DE102018112359A1

DE102018112359A1 - Vorrichtung zur torsionsschwingungsdämpfung, verfahren zum zusammenfügen dieser vorrichtung und ihre verwendung

Info

Publication number: DE102018112359A1
Application number: DE102018112359.0A
Authority: DE
Inventors: Roel Verhoog
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2018-12-06
Also published as: FR3067081A1

Abstract

Vorrichtung (1, 16) zur Torsionsschwingungsdämpfung, die zum Typ derjenigen gehört, die zwischen einer Antriebswelle (3) und einer Abtriebswelle (4) um eine Drehachse (XX') angetrieben werden können, und die Folgendes aufweist:- erste Mittel zur elastischen Dämpfung, die erste elastische Organe (9) mit Umfangswirkung umfassen, die zwischen einem ersten Eingangselement (10) und einem ersten Ausgangselement (11, 15, 18, 22) am Umfang angeordnet sind;- zweite Mittel zur elastischen Dämpfung, die zweite elastische Organe (12) mit Umfangswirkung umfassen, die zwischen einem mit dem ersten Ausgangselement (11, 15, 18, 22) fest verbundenen zweiten Eingangselement (11, 15, 19, 23) und einem zweiten Ausgangselement (13) im mittleren Abschnitt angeordnet sind;- Pendeldämpfungsmittel mit mindestens einem Pendelkörper (20), der radial zwischen den ersten und zweiten Mitteln (9, 12) zur elastischen Dämpfung auf einem Träger (11, 15) angeordnet ist, der um die Drehachse (XX') in Drehung versetzt wird; dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Abtriebswelle (4) fest verbundenes Einzelteil (15) das erste Ausgangselement (18, 22), den Träger (25) und das zweite Eingangselement (19, 23) bildet.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung sowie ihr Fügeverfahren und ihre Verwendung auf dem Gebiet der Kraftfahrzeuge.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG.
Bei einer Kraftfahrzeugübertragung wird im Allgemeinen mindestens ein Torsionsdämpfungssystem einer Kupplung zugeordnet, die den Motor wahlweise mit einem Getriebe verbinden kann, etwa einer Reibungskupplung oder einer Vorrichtung zur hydrokinetischen Kopplung mit einer Verriegelungskupplung.
Ein Explosionsmotor erzeugt nämlich aufgrund der in den Motorzylindern aufeinanderfolgenden Explosionen Ungleichförmigkeiten, wobei diese Ungleichförmigkeiten insbesondere in Abhängigkeit von der Zylinderanzahl variieren.
Das Dämpfungssystem, das herkömmlicherweise Federn und Reibelemente umfasst, hat demnach die Funktion des Filterns der Torsionsschwingungen, die auf die Drehungsungleichförmigkeiten des Motors zurückzuführen sind, und setzt vor der Übertragung des Motordrehmoments auf das Getriebe ein. Dadurch kann verhindert werden, dass derartige Schwingungen in das Getriebe dringen und dort unerwünschte Stöße, Geräusche und Lärmbelästigungen verursachen.
Um das Filtern weiter zu verbessern, ist bekannt, zusätzlich zu dem gewöhnlichen Dämpfungssystem eine Pendeldämpfungsvorrichtung zu verwenden.
Die Patentanmeldung FR2981714 auf den Namen der Anmelderin offenbart z.B. eine Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung mit Pendeldämpfungsmitteln, die aus Pendelmassen bestehen, die beweglich an einem ringförmigen Träger angebracht sind, der zwischen einem Drehmomenteingangselement und einem Drehmomentausgangselement angeordnet ist und um seine Achse in Drehung versetzt wird.
In Reaktion auf die Drehungsunregelmäßigkeiten oder -ungleichförmigkeiten schwingt jede Masse pendelartig. Die Schwingungsfrequenz jeder Masse ist proportional zur Drehungsgeschwindigkeit der Motorwelle, wobei das entsprechende Vielfache z.B. einen Wert nahe der Ordnung der maßgeblichen Oberschwingung der Vibrationen annehmen kann, die für die starken Drehungsungleichmäßigkeiten nahe dem Leerlauf verantwortlich sind.
Bei Fahrzeugen, die mit einem Automatikgetriebe ausgestattet sind, sind das herkömmliche Federdämpfungssystem und die Pendeldämpfungsvorrichtung in der Regel innerhalb eines Gehäuses des Drehmomentwandlers und der Verriegelungskupplung verbunden.
Eine derartige Baugruppe wird z.B. von dem Anmelderunternehmen in der US-Patentanmeldung US2016/0116040 beschrieben. Der beschriebene Drehmomentwandler mit Verriegelungskupplung weist Merkmale auf, die darauf abzielen, die Leistungen zu verbessern und die Kosten zu reduzieren, insbesondere indem sein Platzverbrauch durch Kombination der Funktionen eines oder mehrerer Elemente in einem reduziert wird.
Die Erfindungsabteilung hat jedoch festgestellt, dass Verbesserungen, die insbesondere auf eine erneute Reduzierung der Herstellungskosten abzielen, weiter möglich sind.
ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung, die insbesondere bei einem Drehmomentwandler verwendet wird, zu minimalen Kosten zu realisieren.
Diese Vorrichtung gehört zum Typ derjenigen, die zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle um eine Drehachse angetrieben werden können, und weist Folgendes auf:

