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus, werden Drehschwingungsdämpfungsanordnung oder Drehschwingungsdämpferanordnungen eingesetzt, die zur Dämpfung wenigstens eines Schwingungsanteils einer Drehbewegung und gegebenenfalls zur Übertragung eines Drehmoments der Drehbewegung verwendet werden. So werden entsprechende Dämpferanordnungen beispielsweise im Bereich des Fahrzeugbaus im Rahmen von Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, bei denen es beispielsweise konzeptionsbedingt zu Abweichungen von einer gleichmäßigen oder gleichförmigen Drehbewegung kommen kann.
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Im Falle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs können entsprechende Abweichungen von einer gleichmäßigen oder gleichförmigen Drehbewegung, beispielsweise durch eine Entfaltungscharakteristik des Drehmoments eines Verbrennungsmotors, hervorgerufen werden. Um diese von nachfolgenden Komponenten, beispielsweise einem Getriebe, einem Differenzial oder anderen entsprechenden Komponenten eines Antriebsstrangs zu entkoppeln, oder zumindest zu dämpfen, werden dort Dämpferanordnungen zum Einsatz gebracht.
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Solche Drehschwingungsdämpferanordnungen sind beispielsweise in der
DE 10 2014 207 962 A1 beschrieben, welche einen Torsionsdämpfer und auch einen Tilgerschwingungsdämpfer umfassen, der wenigstens eine Tilgermasse und wenigstens eine Führungsstruktur aufweist. Über zumindest eine Abdichteinrichtung sind die Federelemente und die wenigstens eine Tilgermasse auf einer Ausgangsseite des Torsionsdämpfers zu einer Kupplung und zu einem Getriebe hin abgedichtet.
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Im Bereich entsprechender Drehschwingungsdämpferanordnungen treten zu der grundsätzlichen Herausforderung, eine Dämpfung wenigstens eines Schwingungsanteils einer Drehbewegung zu realisieren, häufig eine Vielzahl weiterer Randbedingungen auf, hin-sichtlich Konstruktion, Funktion und anderer Parameter. So besteht beispielsweise ein Bedarf daran, einen Kompromiss zwischen Bauraum, auftretender Reibung, einfacher Herstellbarkeit und einer verbesserten und dauerhaften Funktion in einem Betrieb einer Drehschwingungsdämpferanordnung zu verbessern.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen aufzuzeigen, um die Fehleranfälligkeit einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung zu reduzieren und/oder die Langlebigkeit einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Torsionsdämpfer, der wenigstens eine um eine Drehachse (A) drehbare Primärseite und wenigstens eine Sekundärseite aufweist, zwischen die wenigstens ein Federelement derart gekoppelt ist, sodass eine Drehmomentübertragung von der Primärseite zu der Sekundärseite über das wenigstens eine Federelement erfolgt, wobei das wenigstens eine Federelement in einem Raumbereich angeordnet ist, wobei der Raumbereich ein viskoses Medium umfasst und zumindest teilweise von der Primärseite und einem mit der Primärseite verdrehfest angeordneten Deckelement gebildet wird, wobei in dem Raumbereich ebenfalls ein Tilgerschwingungsdämpfer vorgesehen ist, der wenigstens eine Tilgermasse und wenigstens eine Führungsstruktur und wenigsten ein Anschlagelement umfasst, wobei die Führungsstruktur ausgebildet ist, um die wenigstens eine Tilgermasse beweglich zu führen, um einen Schwingungsanteil einer Drehbewegung zu dämpfen, und wobei das Anschlagelement als ein radialer Anschlag für die Tilgermasse nach radial innen vorgesehen ist, und eine Dichtmembran, die den Raumbereich zu einem Umgebungsbereich dicht gegenüber dem viskosen Medium abtrennt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembran relativ verdrehbar zu dem Anschlagelement angeordnet ist und, wobei die Dichtmembran radial innen eine erste Kraft in axialer Richtung vorsieht, die sich gegen das Anschlagelement abstützt. Dabei ist das Anschlagelement drehfest mit der Sekundärseite vorgesehen. Durch diese Ausführungsform übernimmt das Anschlagelement nicht nur die Aufgabe die Tilgermasse nach radial innen in ihre Bewegung zu begrenzen, sondern das Anschlagelement ist daher auch dafür vorgesehen, als ein Reibpartner für die Dichtmembran ausgeführt zu sein. Durch die erste Kraft