-
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, mit dessen Hilfe Drehschwingungen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können.
-
Aus
DE 10 2017 106 112 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem an einer Sekundärmasse eines Zweimassenschwungrads ein Fliehkraftpendel vorgesehen ist. Das Fliehkraftpendel ist radial innerhalb einer an einer Primärmasse und der Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads angreifenden Bogenfeder angeordnet.
-
Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei einem geringen Bauraum kostengünstig eine gute Dämpfung in einem Antriebsstrang zu erreichen.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei einem geringen Bauraumbedarf kostengünstig eine gute Dämpfung in einem Antriebsstrang ermöglichen.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
-
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments, wobei die Primärmasse eine im Wesentlichen radial verlaufende Schwungscheibe und eine in axialer Richtung von der Schwungscheibe abstehende im Wesentlichen rohrförmige Überdeckung aufweist, einer relativ zur Primärmasse begrenzt verdrehbaren Sekundärmasse zum Ausleiten eines Drehmoments, einem an der Primärmasse und an der Sekundärmasse angreifbaren, insbesondere als Bogenfeder ausgestalteten, Energiespeicherelement und einem mit der Sekundärmasse verbundenen Fliehkraftpendel zur Bereitstellung eines einer Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei das Fliehkraftpendel in axialer Richtung zwischen der Schwungscheibe der Primärmasse und dem Energiespeicherelement angeordnet ist, wobei aus der Überdeckung eine zur Schwungscheibe axial versetzte Anschlagrippe zum tangentialen Anschlagen an dem Energiespeicherelement nach radial innen herausgeformt ist.
-
Die Primärmasse und die über das Energiespeicherelement angebundene Sekundärmasse können ein Masse-Feder-System in der Art eines Zweimassenschwungrads ausbilden, mit dem Drehschwingungen gedämpft werden können. Da das Energiespeicherelement und das Fliehkraftpendel auf einem vergleichsweise großen Radius angeordnet werden können, kann sowohl das Zweimassenschwungrad als auch das Fliehkraftpendel eine hohe Dämpfungswirkung bereitstellen. Das Fliehkraftpendel weist einen im Wesentlichen kreiszylindrischen Bauraumbedarf auf. Bei dem Zweimassenschwungrad ist jedoch lediglich im Radiusbereich des Energiespeicherelements ein im Wesentlichen kreiszylindrischer Bauraumbedarf vorgesehen. Die Sekundärmasse, insbesondere ein an dem Energiespeicherelement tangential anschlagbarer Ausgangsflansch, kann in radialer Richtung einen abgekröpften Verlauf aufweisen. Durch die Anordnung des Fliehkraftpendels zwischen der Schwungscheibe der Primärmasse und dem Energiespeicherelement ist es möglich an der von der Primärmasse weg weisenden, insbesondere getriebeseitigen, Axialseite des Drehschwingungsdämpfers einen im Wesentlichen angeschrägten, beispielsweise V-förmigen Verlauf, vorzusehen, so dass der Drehschwingungsdämpfer radial außen eine deutlich größere axiale Erstreckung als radial innen aufweisen kann. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass ein im Drehmomentfluss nachfolgendes Bauteil im Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein Kraftfahrzeuggetriebe, in der Regel radial innen mehr Bauraum als radial außen benötigt. Dadurch ist es möglich, dass der Drehschwingungsdämpfer dieses Bauteil radial außen etwas umgreifen kann, wodurch ansonsten freier Bauraum für den Drehschwingungsdämpfer genutzt werden kann. Da das Fliehkraftpendel nicht radial innerhalb zum Energiespeicherelement, sondern axial neben dem Energiespeicherelement angeordnet ist, kann das Fliehkraftpendel auf einem größeren Radiusbereich vorgesehen sein, wodurch das Tilgungsvermögen des Fliehkraftpendels verbessert ist.
