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Die Erfindung betrifft eine geschweißte Baugruppe, insbesondere für einen Drehschwingungsdämpfer, aufweisend wenigstens ein erstes Bauteil und wenigstens ein zweites Bauteil, die mittels wenigstens einer Schweißnaht miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft zudem einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und insbesondere relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, und wenigstens eine zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksame Federeinrichtung mit wenigstens einer Bogenfeder.
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Durch den Wärmeeintrag beim Schweißen zweier Bauteile verziehen sich die Bauteile, die zusammengefügt werden. Beim Abkühlen nach dem Schweißen möchten die Bauteile wieder in ihren Ursprungszustand zurückkehren, was durch die Schweißnaht verhindert wird. Dadurch entstehen Spannungen in der Schweißnaht, die zu Rissen in der Schweißnaht führen können. Durch Tiefschweißen kann die Gefahr der Rissbildung deutlich reduziert oder gar verhindert werden. Jedoch steigen die Produktionskosten durch den Einsatz eines Tiefschweißverfahrens deutlich an. Beim Tiefschweißen wird das Material mit sehr hohen Strahlintensitäten, insbesondere Laserstrahlintensitäten, bearbeitet. Anders als beim Wärmeleitschweißen entsteht dadurch zusätzlich zur Metallschmelze auch Metalldampf, der die Schmelze teilweise verdrängt und zur Ausbildung einer Dampfkapillare führt. Die Wärmeeinflusszone ist vergleichsweise eng begrenzt, woraus der geringe Materialverzug resultiert.
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Aus der
WO 2015/172780 A1 ist ein Zweimassenschwungrad mit einem um eine Drehachse verdrehbaren Eingangsteil mit einer Primärschwungmasse und einem gegenüber diesem begrenzt entgegen der Wirkung einer in einer Ringkammer des Eingangsteils untergebrachten Federeinrichtung verdrehbaren Ausgangsteil mit einer Sekundärschwungmasse und einem mit der Sekundärschwungmasse verbundenen, die Federeinrichtung beaufschlagenden Flanschteil. Das Eingangsteil umfasst ein Scheibenteil und ein mit dem Scheibenteil zu der Ringkammer verschweißte Deckelteil.
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Aus der
DE 10 2015 226 206 A1 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft mindestens eines Energiespeichers gegeneinander verdrehbar sind, wobei der Energiespeicher zumindest zwei parallel angeordnete Federn umfasst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geschweißte Baugruppe und einen eingangs genannten Drehschwingungsdämpfer baulich und/oder funktional zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer eine geschweißte Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Die geschweißte Baugruppe kann wenigstens ein erstes Bauteil und wenigstens ein zweites Bauteil ausweisen, die mittels wenigstens einer Schweißnaht miteinander verbunden sind. Dadurch, dass wenigstens eines der beiden Bauteile wenigstens eine Nut zur Reduktion der Steifigkeit des wenigstens einen der beiden Bauteile aufweist, werden die Steifigkeit des wenigstens einen der beiden Bauteile und somit die in der Schweißnaht erzeugten Spannungen reduziert. Dadurch werden Risse, insbesondere in der Schweißnaht, verhindert.
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Die geschweißte Baugruppe kann genau zwei Bauteile aufweisen, die mittels wenigstens einer Schweißnaht miteinander verbunden sind. Die geschweißte Baugruppe kann mehr als zwei Bauteile aufweisen, von denen genau zwei Bauteile mittels wenigstens einer Schweißnaht miteinander verbunden sind. Die geschweißte Baugruppe kann genau zwei Bauteile aufweisen, die mittels genau einer Schweißnaht miteinander verbunden sind. Die geschweißte Baugruppe kann mehr als zwei Bauteile aufweisen, von denen ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil mittels wenigstens einer Schweißnaht miteinander verbunden sind und wenigstens ein weiteres Bauteil mittels wenigstens einer weiteren Schweißnaht mit dem erstes Bauteil und/oder dem zweiten Bauteil verbunden ist
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Das erste Bauteil und das zweite Bauteil der geschweißten Baugruppe können jeweils wenigstens eine Nut aufweisen. Das erste Bauteil kann genau eine Nut aufweisen und das zweite Bauteil mehrere Nuten aufweisen. Eine Nut des ersten Bauteils und eine Nut des zweiten Bauteils können spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sein. Die wenigstens eine Schweißnaht kann in der Symmetrieebene angeordnet sein.
