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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft mindestens einer Bogenfeder gegeneinander verdrehbar sind, und eine Fliehkraftpendeleinrichtung, die an der Sekundärseite des Zweimassenschwungrades angeordnet ist.
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Insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe (DCT, Double Clutch Transmission) im Antriebsstrang werden Kombinationen von Zweimassenschwungrad und Fliehkraftpendeleinrichtung zur Schwingungsisolierung eingesetzt, da nasse Doppelkupplungsgetriebe gewöhnlich empfindlich gegenüber Drehschwingungen sind und der zugeordnete Dämpfer deshalb einen sehr guten Isolationsgrad aufweisen muss. Die Getriebeglocke für Doppelkupplungsgetriebe begrenzen den axialen Bauraum zum Dämpfer meist so, dass dieser dünn im Innenbereich und breit im Außenbereich ist. Daher bieten Dämpfer mit externem Fliehkraftpendeln einen günstigen Kompromiss zwischen Performance und nötigem Bauraum.
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Da die Fliehkraftpendeleinrichtung extern eingebaut sind, laufen die Pendelmassen trocken. Das verursacht mehr Verschleiß und verringert die Lebensdauer. Außerdem sind die Fliehkraftpendel nicht gegenüber Umgebungseinflüssen geschützt.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drehmomentübertragungseinrichtung anzugeben, die die zuvor genannten Nachteile vermeidet.
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Dieses Problem wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärseite und einer Sekundärseite, die gegen die Kraft mindestens einer Bogenfeder gegeneinander verdrehbar sind, und eine Fliehkraftpendeleinrichtung, die an der Sekundärseite des Zweimassenschwungrades angeordnet ist, wobei das Zweimassenschwungrad und die Fliehkraftpendeleinrichtung gemeinsamen in einer geschlossenen Fettkammer angeordnet sind.
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Das Zweimassenschwungrad umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung an der Primärseite einen Primärmassenflansch, der mindestens ein sich axial erstreckendes Anschlagstück aufweist, an dem sich Federenden der Bogenfeder abstützen.
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Das Anschlagstück weist in einer Ausführungsform der Erfindung einen U-förmigen Querschnitt mit zwei sich axial erstreckenden Schenkeln und einer diese verbindenden radial verlaufenden Basis auf.
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Die Basis ist in einer Ausführungsform der Erfindung mit dem Primärmassenflansch fest verbunden, insbesondere Vernietet oder verstemmt. Dazu sind vorzugsweise Warzen aus dem Primärmassenflansch herausgedrückt, die in Bohrungen der Basis ragen und verstemmt werden.
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An dem Primärmassenflansch ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein Federhalter (ein so genannter Retainer) angeordnet ist, der die Bogenfeder einfasst und zu deren Führung dient.
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Der Federhalter weist in einer Ausführungsform der Erfindung eine Aussparung zur Durchführung des Anschlagstückes auf, sodass Federhalter und Anschlagstück unabhängig voneinander mit dem Primärmassenflansch vernietet werden können.
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Die Primärseite weist in einer Ausführungsform der Erfindung einen fest mit dem Primärmassenflansch verbundenen Primärmassendeckel auf, der an einem radial inneren Umfang eine mit der Sekundärseite in Wirkverbindung stehende Dichtungsanordnung trägt.
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Die Dichtungsanordnung umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine zwischen Primärmassendeckel und Sekundärseite eingespannte Tellerfeder und einen durch die Tellerfeder mit einer Andruckkraft beaufschlagten ersten Dichtungsring. Dadurch wird der erste Dichtungsring mit einer definierten axialen Vorspannung beaufschlagt.
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Zwischen Primärmassenflansch und Sekundärseite ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein zweiter Dichtungsring angeordnet.
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Das Zweimassenschwungrad umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung einen Vordämpfer und einen Hauptdämpfer.
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Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine große Fettkammer bereit, in der die Bogenfedern und für die Fliehkraftpendel angeordnet sind.
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Der Bogenfederkanal ist wie bei einem nassen Dämpfer gestaltet und mit einem Retainer-Blech und zusätzlichen Anschlagstücken an der Primärseite befestigt, vorzugsweise angenietet. Die Bogenfedern werden für eine bessere Kontaktfläche vorzugsweise mit Näpfen an ihren Enden bestückt. Die Feder werden von einem Sekundärflansch betätigt, der getriebeseitig vom dem Kanal angreift. Durch dieses Retainer-Design werden keine Anschläge mehr getriebeseitig vom Kanal benötigt, sodass auf Anschlagsmitteln am Primärmassendeckel verzichtet werden kann.
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Ein dünner Primärmassendeckel wird auf den Primärmassenflansch geschweißt und schließ die Fettkammer. Der Primärmassendeckel wird so ausgelegt, dass der Bauraum optimal ausgenutzt wird, sodass der Bauraum jeweils für die Bogenfeder und die Fliehkraftpendeleinrichtung optimiert werden kann.
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Am Innenbereich des Deckels sind vorzugsweise Bauteile einer Reibeinrichtung angeordnet. Eine Tellerfeder wird auf an dem Primärmassendeckel gestanzte Warzen zentriert und ggf. durch Verstemmen der Warzen gesichert. Reibringe werden beiderseits des Sekundärpakets in diesem Bereich angeordnet.