-
Da die Anschlagrippe in axialer Richtung zu der Schwungscheibe versetzt kostengünstig ausgeformt ist, kann die Anschlagrippe im Vergleich zu einer bereits an der Schwungscheibe beginnenden Anschlagrippe eine geringere axiale Erstreckung aufweisen. Dadurch ist die Anschlagrippe über einen entsprechend geringeren Axialbereich aus der übrigen Überdeckung nach radial innen herausgestellt. Im Vergleich zu einer bereits an der Schwungscheibe beginnenden Anschlagrippe ist weniger Material der Überdeckung zur Ausbildung der Anschlagrippe nach radial innen verformt, so dass entsprechend mehr Material der Überdeckung radial außen verbleibt. Dies führt bei gleichem Eigengewicht der Überdeckung zu einem höheren Massenträgheitsmoment, wodurch das Dämpfungsvermögen des Masse-Feder-Systems des Drehschwingungsdämpfers verbessert sein kann. Durch das axial neben dem Energiespeicherelement angeordnete Fliehkraftpendel und der erst axial beabstandet zur Schwungscheibe beginnenden Anschlagrippe können die zur Drehschwingungsdämpfung vorgesehenen Komponenten ein hohes Massenträgheitsmoment aufweisen, so dass bei einem geringen Bauraumbedarf kostengünstig eine gute Dämpfung in einem Antriebsstrang ermöglicht ist.
-
Die Anschlagrippe kann durch spanloses Umformen, insbesondere Prägen, hergestellt sein. Die Primärmasse kann beispielsweise als aus einem Stahlblech hergestellter gezogener Topf ausgestaltet sein, um die Schwungscheibe und die einstückig mit der Schwungscheibe ausgebildete Überdeckung auszubilden. Die Anschlagrippe kann durch Druckumformen spanlos erzeugt werden, indem beispielsweise ein von radial außen angreifendes Werkzeug die Anschlagrippe als nach radial innen abstehende Sicke einprägt. Die Herstellung des Drehschwingungsdämpfers kann dadurch kostengünstig erfolgen.
-
Die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein Feder-Masse-System ausbilden, das in einem bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei kann das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die Schwungscheibe der Primärmasse kann direkt oder indirekt mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gekoppelt sein. Die Sekundärmasse kann direkt oder indirekt, beispielsweise über eine zwischengeschaltete Trennkupplung, mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein.
-
Das Fliehkraftpendel kann eine relativ zu einem Trägerflansch, insbesondere über gekrümmte Pendelbahnen, pendelbar geführte Pendelmasse aufweisen. Die mindestens eine Pendelmasse des Fliehkraftpendels hat unter Fliehkrafteinfluss das Bestreben eine möglichst weit vom Drehzentrum entfernte Stellung anzunehmen. Die „Nulllage“ ist also die radial am weitesten vom Drehzentrum entfernte Stellung, welche die Pendelmasse in der radial äußeren Stellung einnehmen kann. Bei einer konstanten Antriebsdrehzahl und konstantem Antriebsmoment wird die Pendelmasse diese radial äußere Stellung einnehmen. Bei Drehzahlschwankungen lenkt die Pendelmasse aufgrund ihrer Massenträgheit entlang ihrer Pendelbahn aus. Die Pendelmasse kann dadurch in Richtung des Drehzentrums verschoben werden. Die auf die Pendelmasse wirkende Fliehkraft wird dadurch aufgeteilt in eine Komponente tangential und eine weitere Komponente normal zur Pendelbahn. Die tangentiale Kraftkomponente stellt die Rückstellkraft bereit, welche die Pendelmasse wieder in ihre „Nulllage“ bringen will, während die Normalkraftkomponente auf ein die Drehzahlschwankungen einleitendes Krafteinleitungselement, insbesondere der Ausgangsflansch der Sekundärmasse, einwirkt und dort ein Gegenmoment erzeugt, das der Drehzahlschwankung entgegenwirkt und die eingeleiteten Drehzahlschwankungen dämpft. Bei besonders starken Drehzahlschwankungen kann die Pendelmasse also maximal ausgeschwungen sein und die radial am weitesten innen liegende Stellung annehmen. Die in dem Trägerflansch und/oder in der Pendelmasse vorgesehenen Bahnen weisen hierzu geeignete Krümmungen auf, in denen ein insbesondere als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement geführt sein kann. Vorzugsweise sind mindestens zwei Laufrollen vorgesehen, die jeweils an einer Laufbahn des Trägerflanschs und einer Pendelbahn der Pendelmasse geführt sind. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Pendelmassen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Trägerflansch geführt. Die träge Masse der Pendelmasse und/oder die Relativbewegung der Pendelmasse zum Trägerflansch ist insbesondere zur Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs von Drehungleichförmigkeiten, insbesondere einer Motorordnung des Kraftfahrzeugmotors, ausgelegt. Insbesondere ist mehr als eine Pendelmasse und/oder mehr als ein Trägerflansch vorgesehen. Beispielsweise sind zwei über insbesondere als Abstandsbolzen ausgestaltete Bolzen oder Niete miteinander verbundene Pendelmassen vorgesehen, zwischen denen in axialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers der Trägerflansch positioniert ist. Alternativ können zwei, insbesondere im Wesentlichen Y-förmig miteinander verbundene, Flanschteile des Trägerflanschs vorgesehen sein, zwischen denen die Pendelmasse positioniert ist.