- erste Mittel zur elastischen Dämpfung, die erste elastische Organe mit Umfangswirkung umfassen, die zwischen einem ersten Eingangselement und einem ersten Ausgangselement am Umfang angeordnet sind;
- zweite Mittel zur elastischen Dämpfung, die zweite elastische Organe mit Umfangswirkung umfassen, die zwischen einem mit dem ersten Ausgangselement fest verbundenen zweiten Eingangselement und einem zweiten Ausgangselement im mittleren Abschnitt angeordnet sind;
- Pendeldämpfungsmittel mit mindestens einem Pendelkörper, der radial zwischen den ersten und zweiten Mitteln zur elastischen Dämpfung auf einem Träger angeordnet ist, der um die Drehachse in Drehung versetzt wird.

Erfindungsgemäß bildet ein mit der Abtriebswelle fest verbundenes Einzelteil das erste Ausgangselement, den Träger und das zweite Eingangselement.
Weiterhin erfindungsgemäß führt dieses Einzelteil die Funktion einer Führungsscheibe der ersten elastischen Organe und die Funktion einer Abdeckung der zweiten elastischen Organe aus.
Der Pendelkörper umfasst vorzugsweise zwei Pendelmassen, die auf der einen und auf der anderen Seite seines Trägers angeordnet sind.
Bei einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung besteht das Einzelteil aus einem Stück. Alternativ bildet es bei einer zweiten Ausführungsform ein Verbundteil.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zusammenfügen der oben beschriebenen Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung in ihrer zweiten Ausführungsform, bei der das Einzelteil aus getrennten Bestandteilen besteht, die in einem vorangehenden Herstellungsschritt verbunden werden.
Gemäß diesem Fügeverfahren sind die Bestandteile aus zwei Ringen gebildet, die aus ein und demselben Blech hervorgehen und in dem vorangehenden Herstellungsschritt tiefgezogen werden.
Erfindungsgemäß sind diese Ringe dazu vorgesehen, jeweils zumindest teilweise das erste Ausgangselement und das zweite Eingangselement zu bilden.
Die Ringe werden vorzugsweise durch Vernieten oder Verschweißen verbunden.
Als Variante ist bei dem Verfahren zum Zusammenfügen der Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung in ihrer zweiten Ausführungsform erfindungsgemäß eines der Bestandteile dazu vorgesehen, den Träger zu bilden, indem es in dem vorangehenden Herstellungsschritt mittels mindestens einer Strebe an ein anderes der Bestandteile angesetzt wird, welches dazu vorgesehen ist, das erste Ausgangselement und das zweite Eingangselement zu bilden.
Es wird ein Nutzen aus der Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung gezogen, wenn die Abtriebswelle mit einer Turbine eines hydrokinetischen Drehmomentwandlers eines Kraftfahrzeugs verbunden wird.
Eine Verwendung, bei der die Motorwelle mit einer Verriegelungskupplung verbunden wird, ist auch vorteilhaft.
Durch diese wenigen wesentlichen Angaben werden die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung gebrachten Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik hinsichtlich der Gestaltungseinfachheit und der Ausführbarkeit zur Kostenminimierung für den Fachmann ersichtlich.
Die detaillierten Angaben der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen angegeben. Es ist anzumerken, dass diese Zeichnungen lediglich dazu dienen, den Beschreibungstext zu veranschaulichen und in keiner Weise eine Einschränkung des Erfindungsumfangs darstellen.
Figurenliste