der Dichtmembran radial innen die sich in axialer Richtung gegen das Anschlagelement abstützt kann ein vollflächiges Anliegen der Dichtmembran an das Anschlagelement sichergestellt werden. Dabei ist die erste Kraft so zu wählen dass das Anschlagelement und die Dichtmembran an ihrem gemeinsamen Kontaktbereich zueinander relativ noch verdrehbar sind jedoch auch das an dem gemeinsamen Kontaktbereich von der Dichtmembran und dem Anschlagelement kein viskoses Medium aus dem Raumbereich austreten kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann es vorgesehen sein dass die Dichtmembran radial außen eine zweite Kraft vorsieht die der ersten Kraft axial gegengerichtet ist und die sich dabei gegen das Deckelement abstützt. Dies ist besonders vorteilhaft wenn vorgesehen ist, dass die Dichtmembran auch zu dem Deckelement verdrehbar angeordnet ist. Durch die entgegengesetzten Kräfte an der Dichtmembran ist es möglich die Dichtmembran schwimmend und relativ verdehbar zu dem Deckelement und zu dem Anschlagelement anzuordnen. Dabei kann auch ein axialer Positionsversatz des Anschlagelements vorteilhaft von der Dichtmembran ausgeglichen werden.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Dichtmembran mit dem Deckelement verdrehfest und dicht gegenüber dem viskosen Medium vorgesehen ist. Dabei kann die Dichtmembran mit dem Deckelement beispielsweise durch einen Klebevorgang und/oder durch einen Verschraubungsvorgang und/oder durch einen Vernietungsvorgang verdrehfest und dicht gegenüber dem viskosem Medium verbunden werden. Dabei ist zu erwähnen, dass die vorangehend angeführten Verbindungsmöglichkeiten nur beispielhaft zu sehen sind. Durch eine verdrehfeste Verbindung der Dichtmembran mit dem Deckelement kann bewirkt werden, dass die relative Verdrehung der Dichtmembran nur noch gegenüber dem Anschlagelement vorliegt. Dies kann weiter bedeuten, da nur noch eine Stelle mit relativer Verdrehbarkeit nämlich zwischen der Dichtmembran und dem Anschlagelement vorliegt, dass auch nur noch ein Verschleißbereich vorliegt. Dabei kann der Kontaktbereich zwischen der Dichtmembran und dem Anschlagelement vorteilhaft aus einem reibungsarmen und verschleißfesten Material bzw. Beschichtung ausgeführt sein.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass das Anschlagelement zumindest einen Trägerring und einen Anschlagring vorsieht. Dies bedeutet, dass in einer vorteilhaften Ausführungsform das Anschlagelement zweiteilig ausgeführt ist. Dies kann besonders vorteilhaft sein, da zum einen das Anschlagelement die Aufgabe übernehmen muss die Tilgermassen nach radial innen abzustützen, und zum anderen eine abdichtende Funktion gegenüber der Dichtmembran bei einer relativen Verdrehbarkeit zu gewährleisten. In vorteilhafter Weise ist dabei für die Funktion des Anschlages der Anschlagring aus einem Elastomer ausgeführt. Durch den Anschlagring aus Elastomer können beispielsweise die Tilgermassen bei einem Stoppvorgang der Drehschwingungsdämpfungsanordnung, also wenn von einer Drehzahl auf keine Drehzahl gewechselt wird, die teilweise nach radial innen fallenden Tilgermassen durch den Anschlagring aus Elastomer abgefangen werden. Hierdurch können mögliche sogenannte Abstellgeräusche reduziert oder sogar ganz verhindert werden. Der Trägerring wiederum, der gegenüber der Dichtmembran bei einer relativen Verdrehbarkeit dicht gegenüber dem viskosem Medium im Raumbereich abdichtet kann dabei vorteilhaft aus einem Kunststoff oder auch aus einem Stahlgrundträger mit einer vorteilhaften reibungsarmen und verschleißreduzierenden Beschichtung im Kontaktbereich zu der Dichtmembran ausgeführt werden. Dabei ist es vorteilhaft, dass der Trägerring und der Anschlagring verdrehst miteinander verbunden sind.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Ausführungsbeispiele, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpferanordnung
- 2 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Drehschwingungsdämpferanordnung
- 3 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Drehschwingungsdämpferanordnung
- 4 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Drehschwingungsdämpferanordnung
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Die 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpferanordnung 1.