-
In einer weiteren, auch als „U-Fliehkraftpendel“ bezeichneten, Ausführungsform des Fliehkraftpendels kann die Pendelmasse an unterschiedlichen Axialseiten des Trägerflanschs vorgesehene Pendelbleche aufweisen, die über ein in einer Pendelöffnung des Trägerflanschs angeordnetes Zwischenstück miteinander verbunden sind. Das Zwischenstück kann eine Pendelbahn aufweisen, die direkt oder indirekt an einer von der Pendelöffnung des Trägerflanschs ausgebildeten Laufbahn pendelbar geführt sein kann. Die Pendelbahn des Zwischenstücks der Pendelmasse und die Laufbahn des Trägerflanschs können in einem gemeinsamen Axialbereich angeordnet sein und in radialer Richtung betrachtet sich gegenseitig zumindest teilweise überlappen. Zwischen der Pendelbahn und der Laufbahn kann ein, beispielsweise als Laufrolle ausgestaltetes, Koppelelement angeordnet sein, das unter Fliehkrafteinfluss sowohl an der Pendelbahn als auch an der Laufbahn anliegen kann. Da die Pendelmasse ausschließlich über das Zwischenstück an dem Trägerflansch pendelbar geführt werden kann, ist es nicht erforderlich an den Pendelblechen Pendelbahn vorzusehen, so dass die Pendelbleche einfach und kostengünstig hergestellt werden können. Die Pendelmasse ist insbesondere an mehr als einer Koppelstelle, vorzugsweise genau zwei Koppelstellen, an dem Trägerflansch pendelbar geführt. Das Zwischenstück kann für die Koppelung an genau einer Koppelstelle ausgestaltet sein, so dass eine der für die Führung der Pendelmasse vorgesehenen Anzahl von Koppelstellen entsprechende Anzahl an Zwischenstücken vorgesehen sein kann. Alternativ kann das Zwischenstück für die Koppelung an genau zwei oder gegebenenfalls mehr Koppelstellen ausgestaltet sein, so dass insbesondere genau ein Zwischenstück die für die Führung der Pendelmasse vorgesehene Anzahl an Koppelstellen realisieren kann.
-
Insbesondere überdeckt in radialer Richtung betrachtet die Anschlagrippe nur einen zum Energiespeicherelement weisenden axialen Teilbereich des Fliehkraftpendels. Die Anschlagrippe kann vollständig in axialer Richtung neben dem Fliehkraftpendel ausgeformt sein, so dass sich das Fliehkraftpendel besonders weit nach radial außen erstrecken kann. Um eine besonders scharfkantige Ausgestaltung der Anschlagrippe bei einem geringen axialen Bauraumbedarf zu vermeiden, kann die Anschlagrippe bereits radial oberhalb des Fliehkraftpendels beginnen, um mit einer ausreichenden Erstreckung in radialer Richtung an dem Energiespeicherelement mit einer entsprechend großen Kontaktfläche anschlagen zu können. Dadurch können Kerbwirkungseffekte beim Abtragen der beim tangentialen Anschlagen auftretenden Anschlagkräfte gering gehalten werden.