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Das erste Bauteil kann aus Metall sein. Das erste Bauteil kann aus Aluminium sein. Das erste Bauteil kann aus Stahl sein. Das zweite Bauteil kann aus Metall sein. Das zweite Bauteil kann aus Aluminium sein. Das zweite Bauteil kann aus Stahl sein.
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Die Schweißnaht kann eine Schmelzschweißverbindung sein. Die Schweißnaht kann eine Laserschweißnaht sein. Die Schweißnaht kann eine Widerstandsschweißverbindung sein. Die Schweißnaht kann eine Gasschmelzschweißverbindung sein. Die Schweißnaht kann eine Lichtbogenschweißverbindung sein. Die Schweißnaht kann eine Elektronenstrahlschweißverbindung sein. Die Schweißnaht kann eine Stumpfstoßverbindung sein.
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Die Schweißnaht kann eine I-Naht sein. Die Schweißnaht kann eine V-Naht sein. Die Schweißnaht kann eine Y-Naht sein. Die Schweißnaht kann eine HV-Naht sein. Die Schweißnaht kann eine HY-Naht sein. Die Schweißnaht kann eine U-Naht sein. Die Schweißnaht kann eine HU-Naht sein. Die wenigstens eine Schweißnaht kann umlaufend ausgebildet sein. Die wenigstens eine Schweißnaht kann unterbrochen ausgebildet sein. Die wenigstens eine Schweißnaht kann mehrere Schweißnahtsegmente aufweisen.
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Das erste Bauteil kann ringförmig ausgebildet sein. Das zweite Bauteil kann scheibenförmig ausgebildet sein. Beide Bauteile können ringförmig ausgebildet sein. Beide Bauteile können scheibenförmig ausgebildet sein. Das erste Bauteil und das zweite Bauteil können in wenigstens einem Anlagebereich aneinander anliegen. Das erste Bauteil und das zweite Bauteil können jeweils eine senkrecht zur Drehachse verlaufende Stirnfläche aufweisen, wobei die beiden Stirnflächen zueinander weisen und vorzugsweise in wenigstens einem Anlagebereich aneinander anliegen. Wenigstens abschnittsweise können das erste Bauteil und das zweite Bauteil in dem wenigstens einen Anlagebereich mittels der wenigstens einen Schweißnaht miteinander verbunden sein.
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Die Aufgabe wird zudem gelöst mit einem Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Ein solcher Drehschwingungsdämpfer weist eine erfindungsgemäße geschweißte Baugruppe auf, wodurch die Herstellkosten des Drehschwingungsdämpfers reduziert sind.
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Zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers können zwei axial nebeneinander angeordnete Federeinrichtungen wirksam sein. Jede Federeinrichtung kann wenigstens einen mechanischen Energiespeicher aufweisen. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann sich einerseits an dem Eingangsteil und andererseits an dem Ausgangsteil abstützen. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann eine Schraubenfeder sein. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann eine Druckfeder sein. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann eine Bogenfeder sein.
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Das Eingangsteil kann einen Flanschabschnitt, ein Zwischenteil und einen Deckelabschnitt aufweisen. Der Flanschabschnitt und das Zwischenteil können einen ersten Bogenfederkanal für eine erste Federeinrichtung begrenzen. Der Flanschabschnitt und das Zwischenteil können einen ersten Bogenfederkanal für eine erste Federeinrichtung teilweise umschließen. Das Zwischenteil und der Deckelabschnitt können einen zweiten Bogenfederkanal für eine zweite Federeinrichtung begrenzen. Das Zwischenteil und der Deckelabschnitt können einen zweiten Bogenfederkanal für eine zweite Federeinrichtung teilweise umschließen. Das Zwischenteil kann das erste Bauteil der geschweißten Baugruppe sein. Der Deckelabschnitt kann das zweite Bauteil der geschweißten Baugruppe sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann wenigstens zwei parallel angeordnete Federn aufweisen. Eine erste Feder kann in dem ersten Bogenfederkanal angeordnet sein. Eine zweite Feder kann in dem zweiten Bogenfederkanal angeordnet sein.