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Die erfindungsgemäße Lösung bietet insbesondere folgende Vorteile:
- - die Bogenfedern können größer ausgelegt werden;
- - die Fliehkraftpendeleinrichtung kann größer ausgelegt werden und wird gefettet, sodass die Lebensdauer erhöht wird;
- - es kann zusätzlich ein Vordämpfer eingebaut werden zur weiteren Steigerung der Performance;
- - das Massenträgheitsmoment der Primärseite kann erhöht werden;
- - der gesamte Dämpfer ist besser gegenüber der Umgebung geschützt;
- - der typisch zur Verfügung stehende Bauraum wird besser ausgenützt und die Performance kann noch zusätzlich mit einem Vordämpfer verbessert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer ersten Schnittdarstellung,
- 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer zweiten Schnittdarstellung,
- 3 einen Teilschnitt durch einen Primärmassenflansch einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung mit Federhalter und Anschlagstücken.
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Eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst ein Zweimassenschwungrad 2 und eine Fliehkraftpendeleinrichtung 3. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 wird im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einer als Doppelkupplung ausgeführten Fahrzeugkupplung angeordnet. Das Drehmoment der Fahrzeugkupplung wird über ein Parallelschaltgetriebe und über ein Differenzialgetriebe und Kardanwellen auf die Antriebsräder übertragen.
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Die Rotationsachse des Zweimassenschwungrades ist in 1 mit R bezeichnet. Die Rotationsachse R ist die Rotationsachse der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 und gleichzeitig die Rotationsachse einer Kurbelwelle des nicht dargestellten Verbrennungsmotors und auch die Rotationsachse der der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 nachgeordneten Doppelkupplung, die ebenfalls nicht dargestellt ist. Im Folgenden wird unter der axialen Richtung die Richtung parallel zur Rotationsachse R, entsprechend unter der radialen Richtung eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse R und der Umfangsrichtung eine Drehung um die Rotationsachse R verstanden.
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Das Zweimassenschwungrad 2 umfasst eine Primärseite 4 sowie eine Sekundärseite 5, die gegen die Kraft einer Bogenfedern 6 als Bogenfederanordnung relativ zueinander um die Rotationsachse R verdreht werden können. Die Primärseite 4 ist mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehfest verbunden, die Sekundärseite 5 entsprechend mit der Doppelkupplung. Die Primärseite 4 weist eine Primärmasse und ein primärseitiges Massenträgheitsmoment, die Sekundärseite 5 eine Sekundärmasse und ein sekundärseitiges Massenträgheitsmoment auf. Primärseite 4 und Sekundärseite 5 bilden durch die federelastische Kopplung mittels der Bogenfedern 6 ein schwingungsfähiges System. Die Primärmasse 4 umfasst einen motorseitigen Primärmassenflansch 10 und einen kupplungsseitigen Primärmassendeckel 11. Die Bogenfedern 6 werden im Betrieb durch die auf diese einwirkende Fliehkraft nach außen gegen die Primärmasse 4 gedrückt. Daher ist an der radial außen gelegenen Seite ein Federhalter 7 als Gleitschale angeordnet, welcher den Verschleiß zwischen den Bogenfedern 6 und der Primärmasse 4 verringert. Der Federhalter 7 umfasst einen torusförmigen Bogenfederkanal 8 zur Aufnahme der Bogenfedern 6 und einen ringscheibenförmigen Befestigungsring 9, der mit dem Primärmassenflansch 10 vernietet oder verstemmt ist. Der Primärmassenflansch 10 und der Primärmassendeckel 11 schließen eine Fettkammer 12 ein.
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Die Bogenfedern 6 stützen sich mit einem Federende jeweils an primärseitigen Anschlagstücken 13 ab, welche an dem Primärmassenflansch 10 befestigt sind und die in die von dem Primärmassenflansch 10 und dem Primärmassendeckel 11 umschlossene Fettkammer 12 ragen. Mit dem jeweils anderen Federende stützen sich die Bogenfedern 6 an Flanschflügeln 15 eines Sekundärflansches 14 ab. Die Flanschflügel 15 erstrecken sich radial nach außen und fassen die Federenden der Bogenfedern 6 mit axial abgeknickten Flanschenden 16 ein.
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Der Sekundärflansch 14 ist in Kontakt mit einer inneren Bogenfeder 17 eines Vordämpfers 18. Dieser wirkt ebenfalls als Zweimassenschwungrad, wobei der Sekundärflansch 14 die Primärseite des Vordämpfers ist und ein Nabenflansch 20 dessen Sekundärseite ist, der gegen die Kraft der inneren Bogenfeder 17 als Energiespeicher gegenüber diesem verdrehbar ist. Der Primärmassenflansch 10, der Primärmassendeckel 11, die Bogenfeder 6 und der Sekundärflansch 14 bilden einen Hauptdämpfer 20. Hauptdämpfer 20 und Vordämpfer 19 sind auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmt und in Reihe in dem Antriebsstrang angeordnet.