-
Vorzugsweise weist die Anschlagrippe in Umfangsrichtung einen im Wesentlichen hakenförmigen und/oder winkelförmigen Querschnitt auf, wobei insbesondere die Anschlagrippe in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Fliehkraftpendel in axialer Richtung und nach radial innen angeschrägt und in einem gemeinsamen Axialbereich mit dem Energiespeicherelement zu einem Großteil innerhalb einer Radialebene im Wesentlichen nur radial verläuft. Der Querschnitt der Anschlagrippe kann eine abstehende Spitze aufweisen, deren eine Flanke angeschrägt verläuft, während die andere Flanke im Wesentlichen radial verläuft. Insbesondere können die Flanken einen spitzen Winkel einschließen. Die Anschlagrippe kann dadurch im Wesentlichen außermittig an dem Energiespeicherelement anschlagen, so dass genügend Bauraum verbleibt, um einen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagbaren Ausgangsflansch der Sekundärmasse vorzusehen, der nicht mit der Anschlagrippe kollidieren kann. Vorzugsweis ist ein mit der Überdeckung verbundener Deckel vorgesehen, der ebenfalls einen gleichzeitig mit der Anschlagrippe tangential an dem Energiespeicherelement anschlagbaren, insbesondere durch Prägen ausgebildeten, Anschlag aufweist.
-
Besonders bevorzugt überdeckt in axialer Richtung betrachtet die Anschlagrippe einen radial äußeren Teilbereich des Fliehkraftpendels. Durch den winkeligen Querschnitt kann die Anschlagrippe an dem Fliehkraftpendel vorbeigeführt sein und sich axial neben dem Fliehkraftpendel weiter nach radial innen erstrecken, so dass die Anschlagrippe innerhalb des zur Verfügung stehenden Bauraums eine große Kontaktfläche mit dem Energiespeicherelement bereitstellen kann.
-
Insbesondere weist die Sekundärmasse einen an dem Energiespeicherelement tangential anschlagbaren Ausgangsflansch zum Übertragen eines Drehmoments auf, wobei die Anschlagrippe und der Ausgangsflansch teilweise in einem gemeinsamen Radialbereich und in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind, wobei insbesondere eine zum Ausgangsflansch weisende Axialseite der Anschlagrippe und eine zur Anschlagrippe weisende Axialseite des Ausgangsflansch im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Der Ausgangsflansch ist insbesondere mittig zum Energiespeicherelement angeordnet. Der Ausgangsflansch und die Anschlagrippe können dadurch jeweils eine große Kontaktfläche mit dem Energiespeicherelement bereitstellen ohne miteinander zu kollidieren.
-
Der Ausgangsflansch kann eine zum Fliehkraftpendel weisenden erste Axialseite und eine vom Fliehkraftpendel weg weisende zweite Axialseite aufweisen, wobei in einem gemeinsamen Radialbereich des Ausgangsflanschs mit dem Fliehkraftpendel die erste Axialseite im Wesentlichen parallel zum Fliehkraftpendel, insbesondere in einer Radialebene, verläuft und die zweite Axialseite in radialer Richtung einen gestuften und/oder angeschrägten Verlauf aufweist. Der Ausgangsflansch kann dadurch einen in etwa V-förmigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise kann die erste Axialseite des Ausgangsflanschs das Fliehkraftpendel axial begrenzen und einen Axialanschlag für das Fliehkraftpendel ausbilden, gegen den beispielsweise eine Pendelmasse über eine Gleitwarze, die einen geringeren Reibungskoeffizient aufweist als ein Stahl/Stahl-Kontakt, axial anlaufen kann.
-
Vorzugsweise weist die Überdeckung, insbesondere in einem gemeinsamen Axialbereich mit der Anschlagrippe und/oder mit dem Fliehkraftpendel, eine nach radial innen abstehende Vertiefung auf, wobei die Vertiefung einen Schmiermittelraum zur Aufnahme eines Schmiermittels für das Energiespeicherelement axial begrenzt. Das für das Energiespeicherelement vorgesehene Schmiermittel kann dadurch in einem begrenzten Axialbereich zurückgehalten werden, so dass das Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, nur in einem Volumen vorgesehen ist, in dem es bestimmungsgemäß gebraucht wird. Trotz einer axialen Verbreiterung des Drehschwingungsdämpfers in einem radial äußeren Bereich kann die benötigte Menge des Schmiermittels gering gehalten werden.