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Zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers kann genau eine Federeinrichtung wirksam sein. Die Federeinrichtung kann wenigstens einen mechanischen Energiespeicher aufweisen. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann sich einerseits an dem Eingangsteil und andererseits an dem Ausgangsteil abstützen. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann eine Schraubenfeder sein. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann eine Druckfeder sein. Der wenigstens eine mechanische Energiespeicher kann eine Bogenfeder sein.
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Das Eingangsteil kann einen Flanschabschnitt und einen Deckelabschnitt aufweisen. Der Flanschabschnitt und der Deckelabschnitt können einen Bogenfederkanal für die Federeinrichtung begrenzen. Der Flanschabschnitt kann das erste Bauteil der geschweißten Baugruppe sein. Der Deckelabschnitt kann das zweite Bauteil der geschweißten Baugruppe sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs dienen. Der Antriebsstrang kann eine Antriebsmaschine aufweisen. Die Antriebsmaschine kann eine Brennkraftmaschine sein. Die Brennkraftmaschine kann eine Kurbelwelle aufweisen. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen Nebenaggregatantrieb aufweisen. Der Drehschwingungsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgeführt sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann zwischen der Antriebsmaschine und dem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder dem Getriebe angeordnet sein.
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Die Bezeichnungen „Eingangsteil“ und „Ausgangsteil“ beziehen auf eine von einer Antriebsmaschine ausgehende Leistungsflussrichtung. Soweit nicht anders angegeben oder es sich aus dem Zusammenhang nicht anders ergibt, beziehen sich die Angaben „axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ auf eine Erstreckungsrichtung der Drehachse. „Axial“ entspricht dann einer Erstreckungsrichtung der Drehachse. „Radial“ ist dann eine zur Erstreckungsrichtung der Drehachse senkrechte und sich mit der Drehachse schneidende Richtung. „In Umfangsrichtung“ entspricht dann einer Kreisbogenrichtung um die Drehachse.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine geschweißte Baugruppe, bei der in einem definierten Bereich die Steifigkeit der Bauteile durch Entlastungsnuten reduziert ist. Die Entlastungsnuten sind sehr nah, jedoch mit einem gewissen Abstand an der künftigen Position der Schweißnaht vor dem eigentlichen Schweißprozess zu fertigen. Die Entlastungsnutentiefe ist abhängig von der Schweißnahttiefe. Die Entlastungsnuten reduzieren in diesem Bereich die Bauteilsteifigkeit und die dadurch erzeugten Spannungen in der Schweißnaht. Dadurch werden Risse verhindert und die Einschweißtiefe kann gegenüber einem üblicherweise erforderlichen Tiefschweißen angehoben werden. Die Produktionskosten reduzieren sich dadurch. Die Erfindung kann für Drehschwingungsdämpfer mit einem Bogenfederkanal sowie auch für Drehschwingungsdämpfer mit zwei Bogenfederkanälen verwendet werden.
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Mit der Erfindung ist eine geschweißte Baugruppe mit einer Reduktion der Steifigkeit der miteinander verschweißten Bauteile zur Verfügung gestellt, so dass Risse in der Schweißnaht verhindert sind. Insbesondere können gegenüber einem Tiefschweißen die Einschweißtiefe reduziert und somit die Kosten für den Schweißprozess gesenkt werden. Mit der Erfindung ist zudem ein Drehschwingungsdämpfer zur Verfügung gestellt, bei dessen Herstellung auf Tiefschweißen verzichtet werden kann und dessen Herstellkosten somit reduziert sind.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 ausschnittsweise einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer, und
- 2 eine Detailansicht der in 1 gekennzeichneten Einzelheit II.
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1 zeigt ausschnittsweise einen Drehschwingungsdämpfer 100. Der Drehschwingungsdämpfer 100 dient insbesondere zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe, um Drehschwingungen zu reduzieren.