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Die Drehschwingungsdämpferanordnung 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Torsionsdämpfer 3, der wenigstens eine Primärseite 5 und wenigstens eine Sekundärseite 7 aufweist, zwischen die wenigstens ein Federelement 9 derart gekoppelt ist, sodass eine Drehmomentübertragung von der Primärseite 5 zu der Sekundärseite 7 über das wenigstens eine Federelement 9 erfolgt. Die Primärseite 5 kann auch als Primärschwungrad oder als Teil eines Gehäuses der Drehschwingungsdämpferanordnung 1 ausgebildet sein. Das wenigstens eine Federelement 9 ist in einem Raumbereich 11 angeordnet. Der Raumbereich 11 umfasst ein viskoses Medium 14, wie beispielsweise ein Öl oder ein Fett.
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Ferner umfasst die Drehschwingungsdämpferanordnung 1 einen Tilgerschwingungsdämpfer 13, der wenigstens eine Tilgermasse 15 umfasst und wenigstens eine Führungsstruktur 17. Die Führungsstruktur 17 ist ausgebildet, um die wenigstens eine Tilgermasse 15 beweglich zu führen, um einen Schwingungsanteil einer Drehbewegung zu dämpfen. Die Drehschwingungsdämpferanordnung 1 umfasst auch eine Dichtmembran 19, die den Raumbereich 11 zumindest an einer Seite zu einem Umgebungsbereich 30 abgrenzt. Dabei stützt sich die Dichtmembran 19 radial außen mittels einer zweiten Axialkraft F2 gegenüber dem Deckelement 21 ab. Radial innen stützt sie die Dichtmembran 19 in axialer Richtung mittels einer ersten Kraft F1 gegenüber einem Anschlagelement 20 ab. Dabei ist hier die Dichtmembran 19 sowohl an dem Abstützbereich zum Deckelement 21 als auch zum Abstützbereich zum Anschlagelement 20 verdrehbar angeordnet. Dabei sind die erste Kraft F1 und die zweite Kraft F2 die sich radial außerhalb der ersten Kraft F1 befindet entgegengesetzt zueinander angeordnet. Dabei ist der Kontaktbereich der Dichtmembran 19 mit dem Deckelement 21 vollflächig und dadurch dicht gegenüber dem viskosem Medium 14, das sich im Raumbereich 11 befindet ausgeführt. Auch der Kontaktbereich der Dichtmembran 19 mit dem Anschlagelement 20 ist vollflächig ausgelegt, sodass auch hier trotz einer relativen Verdrehbarkeit der Dichtmembran 19 zu dem Anschlagelement 20 eine Abdichtung gegenüber dem viskosem Medium 14 im Raumbereich 11 zu dem Umgebungsbereich 30 gewährleistet wird. Da das Anschlagelement 20 zu einem die Funktion des Anschlages für die Tilgermasse 15 bildet, als auch als ein Reibpartner für die Dichtmembran 19 vorgesehen ist, ist hier das Anschlagelement 20 in vorteilhafter Ausführung zweiteilig ausgebildet. Dabei ist hier das Anschlagelement 20 aus einem Trägerring 22 und aus einem Anschlagring 24 ausgeführt. Der Trägerring 22 ist dabei mit dem Anschlagring 24 verdrehfest vorgesehen. Dabei ist weiter das Anschlagelement 20 drehfest mit der Sekundärseite 7, die hier als eine Nabenscheibe 33 ausgeführt ist vorgesehen. Um beispielsweise bei einem Startvorgang der Drehschwingungsdämpferanordnung 1 oder bei einem Stoppvorgang der Drehschwingungsdämpferanordnung 1 ein zu starkes bewegen der Tilgermassen nach radial innen zu reduzieren ist der Anschlagring 24 vorgesehen. Dabei ist der Anschlagring 24 beispielsweise vorteilhaft aus einem Elastomer ausgeführt. Eine Ausführung des