-
Besonders bevorzugt ist in der Schwungscheibe der Primärmasse eine, insbesondere zur Radialrichtung angeschrägt verlaufende, Abstecknut zum radialen Einstecken eines axial ausgerichteten Absteckbolzens zum lösbaren drehfesten Arretieren der Primärmasse mit einem Krafteinleitungselement, insbesondere Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors, eingeprägt, wobei insbesondere die Abstecknut in einem gemeinsamen Umfangswinkelbereich mit der Anschlagrippe angeordnet ist. Bei der Montage des Drehschwingungsdämpfers oder einer Wartungs- und/oder Reparatursituation kann der Absteckbolzen in die Abstecknut der Primärmasse und in eine korrespondierende Aufnahme des Krafteinleitungselement eingesetzt werden, um die Primärmasse des Drehschwingungsdämpfers, insbesondere wenn die Sekundärmasse des Drehschwingungsdämpfers bereits drehfest mit einem Ausgangselement gekoppelt ist, in der korrekten Umfangswinkellage relativ zum Krafteinleitungselement mit dem Krafteinleitungselement zu befestigen. Da die Anschlagrippe zur Schwungscheibe axial beabstandet ist, können in der Schwungscheibe leicht Einprägungen vorgesehen werden, die nicht mit der Anschlagrippe ungünstig interagieren. Ein separat mit der Schwungscheibe verschweißtes Absteckblech, um den Absteckbolzen aufzunehmen ist nicht erforderlich und kann eingespart werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.
-
Das Vorsehen der in der Primärmasse eingeprägten Abstecknut stellt hierbei eine unabhängige Erfindung dar, für welche die axial zur Schwungscheibe vorgesehene Anschlagrippe nicht zwingend vorgesehen sein braucht. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft somit einen Drehschwingungsdämpfer zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments, wobei die Primärmasse eine im Wesentlichen radial verlaufende Schwungscheibe und eine in axialer Richtung von der Schwungscheibe abstehende im Wesentlichen rohrförmige Überdeckung aufweist, einer relativ zur Primärmasse begrenzt verdrehbaren Sekundärmasse zum Ausleiten eines Drehmoments, einem an der Primärmasse und an der Sekundärmasse angreifbaren, insbesondere als Bogenfeder ausgestalteten, Energiespeicherelement und einem mit der Sekundärmasse verbundenen Fliehkraftpendel zur Bereitstellung eines einer Drehungleichförmigkeit entgegen gerichteten Rückstellmoments, wobei das Fliehkraftpendel in axialer Richtung zwischen der Schwungscheibe der Primärmasse und dem Energiespeicherelement angeordnet ist, wobei in der Schwungscheibe der Primärmasse eine, insbesondere zur Radialrichtung angeschrägt verlaufende, Abstecknut zum radialen Einstecken eines axial ausgerichteten Absteckbolzens zum lösbaren drehfesten Arretieren der Primärmasse mit einem Krafteinleitungselement, insbesondere Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors, eingeprägt ist. Bei der Montage des Drehschwingungsdämpfers oder einer Wartungs- und/oder Reparatursituation kann der Absteckbolzen in die Abstecknut der Primärmasse und in eine korrespondierende Aufnahme des Krafteinleitungselement eingesetzt werden, um die Primärmasse des Drehschwingungsdämpfers, insbesondere wenn die Sekundärmasse des Drehschwingungsdämpfers bereits drehfest mit einem Ausgangselement gekoppelt ist, in der korrekten Umfangswinkellage relativ zum Krafteinleitungselement mit dem Krafteinleitungselement zu befestigen. Ein separat mit der Schwungscheibe verschweißtes Absteckblech, um den Absteckbolzen aufzunehmen ist nicht erforderlich und kann eingespart werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können. Durch das axial neben dem Energiespeicherelement angeordnete Fliehkraftpendel und der in der Schwungscheibe eingeprägten Abstecknut kann bei einer geringen Bauteileanzahl und gutes Dämpfungsvermögen erreicht werden, so dass bei einem geringen Bauraumbedarf kostengünstig eine gute Dämpfung in einem Antriebsstrang ermöglicht ist. Die nachfolgend dargestellten Weiterbildungen der Erfindung sind für sämtliche vorstehenden Aspekte der Erfindung geeignet.