1 ist eine radiale Teilansicht einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung, die in einem Drehmomentwandler integriert ist.
2a ist eine radiale Teilansicht einer Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die in einem Drehmomentwandler integriert werden kann.
2b ist eine radiale Teilansicht einer Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in einem Drehmomentwandler integriert werden kann.
2c ist eine radiale Teilansicht einer Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung in einer Variante zu der in 2b gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in einem Drehmomentwandler integriert werden kann.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG.
In 1 ist das Beispiel für einen hydrokinetischen Drehmomentwandler mit einer Verriegelungskupplung 1 gezeigt, in dem eine aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannte Vorrichtung zur Torsionsschwingungsdämpfung integriert ist.
Er umfasst im Wesentlichen in einem mit Öl gefüllten Gehäuse 2, das von einer Antriebswelle 3 um eine Drehachse XX' in Drehung versetzt wird:

- eine Turbine 4, einen Impulsgeber 5 und einen Antrieb 6 des hydrokinetischen Wandlers 7, der eine angetriebene Welle 8 antreibt;
- erste Schraubenfedern 9, die umfangsmäßig am Umfang des Gehäuses 2 zwischen einem ringförmigen Element 10 am Ausgang der Verriegelungskupplung und einem Zwischenelement 11 angeordnet sind;
- zweite Schraubenfedern 12, die in einem mittleren Abschnitt des Gehäuses 2 zwischen dem Zwischenelement 11 und einer Nabe 13 angeordnet sind.

Bei diesem Beispiel ist das ringförmige Element 10 mit der Turbine 4 verbunden, und das Zwischenelement 11 besteht aus zwei gegenüberliegenden Scheiben 14, die mit der Nabe 13 fest verbunden sind. Bei einer nicht gezeigten Ausführung des Drehmomentwandlers 1 kann im Gehäuse 2 eine am Zwischenelement 11 angebrachte Pendeldämpfungsvorrichtung integriert sein.
Zur Reduzierung der Herstellungskosten wurde die Erfindungsabteilung dazu gebracht, die Ausgestaltung des Zwischenelements 11 zu vereinfachen und dabei eine direkte Verbindung dieses Zwischenelements mit der Turbine 4 zu ermöglichen, was auch zu einer Vereinfachung des ringförmigen Elements 10 führt, das nicht mehr mit dieser Turbine 4 verbunden werden muss.
Die Einzelheiten des bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 16 zur Torsionsschwingungsdämpfung eingesetzten modifizierten Zwischenelements 15 sind in den 2a, 2b und 2c in verschiedenen Ausführungen gezeigt.
Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in 2a gezeigt ist, handelt es sich bei dem modifizierten Zwischenelement 15 um ein ringförmiges einstückiges Einzelteil 17, das in einem Umfangsabschnitt 18 die Funktion einer Führungsscheibe für die ersten Schraubenfedern 9 und in einem mittleren Abschnitt 19 die Funktion einer Abdeckung für die zweiten Schraubenfedern 12 ausführt und dabei die Pendelmassen 20 der Pendeldämpfungsvorrichtung hält und mit der Turbine 4 fest verbunden ist.
Die Pendelmassen 20 sind auf der einen und auf der anderen Seite eines Mittelabschnitts dieses Einzelteils 17, d.h. zwischen den ersten und zweiten Schraubenfedern 9, 12 angeordnet.
Um die vorgenannten Funktionen zu realisieren, umfasst dieses einstückige Einzelteil 17 zahlreiche Schlitze, insbesondere diejenigen, die den Betrieb der Pendeldämpfungsvorrichtung 20 ermöglichen, sowie zahlreiche Laschen, insbesondere diejenigen, die mit den Enden der zweiten Schraubenfedern 12 in Eingriff sind, die alle durch Tiefziehen eines Blechs erhalten werden.
Aus Prozessgründen ist die Anzahl der Tiefziehvorgänge auf sechs begrenzt. Um diese Tiefziehvorgänge zu vereinfachen, ist infolgedessen bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in 2b gezeigt ist, das modifizierte Zwischenelement 15 ein Verbundeinzelteil, das in einem vorangehenden Herstellungsschritt durch eine Niet- oder Schweißverbindung 21 von zwei aus ein und demselben Blech hervorgehenden Ringen 22, 23 gebildet wird, wobei einer zur Bildung der Führungsscheibe 22 der ersten Schraubenfedern 9 und der andere zur Bildung der Abdeckung 23 der zweiten Schraubenfedern 12 vorgesehen ist.
Bei einer Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in 2c gezeigt ist, kann es sich bei dem modifizierten Zwischenelement 15 auch um ein Verbundeinzelteil handeln, das in einem vorangehenden Herstellungsschritt ausgehend von mehreren getrennten Elementen gebildet wird:

- ein ringförmiges Teil 24, das dem einstückigen Einzelteil 17 ähnlich und dazu vorgesehen ist, über seinen Umfangsabschnitt 18 die Führungsfunktionen und über seinen mittleren Abschnitt 19 die Abdeckungsfunktion, mit Ausnahme der Funktion der direkten Stützung der Pendelmassen 20, auszuführen;
- ein Stützteil 25, das zum Stützen der Pendelmassen 20 vorgesehen ist;
- eine oder mehrere Streben 26, die das Stützteil 25 an das ringförmige Teils 24 ansetzen.