Anschlagrings aus Elastomer ist besonders vorteilhaft, da eine Bewegung der Tilgermasse 15 nach radial innen gegen den Anschlagring 24 vorteilhaft begrenzt und durch das Elastomer auch abgedämpft wird. Der Trägerring 22, der zum einen den Anschlagring 24 aufnimmt und zum anderen den Reibpartner zu der Dichtmembran 19 darstellt, ist dabei vorteilhaft aus Metall oder aus einem Kunststoff ausgeführt. Für den Fall, dass der Trägerring 22 aus einem Metall hergestellt ist kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass der Kontaktbereich zur Dichtmembran 19 mit einer verschleißreduzierenden und reibungsarmen Beschichtung versehen wird. Für den Fall, dass der Trägerring 22 aus einem Kunststoff hergestellt ist, kann ebenfalls in vorteilhafter Ausführungsform ein reibungsarmer und verschleißfester Kunststoff bzw. eine Kunststoffmischung verwendet werden.
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Die 2 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Drehschwingungsdämpferanordnung 1 wie bereits in der 1 beschrieben, jedoch ist hier das Deckelement 21 weiter nach radial innen verlängert. Hierdurch kann zwischen dem Deckelement 21 und dem Anschlagelement 20 statt einer Dichtmembran eine Tellerfeder 28 verwendet werden. Dabei ist die Tellerfeder 28 radial außen mit dem Deckelement 21 verdrehbar und dicht gegenüber dem viskosem Medium 14 in dem Raumbereich 11 gegenüber dem Umgebungsbereich 30 angeordnet. Dabei ist in dieser Ausführung die Tellerfeder 28 an einem Zentrierbund 36 der an dem Trägerring 22 vorgezogen ist zentrisch geführt. Auch hier ist die Tellerfeder 28 zu dem Trägerring 22 verdrehbar und dicht gegenüber dem viskosem Medium 14 im Raumbereich 11 ausgeführt.
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Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Drehschwingungsdämpferanordnung 1, wie bereits in der 1 beschrieben, jedoch ist hier die Dichtmembran 19 mit dem Deckelement 21 mittels einer Nietverbindung verdrehfest verbunden. Dabei ist hier in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Dichtmembran 19 an einem Bereich des Deckelement 21 verdrehfest verbunden ist, der zu dem Umgebungsbereich 30 zeigt.
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Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Drehschwingungsdämpferanordnung 1, wie bereits in der 1 mit 3 beschrieben, jedoch ist hier die Dichtmembran 19 verdrehfest mit einem Bereich des Deckelements 21 verdrehfest verbunden, das zu dem Raumbereich 11 zeigt. Die drehfeste Verbindung der Dichtmembran 19 mit dem Deckelement 21 kann dabei beispielsweise mittels einer Formschlussverbindung oder mittels einer Stoffschlussverbindung ausgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpferanordnung
- 3
- Torsionsdämpfer
- 5
- Primärseite
- 7
- Sekundärseite
- 9
- Federelement
- 11
- Raumbereich
- 13
- Tilgerschwingungsdämpfer
- 14
- viskoses Medium
- 15
- Tilgermasse
- 17
- Führungsstruktur
- 19
- Dichtmembran
- 20
- Anschlagelement
- 21
- Deckelement
- 22
- Trägerring
- 24
- Anschlagring
- 28
- Tellerfeder
- 30
- Umgebungsbereich
- 33
- Nabenscheibe
- 36
- Zentrierbund
- A
- Drehachse
- F1
- erste Kraft
- F2
- zweite Kraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014207962 A1 [0004]