-
Insbesondere ist mit der Überdeckung ein Deckel zur axialen Begrenzung eines Aufnahmeraums zur Aufnahme des Energiespeicherelements verbunden, wobei mit dem Deckel ein Zahnkranz zum Ankoppeln eines Starters, insbesondere durch Schweißen, befestigt ist. Ein in der Primärmasse eingeprägter Rand zur Befestigung des Zahnkranzes ist dadurch nicht erforderlich, wodurch konstruktive Freiheiten bei der Schwungscheibe und/oder der Überdeckung ermöglicht sind. Insbesondere können in der Schwungscheibe und/oder in der Überdeckung leicht Einprägungen, beispielsweise die Anschlagrippe und/oder die Abstecknut, vorgesehen sein, ohne eine Befestigung des Zahnkranzes zu erschweren. Gegebenenfalls kann der Deckel eine in Umfangsrichtung umlaufende Einprägung zum Einsetzen des Zahnkranzes aufweisen. Der mit dem Deckel verbundene Zahnkranz ermöglicht es insbesondere einen Starter zum Einleiten eines Startdrehmoments zum Starten eines an dem Drehschwingungsdämpfer angekoppelten Kraftfahrzeugmotors getriebeseitig, insbesondere befestigt an einem Getriebegehäuse eines sekundärseitig an dem Drehschwingungsdämpfer angekoppelten Kraftfahrzeuggetriebes, vorzusehen.
-
Vorzugsweise weist die Sekundärmasse eine in axialer Richtung federnd angebundene Ausgangsnabe auf, wobei die Ausgangsnabe insbesondere über mindestens eine Blattfeder mit einem tangential an dem Energiespeicherelement anschlagbaren Ausgangsflansch der Sekundärmasse und/oder einem Trägerflansch des Fliehkraftpendels gekoppelt ist. Bei der Montage kann die Ausgangsnabe, insbesondere gegen die Federkraft der Blattfeder, axial nachgeben, so dass ein Klemmen des Drehschwingungsdämpfers vermieden werden kann. Die Montage ist dadurch vereinfacht.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Reibeinrichtung zur Erzeugung einer reibungsbehafteten Dämpfung bei einer Relativdrehung der Sekundärmasse zur Primärmasse vorgesehen, wobei ein reibungsbehafteter Reibkontakt der Reibeinrichtung radial innerhalb zum Energiespeicherelement vorgesehen ist. Durch die von der Reibeinrichtung bewusst aufgebrachte Reibung kann ein resonanzbedingtes Aufschaukeln von Drehschwingungen innerhalb des Masse-Feder-Systems des Drehschwingungsdämpfers gedämpft werden. Die Dämpfungsqualität des Drehschwingungsdämpfers ist dadurch verbessert. Der Reibkontakt der Reibeinrichtung kann insbesondere dadurch herbeigeführt werden, dass eine an dem Deckel drehfest abgestützte Dichtmembran einen Reibring gegen die Sekundärmasse drückt oder eine an der Sekundärmasse drehfest abgestützte Dichtmembran einen Reibring gegen den Deckel drückt, so dass mit einer von der Federkraft der Dichtmembran aufgebrachten Reibkraft der Reibring bei einer Relativdrehung der Sekundärmasse zur Primärmasse eine reibungsbehaftete Relativbewegung ausführt. Hierbei ist der insbesondere von dem Reibring bereitgestellte reibungsbehafteter Reibkontakt der Reibeinrichtung jedoch nicht in axialer Richtung neben dem Energiespeicherelement, sondern radial innerhalb zum Energiespeicherelement vorgesehen. Durch die radiale Schachtelung des reibungsbehafteten Reibkontakts der Reibeinrichtung mit dem Energiespeicherelement kann der axiale Bauraumbedarf des Drehschwingungsdämpfers reduziert werden, so dass der Drehschwingungsdämpfer insbesondere für den Antriebsstrang eines Hybridkraftfahrzeugs, bei dem eine elektrische Maschine zum elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs in axialer Richtung zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und einem Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen sein kann, verwendet werden kann. Insbesondere ist in radialer Richtung betrachtet der reibungsbehafteter Reibkontakt der Reibeinrichtung von dem Energiespeicherelement überdeckt. Der für die Bereitstellung des reibungsbehafteten Reibkontakts der Reibeinrichtung erforderliche axiale Bauraum kann dadurch in einem Axialbereich vorgesehen sein, der sich zumindest teilweise mit dem Axialbereich des Energiespeicherelements überschneidet. Dadurch ist es vermieden den reibungsbehafteten Reibkontakt in einem zum Energiespeicherelement axial versetzten Axialbereich vorzusehen, so dass der axiale Bauraumbedarf gering gehalten werden kann.