Bei der einen und anderen Ausführungsform ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung 16 zur Torsionsschwingungsdämpfung eine Minimierung der Herstellungskosten und schafft einen Wettbewerbsvorteil bei Anwendungen von Drehmomentwandlern für Kraftfahrzeuge.
Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung nicht nur auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist.
Die beschriebenen Mittel zur elastischen Dämpfung, die aus den Schraubenfedern bestehen, und die Mittel zur Pendeldämpfung, die aus den dualen Pendelmassen besteht, entsprechen lediglich bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Die Erfindung umfasst jedoch alle möglichen Ausführungsvarianten im Umfang des Gegenstands der nachfolgenden Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

FR 2981714 [0006]
US 2016/0116040 [0009]

Claims

Vorrichtung (1, 16) zur Torsionsschwingungsdämpfung, die zum Typ derjenigen gehört, die zwischen einer Antriebswelle (3) und einer Abtriebswelle (4) um eine Drehachse (XX') angetrieben werden können, und die Folgendes aufweist: - erste Mittel zur elastischen Dämpfung, die erste elastische Organe (9) mit Umfangswirkung umfassen, die zwischen einem ersten Eingangselement (10) und einem ersten Ausgangselement (11, 15, 18, 22) am Umfang angeordnet sind; - zweite Mittel zur elastischen Dämpfung, die zweite elastische Organe (12) mit Umfangswirkung umfassen, die zwischen einem mit dem ersten Ausgangselement (11, 15, 18, 22) fest verbundenen zweiten Eingangselement (11, 15, 19, 23) und einem zweiten Ausgangselement (13) im mittleren Abschnitt angeordnet sind; - Pendeldämpfungsmittel mit mindestens einem Pendelkörper (20), der radial zwischen den ersten und zweiten Mitteln (9, 12) zur elastischen Dämpfung auf einem Träger (11, 15) angeordnet ist, der um die Drehachse (XX') in Drehung versetzt wird; dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Abtriebswelle (4) fest verbundenes Einzelteil (15) das erste Ausgangselement (18, 22), den Träger (25) und das zweite Eingangselement (19, 23) bildet.
Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelteil (15) die Funktion einer Führungsscheibe (18, 22) der ersten elastischen Organe (9) und die Funktion einer Abdeckung (19, 23) der zweiten elastischen Organe (12) ausführt.
Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelkörper zwei Pendelmassen (20) umfasst, die auf der einen und auf der anderen Seite des Trägers (15, 25) angeordnet sind.
Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Einzelteil (15) um ein Verbundteil (22, 23, 24, 25, 26) handelt.
Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelteil (15) aus einem Stück (17) besteht.
Verfahren zum Zusammenfügen der Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einzelteil (15) aus getrennten Bestandteilen (22, 23; 24, 25, 26) besteht, die in einem vorangehenden Herstellungsschritt verbunden werden.
Verfahren zum Zusammenfügen der Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach dem vorhergehenden Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile (22, 23) aus zwei Ringen (22, 23) gebildet sind, die aus ein und demselben Blech hervorgehen und in dem vorangehenden Herstellungsschritt tiefgezogen werden.
Verfahren zum Zusammenfügen der Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach dem vorhergehenden Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (22, 23) dazu vorgesehen sind, jeweils zumindest teilweise das erste Ausgangselement (22) und das zweite Eingangselement (23) zu bilden.
Verfahren zum Zusammenfügen der Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach dem vorhergehenden Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (22, 23) durch Vernieten oder Verschweißen verbunden werden.
Verfahren zum Zusammenfügen der Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach dem vorhergehenden Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Bestandteile (24, 25) dazu vorgesehen ist, den Träger (25) zu bilden, indem es in dem vorangehenden Herstellungsschritt mittels mindestens einer Strebe (26) an ein anderes der Bestandteile (24, 25) angesetzt wird, welches dazu vorgesehen ist, das erste Ausgangselement (18) und das zweite Eingangselement (19) zu bilden.
Verwendung der Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle mit einer Turbine (4) eines hydrokinetischen Drehmomentwandlers eines Kraftfahrzeugs verbunden wird.
Verwendung der Vorrichtung (16) zur Torsionsschwingungsdämpfung nach dem vorhergehenden Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (3) mit einer Verriegelungskupplung verbunden wird.