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Der Nabenflansch 20 weist an seiner inneren Bohrung eine Steckverzahnung 21 auf, mit der dieser mit einer Eingangswelle 22 der nicht näher dargestellten Doppelkupplung verbindbar ist.
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Der Nabenflansch 20 ist mit einem Pendelflansch 23 der Fliehkraftpendeleinrichtung 3 vernietet. Der Pendelflansch 23 umfasst einen radial inneren Befestigungsbereich 24, der über einen konisch verlaufenden Verbindungsbereich 25 mit einer Pendelaufnahme 26 verbunden ist. Die Pendelaufnahme 26 trägt in an sich bekannter Art und Weise über den Umfang verteilt mehrere Pendelmassen 27, die gegenüber dem Pendelflansch 23 eine Pendelbewegung ausführen können.
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Die Pendelmassen 27 umfassen jeweils eine erste Pendelteilmasse 28 und eine zweite Pendelteilmasse 29, die beiderseits des Pendelflansches 23 angeordnet und fest miteinander verbunden sind. In nierenförmigen Langlöchern in dem Pendelflansch 23 sowie nierenförmigen Langlöchern in den Pendelteilmassen 28, 29 sind Pendelrollen 30 aufgenommen. Die Langlöcher bilden zusammen mit den Pendelrollen 30 eine Kulissenführung und ermöglichen eine Pendelbewegung der Pendelmassen 27 gegenüber dem Pendelflansch 23.
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Am Außenumfang des Primärmassenflansches 10 ist ein Anlasserzahnkranz 31 angeordnet, in den zum Starten des Verbrennungsmotors ein Ritzel eines Anlassers eingespurt werden kann. Die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist nicht dargestellt. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 kann mit der Kurbelwelle mittels Schrauben 32 verschraubt werden.
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Im Bereich des inneren Umfangs des Primärmassendeckels 11 ist eine Tellerfeder 32 angeordnet, beispielsweise vernietet. Die Tellerfeder 32 drückt einen ersten Dichtungsring 33 axial in Richtung auf den Pendelflansch 23. Die Tellerfeder 32 und der erste Dichtungsring 33 bilden eine Dichtungsanordnung. Der erste Dichtungsring 33 weist einen T-förmigen Querschnitt auf, so dass dieser am Innenumfang des Pendelflansches 23 zentriert wird.
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An der der Kurbelwelle zugewandten Seite des Sekundärflansches 14 ist ein zweiter Dichtungsring 34 angeordnet. Dieser weist einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf und wird so gegenüber der Vernietung des Nabenflansches 20 mit dem Vordämpfer 18 und dem Pendelflansch 23 zentriert. Durch den ersten und zweiten Dichtungsring 33,34 ist die Fettkammer 12, in der sowohl die Bogenfedern 6, 17 von Hauptdämpfer und Vordämpfer als auch die Fliehkraftpendeleinrichtung 3 angeordnet sind, gegenüber der Umgebung abgedichtet.
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Jedes der beiden Anschlagstücke 13 weist einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei zwei Schenkel 35,36 sich in axialer Richtung von im primären Massenblech 10 erstrecken und durch eine im Wesentlichen radial verlaufende Basis 37 miteinander verbunden sind. Die Basis 37 ist mit dem Primärmassenflansch 10 vernietet. Der Befestigungsring 9 des Federhalters 7 weist in dem Bereich, in dem das Anschlagstück 13 angeordnet ist, eine Aussparung 38 auf. Das Anschlussstück 13 sowie der Federhalter 7 sind mit dem Primärmassenflansch 10 jeweils mittels einer Warzenvernietung 39 vernietet. Die Flanschenden 16 des Sekundärflansches 14 sind in etwa mittig in Kontakt mit den Federenden der Bogenfeder 6.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Zweimassenschwungrad
- 3
- Fliehkraftpendeleinrichtung
- 4
- Primärseite
- 5
- Sekundärseite
- 6
- Bogenfeder Hauptdämpfer
- 7
- Federhalter
- 8
- Bogenfederkanal
- 9
- Befestigungsring
- 10
- Primärmassenflansch
- 11
- Primärmassendeckel
- 12
- Fettkammer
- 13
- Anschlagstück
- 14
- Sekundärflansch
- 15
- Flanschflügel
- 16
- Flanschende
- 17
- innere Bogenfeder
- 18
- Vordämpfer
- 19
- Hauptdämpfer
- 20
- Nabenflansch
- 21
- Steckverzahnung
- 22
- Eingangswelle Doppelkupplung
- 23
- Pendelflansch
- 24
- Befestigungsbereich
- 25
- Verbindungsbereich
- 26
- Pendelaufnahme
- 27
- Pendelmasse
- 28
- erste Pendelteilmasse
- 29
- zweite Pendelteilmasse
- 30
- Pendelrolle
- 31
- Anlasserzahnkranz
- 32
- Schraube
- 32
- Tellerfeder
- 33
- erster Dichtungsring
- 34
- zweiter Dichtungsring
- 35
- Schenkel
- 36
- Schenkel
- 37
- Basis
- 38
- Aussparung
- 39
- Warzenvernietung