-
Besonders bevorzugt weist die Reibeinrichtung einen von der Dichtmembran gegen die Sekundärmasse, insbesondere einem tangential an dem Energiespeicherelement anschlagbaren Ausgangsflansch, oder gegen den Deckel gedrückten Reibring zur Ausbildung des reibungsbehafteten Reibkontakts zwischen der Reibeinrichtung und der Sekundärmasse auf, wobei insbesondere die Sekundärmasse von der Dichtmembran in axialer Richtung auf einen zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse angeordneten Stützreibring zu axial verlagerbar ist. Die Dichtmembran kann dadurch leicht eine gewünschte bewusste Reibung bereitstellen, die leicht eine erforderliche reibungsbehaftete Dämpfung zur Vermeidung eines resonanzbedingten Aufschaukeins von Drehschwingungen bereitstellen kann. Durch die axiale Verschiebbarkeit der Sekundärmasse kann die Dichtmembran nicht nur die Anpresskraft für den Reibring, sondern auch für den Stützreibring aufbringen, wodurch ein kostengünstiger und bauraumsparender Aufbau der Reibeinrichtung erreicht ist. Zudem kann die Sekundärmasse auf die motorseitige Axialseite der Primärmasse zu gedrückt werden, wodurch sich die axiale Erstreckung des Drehschwingungsdämpfers weiter reduzieren kann.
-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Drehschwi ngungsdäm pfers,
- 2: eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Drehschwi ngungsdäm pfers,
- 3: eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer Primärmasse für die Drehschwingungsdämpfer aus 1 und 2 und
- 4: eine schematische perspektivische Schnittansicht der Primärmasse aus 3.
-
Der in 1 dargestellte Drehschwingungsdämpfer 10 kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, um von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugte Drehschwingungen zu dämpfen. Der Drehschwingungsdämpfer 10 weist eine mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors mittelbar oder unmittelbar verbindbare Primärmasse 12 auf, zu der über ein als Bogenfeder ausgestaltetes Energiespeicherelement 14 eine Sekundärmasse 16 begrenzt verdreht werden kann. Die Sekundärmasse 16 weist einen in einem von der Primärmasse 12 teilweise begrenzten Aufnahmeraum 34 hineinragenden Ausgangsflansch 18 auf, der an dem in dem Aufnahmeraum 34 aufgenommenen Energiespeicherelement 14 tangential anschlagen kann, um ein Drehmoment zu übertragen. Die Primärmasse 12 kann in den Aufnahmeraum 34 hinein abstehende als Einprägungen ausgestaltete Anschlagrippen 22 aufweisen, die an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements 14 tangential anschlagen können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Sekundärmasse 16 eine mit dem Ausgangsflansch 18 befestigte Ausgangsnabe 20 auf, die beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, gegebenenfalls über eine zwischengeschaltete Trennkupplung, gekoppelt sein kann. Die Ausgangsnabe 20 und der Ausgangsflansch 18 sind über ein als Nietverbindung ausgestaltetes Befestigungsmittel 24 verbunden, das gleichzeitig auch ein Fliehkraftpendel 26 befestigt.
-
Die topfförmig ausgestaltete Primärmasse 12 weist eine im Wesentlichen in einer Radialebene angeordnete Schwungscheibe 28 auf, von der eine zylindrische Überdeckung 30 in axiale Richtung absteht. Die Überdeckung 30 ist radial außerhalb zu dem Fliehkraftpendel 26 und dem Energiespeicherelement 14 angeordnet. Die Anschlagrippe 22 ist axial beabstandet zu der Schwungscheibe 28 nur von der Überdeckung 30 ausgebildet. Die Anschlagrippe 22 weist einen winkeligen Querschnitt auf, der in einem schrägverlaufenden Bereich an dem Fliehkraftpendel 26 vorbeigeführt ist und in einem radial verlaufenden Bereich im Wesentlichen parallel zum Ausgangsflansch 18 verläuft. An der Überdeckung ist ein Deckel 32, insbesondere durch Schweißen, befestigt, der das Energiespeicherelement 14 und einen Teil des Ausgangsflansch 14 an der von der Schwungscheibe 28 weg weisenden Axialseite abdeckt. In dem Aufnahmeraum 34 kann ein Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, vorgesehen sein. Die Überdeckung 30 kann eine nach radial innen hinausragende Vertiefung 38 aufweisen, mit deren Hilfe das fliehkraftbedingt nach radial außen gedrückte Schmiermittel im Axialbereich des Energiespeicherelements 14 zurückgehalten werden kann.
