-
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit zwei um eine Drehachse angeordneten, entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung mit über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern gegeneinander um die Drehachse relativ verdrehbaren Dämpferteilen, nämlich einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, wobei eines der Dämpferteile eine die Federeinrichtung aufnehmende Ringkammer aufweist und an dem anderen Dämpferteil ein Fliehkraftpendel mit über den Umfang verteilt angeordneten, gegenüber einem Pendelmassenträger entlang einer Pendelbahn im Fliehkraftfeld pendelfähig aufgenommenen Pendelmassen angeordnet ist.
-
Drehschwingungsdämpfer, die mit einem oder mehreren Fliehkraftpendeln kombiniert sind dienen der Drehschwingungsisolation von Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen insbesondere mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine. Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2015 203 946 A1 ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem ein Fliehkraftpendel radial innerhalb einer Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers zur Dämpfung von Drehschwingungen angeordnet ist. Die Effektivität eines Fliehkraftpendels hängt wesentlich vom Einbauradius der Pendelmassen des Fliehkraftpendels ab, so dass derartige Pendelmassen weniger wirksam sind als radial weiter außen angeordnete Pendelmassen.
-
Es wird daher in der Druckschrift
WO 2016/141 941 A1 vorgeschlagen, ein Fliehkraftpendel in der Weise an einem Ausgangsteil eines Drehschwingungsdämpfers anzuordnen, dass die Pendelmassen ebenso wie Bogenfedern einer Federeinrichtung auf einem möglichst großen Radius, nämlich auf gleicher radialer Höhe und axial nebeneinander angeordnet sind. Hierbei sind die Bogenfedern in einer von dem Eingangsteil gebildeten Ringkammer und das Fliehkraftpendel außerhalb dieser Ringkammer untergebracht. Dies erfordert einen zusätzlichen Berstschutz für das Fliehkraftpendel und das Fliehkraftpendel ist nach außen schallisoliert angeordnet, so dass insbesondere Anschlaggeräusche der Pendelmassen oder der diese gegenüber dem Pendelmassenträger führenden Pendelrollen als unkomfortabel empfunden werden.
-
Aus der Druckschrift
WO 2017/067 553 ist ein Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem an die von dem Eingangsteil gebildete, die Federeinrichtung aufnehmende Ringkammer ein Berstschutz angeschweißt ist, der das Fliehkraftpendel umhüllt, so dass eine Schallschutzisolierung gegeben ist. Die Pendelmassen dieses Fliehkraftpendels sind radial innerhalb der Bogenfedern der Federeinrichtung aufgenommen. Durch die Umhüllung des Fliehkraftpendels ist ein erhöhter Herstellungsaufwand des Drehschwingungsdämpfers erforderlich.
-
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Drehschwingungsdämpfers mit einem Fliehkraftpendel. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen schallisolierten und einfach herzustellenden Drehschwingungsdämpfer mit einem in die Ringkammer integrierten Fliehkraftpendel vorzuschlagen.
-
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
-
Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen beispielsweise einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mittels einer Drehschwingungsdämpfung und einer drehzahladaptiven Drehschwingungstilgung. Hierzu weist der Drehschwingungsdämpfer zwei um eine Drehachse angeordnete Dämpferteile auf, die zur Bildung eines Zweimassenschwungrads beziehungsweise eines Zweimassenschwungeffekts jeweils eine einem Dämpferteil zugeordnete Schwungmasse aufweisen können. Die Dämpferteile sind als Eingangsteil und als Ausgangsteil um eine Drehachse verdrehbar ausgebildet und entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung mit über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern gegeneinander um die Drehachse relativ verdrehbar, so dass bei einer Übertragung des am Drehschwingungsdämpfer anstehenden Drehmoments über die Dämpferteile und die Federeinrichtung eine Drehschwingungsdämpfung erzielt wird. Eines der Dämpferteile bildet beispielsweise unter Ausbildung einer Schwungmasse eine Ringkammer, beispielsweise eine zwischen den Dämpferteilen vollständig abgedichtete Ringkammer, in der die Federeinrichtung aufgenommen ist.
-
Das andere Dämpferteil enthält ein Fliehkraftpendel mit über den Umfang verteilt angeordneten, gegenüber einem Pendelmassenträger entlang einer Pendelbahn im Fliehkraftfeld pendelfähig aufgenommenen Pendelmassen. Die Aufnahme der Pendelmassen an dem Pendelmassenträger erfolgt mittels Pendellagern, bevorzugt pro Pendelmasse zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Pendellagern, wobei in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen zueinander komplementäre Ausnehmungen mit Laufbahnen vorgesehen sind, wobei eine Pendelrolle auf axial gegenüberliegenden Laufbahnen der Pendelmassen und dem Pendelmassenträger abwälzt und die Pendelbahn durch die Ausbildung der Laufbahnen vorgegeben ist. Der Pendelmassenträger kann als Pendelflansch ausgebildet sein, an dem beidseitig Pendelmassenelemente angeordnet sind, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassenelemente mittels Verbindungsmitteln miteinander verbunden sind, die entsprechende Ausnehmungen des Pendelflanschs durchgreifen. Alternativ kann der Pendelmassenträger aus zwei Seitenteilen gebildet sein, welche die Pendelmassen axial zwischen sich aufnehmen.