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Der Drehschwingungsdämpfer 100 weist ein Eingangsteil 102 und ein Ausgangsteil 104 auf. Das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 sind um eine gemeinsame Drehachse zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Die verwendeten Richtungsangaben, wie beispielsweise „axial“, „radial“ und „Umfangsrichtung“, sind, soweit nicht abweichend beschrieben, auf die Drehachse des Drehschwingungsdämpfers 100 bezogen. Zwischen dem Eingangsteil 102 und dem Ausgangsteil 104 ist eine erste Federeinrichtung 106 und eine zweite Federeinrichtung 108 wirksam. Die erste Federeinrichtung 106 weist eine Bogenfederanordnung mit Bogenfedern, wie 110, 112 und eine Gleitschale 114 auf. Die zweite Federeinrichtung 108 weist eine Bogenfederanordnung mit Bogenfedern, wie 116, 118 und eine Gleitschale 120 auf.
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Das Eingangsteil 102 weist einen Flanschabschnitt 122, ein Zwischenteil 124 und einen Deckelabschnitt 126 auf. Der Flanschabschnitt 122, das Zwischenteil 124 und der Deckelabschnitt 126 sind jeweils ringförmige Bauteile, die weitgehend rotationssymmetrisch zur Drehachse des Drehschwingungsdämpfers 100 sind. Der Flanschabschnitt 122 und das Zwischenteil 124 sind miteinander fest verbunden, vorliegend verschweißt. Das Zwischenteil 124 und der Deckelabschnitt 126 sind miteinander fest verbunden, vorliegend verschweißt. Der Flanschabschnitt 122 und das Zwischenteil 124 begrenzen einen ersten Bogenfederkanal 128 für die erste Federeinrichtung 106. Das Zwischenteil 124 und der Deckelabschnitt 126 begrenzen einen zweiten Bogenfederkanal 130 für die zweite Federeinrichtung 108.
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Das Ausgangsteil 104 weist ein erstes Flanschteil 132, ein zweites Flanschteil 134 und ein Abtriebsteil, vorliegend eine Abtriebsnabe 136, auf. Der Flanschabschnitt 122 und das Zwischenteil 124 weisen in den ersten Bogenfederkanal 128 ragende Durchstellungen auf, die eingangsseitige Abstützabschnitte für die Bogenfedern 110, 112 der ersten Federeinrichtung 106 bilden. Das Zwischenteil 124 und der Deckelabschnitt 126 weisen in den zweiten Bogenfederkanal 130 ragende Durchstellungen auf, die eingangsseitige Abstützabschnitte für die Bogenfedern 116, 118 der zweiten Federeinrichtung 108 bilden. Das erste Flanschteil 132 weist radial außen Fortsätze auf, die ausgangsseitige Abstützabschnitte für die Bogenfedern 110, 112 der ersten Federeinrichtung 106 bilden. Das zweite Flanschteil 134 weist radial außen Fortsätze auf, die ausgangsseitige Abstützabschnitte für die Bogenfedern 116, 118 der zweiten Federeinrichtung 108 bilden. Das erste Flanschteil 132 und das zweite Flanschteil 134 sind mittels mehrerer umlaufend gleichmäßig verteilter Niete 138 mit der Abtriebsnabe 136 verbunden.
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2 zeigt eine Detailansicht der in 1 gekennzeichneten Einzelheit II, insbesondere einen Bereich in dem das Zwischenteil 124 und der Deckelabschnitt 126 mittels einer vorliegend umlaufenden Schweißnaht 140 zu einer geschweißten Baugruppe miteinander verbunden sind. Das Zwischenteil 124 ist ein erstes Bauteil der geschweißten Baugruppe. Der Deckelabschnitt 126 ist ein zweites Bauteil der geschweißten Baugruppe. Die Schweißnaht 140 kann eine Laserschweißnaht sein. Im Bereich der Schweißnaht 140 liegen das Zwischenteil 124 und der Deckelabschnitt 126 in axialer Richtung aneinander an. Die Schweißnaht 140 ist eine I-Schweißnaht. Die Schweißnaht 140 erstreckt sich von radial außen in radialer Richtung mit einer Nahttiefe 142 in das Zwischenteil 124 und den Deckelabschnitt 126 hinein. Die Schweißnaht 140 hat radial außen eine Nahtbreite 144. Die Breite der Schweißnaht 140 nimmt ausgehend von radial außen mit zunehmender Tiefe ab. Die Schweißnaht 140 kann eine Laserschweißnaht sein. Die geschweißte Baugruppe umfasst vorliegend zudem den Flanschabschnitt 122, der ebenfalls mit dem Zwischenteil 124 verschweißt ist.