-
Mit Hilfe einer über das Befestigungsmittel 24 mit dem Ausgangsflansch 18 unter Vorspannung befestigte Dichtmembran 36, die sich über einen Reibring 44 relativ verdrehbar an dem Deckel 32 dichtend abstützt, kann der Aufnahmeraum 34 abgedichtet sein. Gleichzeitig ist die Dichtmembran 36 und der Reibring 44 Teil einer Reibeinrichtung 40, mit deren Hilfe eine bewusste reibungsbehaftete Dämpfung aufgeprägt wird, um ein resonanzbedingtes Aufschaukeln von Drehschwingungen zu dämpfen. Hierbei kann die Federkraft der Dichtmembran 36 auch einen zwischen der Schwungscheibe 28 der Primärmasse 12 und der Sekundärmasse 16 angeordneten Stützreibring 42 dichtend und bei einer Relativdrehung der Sekundärmasse 16 zur Primärmasse 12 reibungsbehaftet verklemmen, so dass die Reibeinrichtung 46 an zwei verschiedenen Reibstellen eine reibungsbehaftete Dämpfung bereitstellen kann.
-
Das Fliehkraftpendel 26 ist in axialer Richtung zwischen der Schwungscheibe 28 der Primärmasse 12 und dem Energiespeicherelement 14 beziehungsweise Ausgangsflansch 18 der Sekundärmasse 16 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 26 ist hierbei soweit radial außen angeordnet, dass in axialer Richtung betrachtet ein radial äußerer Teil des Fliehkraftpendels 26 in einem gemeinsamen Radiusbereich mit dem Energiespeicherelement 14 angeordnet ist.
-
Durch die Anordnung des Fliehkraftpendels 26 radial außen und in axialer Richtung neben dem Energiespeicherelement 14 versetzt, ergibt sich für den Drehschwingungsdämpfer 10 radial außen eine große axiale Erstreckung und durch einen schrägen und/oder stufenweise abgekröpften Verlauf des Ausgangsflanschs 18 radial innen eine geringe axiale Erstreckung. Dadurch kann der Drehschwingungsdämpfer 10 ein Gehäuse, das beispielsweise Teil eines Kraftfahrzeuggetriebes ist, radial außen in axialer Richtung etwas umgreifen, um den radial außerhalb des Gehäuses freigehaltenen Bauraum zu nutzen.
-
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers 10 ist im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers 10 die Ausgangsnabe 20 über Blattfedern 46 an der übrigen Sekundärmasse 16 angebunden, so dass die Ausgangsnabe 20 in axialer Richtung nachgiebig federn kann. Zudem ist ein Zahnkranz 48 zum Ankoppeln eines Starters nicht im Übergangsbereich zwischen der Schwungscheibe 28 und der Überdeckung 30, sondern mit dem Deckel 32 verbunden.
-
Wie in 3 und 4 dargestellt kann die Primärmasse 12 im Bereich der Schwungscheibe eine eingeprägte Abstecknut 50 aufweisen. Die Abstecknut 50 ist nach radial außen geöffnet und verläuft zu einer Radialrichtung angeschrägt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Drehschwingungsdämpfer
- 12
- Primärmasse
- 14
- Energiespeicherelement
- 16
- Sekundärmasse
- 18
- Ausgangsflansch
- 20
- Ausgangsnabe
- 22
- Anschlagrippe
- 24
- Befestigungsmittel
- 26
- Fliehkraftpendel
- 28
- Schwungscheibe
- 30
- Überdeckung
- 32
- Deckel
- 34
- Aufnahmeraum
- 36
- Dichtmembran
- 38
- Vertiefung
- 40
- Reibeinrichtung
- 42
- Stützreibring
- 44
- Reibring
- 46
- Blattfeder
- 48
- Zahnkranz
- 50
- Abstecknut
-
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
-
- DE 102017106112 A1 [0002]
