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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Drehschwingungsdämpfer sind im Antriebsstrang vielfältig bekannt. So sind beispielsweise Kupplungsdämpfer oder Doppelkupplungsdämpfer bekannt, die ein Eingangselement und ein Ausgangselement aufweisen, zwischen welchen eine Dämpfereinrichtung angeordnet ist, so dass das Ausgangselement entgegen der Rückstellkraft der Dämpfereinrichtung um einen begrenzten Verdrehwinkel gegenüber dem Eingangselement verdrehbar angeordnet ist. Dadurch lassen sich Drehschwingungen dämpfen oder tilgen, je nach Ausbildung der Dämpfereinrichtung. Dabei zeigt sich insbesondere bei Drehschwingungsdämpfern ohne Lagerung des Eingangselements zum Ausgangselement mittels eines Lagers, dass beim Transport des Drehschwingungsdämpfers das Eingangselement sich relativ zum Ausgangselement in einer radialen Richtung verschieben kann, was bei der Montage oder bei der Inbetriebnahme zu Problemen führen kann. So zeigen Prüfstandstests solcher Drehschwingungsdämpfer vereinzelt, dass es dadurch zu Beschädigungen einer Tellerfedermembran oder von Kunststoffteilen der Dämpfereinrichtung des Drehschwingungsdämpfers kommen kann.
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Um solche Probleme zu vermeiden, werden Blechscheiben vorgesehen, die mit dem Eingangselement verbunden werden und einen sich in axialer Richtung vorstehenden Ansatz aufweisen, der gegenüber einem Ansatz des Ausgangselements platziert ist, um eine unbeabsichtigte Verlagerung durch ein Anstoßen der Ansätze zu vermeiden. Die Ansätze an der Blechscheibe und an dem Ausgangselement dienen daher als eine Grobzentrierung des Eingangselements zum Ausgangselement. Damit die Beweglichkeit des Ausgangselements zum Eingangselement gering ist, werden die Ansätze abgedreht, was zu einer definierten Kontur führt. Diese Drehbearbeitung ist jedoch ein aufwändiger Herstellungsschritt, der mit Kosten verbunden ist.
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Auch sind Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei welchem statt der Blechscheibe das Eingangselement einen in axialer Richtung vorragenden Kragen aufweist, der als gezogener Kragen aus dem Eingangselement als Blechteil ausgebildet ist. Auch dieser Kragen muss abgedreht werden, um die Grobzentrierung möglichst genau zu bewirken, was wieder mit Kosten verbunden ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer zu schaffen, welcher einfach aufgebaut ist und dennoch hinsichtlich seiner Funktion und Lebensdauer den Anforderungen entspricht.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangselement und mit einem Ausgangselement, wobei im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement eine Dämpfungseinrichtung angeordnet ist, so dass das Eingangselement relativ zu dem Ausgangselement entgegen der Rückstellkraft der Dämpfungseinrichtung verdrehbar ist, wobei das Eingangsteil mit Durchgangsöffnungen versehen ist, durch welche Schrauben mit Schraubenköpfen greifen, wobei die Schraubenköpfe an einer Seite des Eingangselements angeordnet sind, die zum Ausgangselement weist und von dieser Seite abragen, und wobei das Ausgangselement einen Kragen aufweist, welcher in axialer Richtung hin zum Eingangselement weist, wobei der Kragen in axialer Richtung soweit zum Eingangselement vorsteht, dass er die Schraubenköpfe der Schrauben in axialer Richtung zumindest teilweise übergreift, wobei der Kragen radial innen oder radial außen in Bezug auf die Schraubenköpfe angeordnet ist. Dadurch wird insbesondere bei einem Drehschwingungsdämpfer, welcher zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement kein als Radiallager dienendes Wälz- oder Gleitlager aufweist, erreicht, dass zumindest eine Grobzentrierung zwischen den verwendeten Schraubenköpfen und dem Kragen erreicht wird. Liegen keine Kräfte vor, die eine radiale Verschiebung des Eingangselements zum Ausgangselement oder umgekehrt bewirken, ist die Grobzentrierung ohne Wirkung. Treten solche Kräfte auf, wie beim Transport, wirkt eine Beschränkung der Auslenkung von Eingangselement zu Ausgangselement oder umgekehrt, was eine Zentrierung bewirkt. Da die Schrauben zum Verschrauben des Drehschwingungsdämpfers ohnehin verwendet werden, dienen sie entsprechend mehreren Zwecken, was die Kosten reduziert.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dämpfungseinrichtung eine Federdämpfungseinrichtung mit Kraftspeichern ist, welche sich sowohl an dem Eingangselement als auch an dem Ausgangselement direkt oder indirekt abstützen, so dass das Eingangselement relativ zum Ausgangselement entgegen der Rückstellkraft der Kraftspeicher verdrehbar ist. Eine solche Dämpfungseinrichtung wirkt effektiv in Bezug auf die Drehschwingungsdämpfung und weist andererseits Elemente auf, die effektiv durch die Grobzentrierung geschützt werden können.