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Das Zwischenteil 124 weist in seiner radial äußeren Außenfläche eine Nut 146 auf. Die Nut 146 ist vorliegend umlaufend. Die Nut 146 hat eine Nuttiefe148 und eine Nutbreite 150. In axialer Richtung betrachtet ist die Mitte der Nut 146 in einem Abstand 152 von der Mitte der Schweißnaht 140 angeordnet. Die Nut 146 ist somit in dem Abstand 152 von einer Anlagefläche zwischen dem Zwischenteil 124 und dem Deckelabschnitt 126 angeordnet.
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Der Deckelabschnitt 126 weist in seiner radial äußeren Außenfläche eine Nut 154 auf. Die Nut 154 ist vorliegend umlaufend. Die Nut 154 ist vorliegend zur Nut 146 spiegelsymmetrisch angeordnet, bezogen auf einen Anlagebereich zwischen dem Zwischenteil 124 und dem Deckelabschnitt 126. Die beiden Nuten 146, 154 sind vorliegend spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene angeordnet, vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Schweißnaht angeordnet. Somit hat auch die Nut 154 in dem Deckelabschnitt 126 eine Nuttiefe148 und eine Nutbreite 150. Somit ist auch die Mitte der Nut 154 in dem Deckelabschnitt 126 in axialer Richtung betrachtet in einem Abstand 152 von der Mitte der Schweißnaht 140 angeordnet. Die Nut 154 ist somit in dem Abstand 152 von einer Anlagefläche zwischen dem Zwischenteil 124 und dem Deckelabschnitt 126 angeordnet.
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Die Nahttiefe 142 der Schweißnaht 140 ist vorliegend größer als die Nuttiefe 148 der Nuten 146, 154. Die Nahttiefe 142 der Schweißnaht 140 ist vorliegend um annähernd 30 Prozent größer als die Nuttiefe 148 der Nuten 146, 154. Die Nutbreite 150 der Nuten 146, 154 ist vorliegend größer als die Nahtbreite 144 der Schweißnaht 140. Die Nutbreite 150 der Nuten 146, 154 ist vorliegend annähernd 50 Prozent größer als die Nahtbreite 144 der Schweißnaht 140. Der Abstand 152 zwischen der jeweiligen Mitte der Nuten 146, 154 und der Mitte der Schweißnaht 140 ist vorliegend größer als die Nahtbreite 144 der Schweißnaht 140. Der Abstand 152 zwischen der jeweiligen Mitte der Nuten 146, 154 und der Mitte der Schweißnaht 140 ist vorliegend annähernd doppelt so groß wie die Nahtbreite 144 der Schweißnaht 140. Die Nutbreite 150 ist vorliegend größer als die Nuttiefe 148. Die Nutbreite 150 ist vorliegend annähernd doppelt so groß wie die Nuttiefe 148. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die genannten Geometrieverhältnisse beschränkt.
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Die Nut 146 ist eine Entlastungsnut zur Steifigkeitsreduktion des Zwischenteils 124. Die Nut 154 ist eine Entlastungsnut zur Steifigkeitsreduktion des Deckelabschnitts 126. Die Nuten reduzieren die Bauteilsteifigkeiten und die dadurch erzeugten Spannungen in der Schweißnaht 140. Dadurch werden Risse, insbesondere in der Schweißnaht 140, verhindert.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Drehschwingungsdämpfer
- 102
- Eingangsteil
- 104
- Ausgangsteil
- 106
- Federeinrichtung
- 108
- Federeinrichtung
- 110
- Bogenfeder
- 112
- Bogenfeder
- 114
- Gleitschale
- 116
- Bogenfeder
- 118
- Bogenfeder
- 120
- Gleitschale
- 122
- Flanschabschnitt
- 124
- Zwischenteil
- 126
- Deckelabschnitt
- 128
- Bogenfederkanal
- 130
- Bogenfederkanal
- 132
- Flanschteil
- 134
- Flanschteil
- 136
- Abtriebsnabe
- 138
- Niet
- 140
- Schweißnaht
- 142
- Nahttiefe
- 144
- Nahtbreite
- 146
- Nut
- 148
- Nuttiefe
- 150
- Nutbreite
- 152
- Abstand
- 154
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/172780 A1 [0003]
- DE 102015226206 A1 [0004]