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Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Kragen des Ausgangselements von einer Nabe des Ausgangselements gebildet wird. Dadurch wird weiterhin kein zusätzliches Bauteil benötigt, sondern die Nabe kann auch verschiedenen Zwecken dienen, was die Kosten weiter reduziert.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Nabe radial innen einen Verzahnungsbereich aufweist. Dadurch kann mit dem Verzahnungsbereich ein Element beispielsweise eines Antriebsstrangs angeschlossen werden, wie beispielsweise eine Getriebeeingangswelle o.Ä.
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Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Ausgangselement ein Scheibenteil aufweist, welches insbesondere als Blechteil oder als Schmiedeteil ausgebildet ist, welches radial innen die Nabe aufweist. Dadurch kann das Ausgangselement mit der Nabe gebildet werden, ohne dass das Ausgangselement einteilig herzustellen ist. Ein Aufbau des Ausgangselements aus mehreren Elementen, die beispielsweise miteinander durch Nieten oder Schweißen etc. miteinander verbunden sind, kann den Herstellungsprozess erleichtern, weil dadurch sehr komplexe Bauteile für das Ausgangselement vermieden werden können.
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Ebenso ist es zweckmäßig, wenn der radiale Abstand zwischen dem Kragen und den Schraubenköpfen so, insbesondere groß, gewählt ist, dass sich die Schraubenköpfe und der Kragen im Betrieb des Drehschwingungsdämpfers nicht berühren. So ist der Abstand so gewählt, dass auch bei den üblichen im Betrieb auftretenden Vibrationen kein Anlaufen des Kragens an den Schraubenköpfen stattfindet.
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Auch ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der radiale Abstand zwischen dem Kragen und den Schraubenköpfen auch so, insbesondere klein, gewählt ist, dass die Schraubenköpfe in Bezug auf den Kragen eine Grobzentrierung bewirken. Dadurch wird insbesondere beim Transport oder in anderen Situationen erreicht, dass kein allzu starkes Auswandern von Eingangselement zu Ausgangselement erreicht wird.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der radiale Abstand zwischen dem Kragen und den Schraubenköpfen etwa zwischen 1 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 mm beträgt. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass der Abstand so gewählt wird, dass auch bei den üblichen im Betrieb auftretenden Vibrationen kein Anlaufen des Kragens an den Schraubenköpfen stattfindet und gleichzeitig kein allzu starkes Auswandern von Eingangselement zu Ausgangselement ermöglicht wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn axial zwischen dem Eingangselement und den Schraubenköpfen eine Stützscheibe angeordnet ist, welche radial außerhalb der Schraubenköpfe einen Reibring trägt, der sich sowohl an der Stützscheibe als auch an dem Ausgangselement axial abstützt. Dadurch wird eine in axialer Richtung wirkende Reibeinrichtung geschaffen, die eine Reibungsdämpfung der Verdrehung zwischen Eingangselement und Ausgangselement bewirken.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Drehschwingungsdämpfers zur Erläuterung der Erfindung,
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Die 1 zeigt in einer schematischen Teilschnittdarstellung einen Drehschwingungsdämpfer 1. Dabei ist der Drehschwingungsdämpfer 1 um die Achse I-I verdrehbar ausgebildet, die auch den Bezug für eine axiale Richtung, radiale Richtung oder Umfangsrichtung bildet.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist ein Eingangselement 2 und ein Ausgangselement 3 auf, die relativ zueinander um die Achse I-I verdrehbar angeordnet sind. Das Eingangselement 2 ist typischerweise mit einem Element im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verbindbar. Dies kann beispielsweise mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors erfolgen oder auch anderweitig. Das Ausgangselement 3 ist typischerweise mit einem nachgeschalteten Element im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges verbindbar. Dies kann beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle sein. Bei der Verwendung eines Drehschwingungsdämpfers 1 als Doppelkupplungsdämpfers kann der Drehschwingungsdämpfer 1 in eine Doppelkupplung integriert sein oder dieser vorgeschaltet sein.
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Sowohl das Eingangselement 2 als auch das Ausgangselement 3 können jeweils einteilig oder alternativ auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei die entsprechenden Teile, die dann das Eingangselement oder das Ausgangselement bilden, miteinander verbunden sind. In 1 ist zu erkennen, dass das Ausgangselement 3 aus mehreren Teilen besteht, die mittels des Nietelements 8 miteinander verbunden sind. Darunter ist der Flansch 6, die Nabe 9 und ein Masseelement 10 zu erkennen.
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Im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangselement 2 und dem Ausgangselement 3 ist eine Dämpfungseinrichtung 4 angeordnet, so dass das Eingangselement 2 relativ zu dem Ausgangselement 3 entgegen der Rückstellkraft der Dämpfungseinrichtung 4 verdrehbar ist. Bevorzugt und in 1 dargestellt, ist die Dämpfungseinrichtung 4 eine Federdämpfungseinrichtung mit Kraftspeichern 5, welche sich sowohl an dem Eingangselement 2 als auch an dem Ausgangselement 3 direkt oder indirekt abstützen, so dass das Eingangselement 2 relativ zum Ausgangselement 3 entgegen der Rückstellkraft der Kraftspeicher 5 verdrehbar ist. Dabei stützen sich die Kraftspeicher 5 sowohl in radialer Richtung nach außen als auch in Umfangsrichtung an dem Eingangselement 2 ab, wobei ein Flansch 6 des Ausgangselements von radial innen zwischen den Kraftspeicher 5 greift und sich dort an ihnen in Umfangsrichtung abstützt. Die Kraftspeicher 5 sind dabei vorzugsweise in Aufnahmen 7 oder Taschen des Eingangselements 2 aufgenommen. Eine alternative Ausgestaltung ist auch möglich.
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Das Eingangselement 2 ist radial innen mit Durchgangsöffnungen 11 versehen, durch welche Schrauben 12 mit Schraubenköpfen 13 greifen, wobei die Schraubenköpfe 13 an einer Seite 14 des Eingangselements 2 angeordnet sind. Dabei weist die Seite 14 des Eingangselements 2 hin zum Ausgangselement 3. Dadurch wird bewirkt, dass das Eingangselement mit der Seite 15, die von dem Ausgangselement 3 weg weist, an einem nicht dargestellten Element beispielsweise des Antriebsstrangs verschraubbar ist.
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Die Schraubenköpfe, die beispielsweise Schraubenköpfe von Imbus- oder Torx-Schrauben sind, ragen von der Seite 14 in axialer Richtung ab. Da eine Mehrzahl solcher Schrauben 12 über den Umfang des Eingangselements 2 verteilt angeordnet ist, sind die Schraubenköpfe 13 also auf einer Kreislinie angeordnet.
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In 1 ist auch zu erkennen, dass das Ausgangselement 3 radial innen einen Kragen 16 aufweist, welcher in axialer Richtung hin zum Eingangselement 2 weist und insbesondere hin zum Eingangselement 2, also hin zur Seite 14, vorsteht. Dabei steht der Kragen 16 in axialer Richtung soweit zum Eingangselement 2 vor, dass er die Schraubenköpfe 13 der Schrauben 12 in axialer Richtung zumindest teilweise übergreift. In 1 ist dargestellt, dass der Kragen 16 radial innen in Bezug auf die Schraubenköpfe 13 angeordnet ist und die Schraubenköpfe 13 daher radial innen in axialer Richtung teilweise übergreift. Alternativ wäre es aber grundsätzlich auch möglich, dass der Kragen 16 radial außen in Bezug auf die Schraubenköpfe 13 angeordnet wäre und die Schraubenköpfe 13 daher radial außen in axialer Richtung teilweise übergreifen würde.
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Durch dieses axiale Übergreifen wird erreicht, dass die Schraubenköpfe 13 der Grobzentrierung des Kragens 16 dienen.
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Die 1 zeigt auch, dass der Kragen 16 des Ausgangselements 3 von einer Nabe 9 des Ausgangselements 3 gebildet wird, die radial innen einen Verzahnungsbereich 17 aufweist. In diesen Verzahnungsbereich 17 kann beispielswiese eine nachgeschaltete Welle aufgenommen werden, die jedoch nicht gezeigt ist.
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In 1 ist auch zu erkennen, dass das Ausgangselement 3 ein Scheibenteil 18 aufweist, welches insbesondere als Blechteil oder als Schmiedeteil ausgebildet ist, und welches radial innen die Nabe 9 aufweist, wie ausbildet.
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Der radiale Abstand d zwischen dem Kragen 16 und den Schraubenköpfen 13 ist dabei so groß gewählt, dass sich die Schraubenköpfe 13 und der Kragen 16 im normalen Betrieb des Drehschwingungsdämpfers nicht berühren. Auch ist der radiale Abstand d zwischen dem Kragen 16 und den Schraubenköpfen 13 zudem so klein gewählt ist, dass die Schraubenköpfe 13 in Bezug auf den Kragen 16 eine Grobzentrierung bewirken können. Dazu ist der radiale Abstand d zwischen dem Kragen 16 und den Schraubenköpfen 13 beispielsweise etwa zwischen 1 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3 mm.
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Das Ausführungsbeispiel der 1 zeigt weiterhin, dass axial zwischen dem Eingangselement 2 und den Schraubenköpfen 13 eine Stützscheibe 19 angeordnet ist, welche radial außerhalb der Schraubenköpfe 13 einen Reibring 20 trägt, der sich sowohl an der Stützscheibe 19 als auch an dem Ausgangselement 3, insbesondere am radial inneren Bereich des Flanschs 6, axial abstützt. Der Reibring 20 bildet damit eine Reibungsdämpfungseinrichtung. Der Reibring 20 weist, im Schnitt betrachtet, radial innen und radial außen axial verlaufende Arme 22, 21 als Ringbereiche auf, die mit dem radial verlaufenden Ringbereich 23 verbunden sind. Der radial äußere Arm 21 stützt sich dabei an der Stützscheibe 19 radial ab.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 gemäß 1 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass zwischen dem Eingangselement 2 und dem Ausgangselement 3 kein als Radiallager dienendes Wälz- oder Gleitlager vorgesehen ist. Dadurch entsteht erst die Problematik, dass das Eingangselement 2 sich beispielweise in einer Transportsituation unerlaubt zum Ausgangselement 3 verlagert, was mit der Gestaltung der Schraubenköpfe 13 und des Kragens 16 gemäß 1 vermieden wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Eingangselement
- 3
- Ausgangselement
- 4
- Dämpfungseinrichtung
- 5
- Kraftspeicher
- 6
- Flansch
- 7
- Aufnahme
- 8
- Nietelement
- 9
- Nabe
- 10
- Masseelement
- 11
- Durchgangsöffnung
- 12
- Schraube
- 13
- Schraubenkopf
- 14
- Seite
- 15
- Seite
- 16
- Kragen
- 17
- Verzahnungsbereich
- 18
- Scheibenteil
- 19
- Stützscheibe
- 20
- Reibring
- 21
- Arm
- 22
- Arm
- 23
- Ringbereich