-
Um die Herstellung des vorgeschlagenen Drehschwingungsdämpfers zu vereinfachen und einen axial schmal bauenden und schallisolierten Drehschwingungsdämpfer mit hoher Effektivität des Fliehkraftpendels vorschlagen zu können, sind die Pendelmassen auf radialer Höhe und axial benachbart zu den Bogenfedern innerhalb der Ringkammer angeordnet. Unter einer Anordnung von Bogenfedern und Pendelmassen ist zu verstehen, dass die Pendelmassen zumindest eine Mittelachse der Bogenfedern radial überschneiden. Unter einer axialen benachbarten Anordnung der Bogenfedern und Pendelmassen ist insbesondere zu verstehen, dass die Pendelmassen und die Bogenfedern einander unmittelbar axial zugewandt sind. Eine axiale zugewandte Position vermeidet insbesondere zwischen dem Außenumfang der Bogenfedern und den Pendelmassen Bauteile, so dass eine besonders enge axiale Annäherung von Bogenfedern und Pendelmassen und damit ein axial verminderter Bauraum ermöglicht wird. Die axiale Annäherung von Bogenfedern und Pendelmassen kann dabei soweit erfolgen, dass sich der Pendelmassenträger, beispielsweise ein radial innerer Abschnitt des Pendelmassenträgers und die Bogenfedern axial überschneiden. Hierdurch kann eine Vernietung eines Nabenteils, des Pendelmassenträgers und eines die Federeinrichtung beaufschlagenden Flanschteils axial nahe an das andere Dämpferteil verlagert werden, so dass auch im radial inneren Bereich des Drehschwingungsdämpfers ein geringer axialer Bauraumanspruch vorgesehen werden kann und beispielsweise die Kurbelwelle und die Getriebeeingangswelle oder eine vorgeschaltete Doppelkupplung axial eng zueinander angeordnet werden können.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers können die den beiden Dämpferteilen zugeordneten Beaufschlagungseinrichtungen asymmetrisch ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass in axiale Richtung jeweils nur eine einzige, zwischen die in Umfangsrichtung benachbarte Stirnseiten der Bogenfedern eingreifende Beaufschlagungseinrichtung vorgesehen ist. Um dennoch eine stabile Beaufschlagung der Bogenfedern zu erzielen, können die Beaufschlagungseinrichtungen jeweils drei Quadranten einer Querschnittsfläche der Bogenfedern abdecken. Hierzu können die Beaufschlagungseinrichtungen der Dämpferteile gekröpft ausgebildet sein, wobei diese innerhalb einer Querschnittsfläche der Bogenfedern zueinander parallel angeordnet sind.
-
Die Beaufschlagungseinrichtungen des die Ringkammer enthaltenden Dämpferteils können aus einem die Ringkammer bildenden Scheibenteil beispielsweise als axiale Anprägungen oder aufgeschweißte Anschläge gebildet sein.
-
In einer alternativen Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers können die Beaufschlagungseinrichtungen des Dämpferteils mit der Ringkammer symmetrisch ausgebildet sein. Diese Beaufschlagungseinrichtungen können in Ermangelung eines in diesem Bereich durch die üblicherweise die Ringkammer abschließenden Deckelteils mittels axialer Anprägungen eines die Ringkammer bildenden Scheibenteils und an einem Innenumfang der Ringkammer auf gleichen Umfängen der Anprägungen axial zu den Anprägungen beabstandet angeordneten Anschlägen gebildet sein. Hierbei erfolgt die Beaufschlagung der in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern durch das die Ringkammer bildende Dämpferteil axial beabstandet, wobei zwischen diesen die Beaufschlagung durch das andere Dämpferteil erfolgt.
-
Diese Beaufschlagung durch das das Fliehkraftpendel enthaltende Dämpferteil erfolgt mittels Beaufschlagungseinrichtungen, bei denen in an sich bekannter Weise an einem Flanschteils radial außen erweiterte, zwischen die Stirnseiten eingreifende Arme angeordnet sind.
-
Das die Ringkammer bildende Dämpferteil kann als Ausgangsteil ausgebildet sein, das Eingangsteil kann das Fliehkraftpendel enthalten. In bevorzugter Weise bildet das die Ringkammer enthaltende Dämpferteil das Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers, wobei das die Bogenfedern beaufschlagende Scheibenteil mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden wie verschraubt ist. Das andere Dämpferteil bildet das Ausgangsteil, wobei dieses bevorzugt aus dem die Bogenfedern beaufschlagenden Flanschteil, dem Pendelmassenträger und einem Nabenteil gebildet ist, welche miteinander vernietet sind. In dieser Ausführungsform bildet das Scheibenteil mit der Ringkammer und gegebenenfalls an deren Schwungmassenelementen, beispielsweise dem Anlasserzahnkranz, einem Geberring, Zusatzmassen und/oder dergleichen die Primärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads, während die Sekundärschwungmasse dem Nabenteil nachgeordnet in einer nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung vorgesehen ist beziehungsweise von dieser gebildet wird.
-
Radial innerhalb der Federeinrichtung kann ein weiteres Fliehkraftpendel vorgesehen sein. Hierbei kann das Flanschteil zur Beaufschlagung der Bogenfedern als Pendelmassenträger in Form eines Pendelflanschs ausgebildet sein.
-
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 den oberen Teil eines um eine Drehachse angeordneten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt,
- 2 den Drehschwingungsdämpfer der 2 in derselben Darstellung entlang einer geänderten Schnittlinie,
- 3 den oberen Teil eines gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer der 1 und 2 abgeänderten Drehschwingungsdämpfers in derselben Darstellung
und
- 4 den Drehschwingungsdämpfer der 3 entlang einer geänderten Schnittlinie in derselben Darstellung.
-
Die 1 und 2 zeigen in der Zusammenschau den oberen Teil des um die Drehachse d angeordneten Drehschwingungsdämpfers 1 mit den beiden Dämpferteilen 2, 3, die gegeneinander entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 4 relativ verdrehbar angeordnet sind. Das Dämpferteil 2 ist als Eingangsteil 5, das Dämpferteil 3 als Ausgangsteil 6 des Drehschwingungsdämpfers 1 ausgebildet.
-
Das Eingangsteil 5 ist mittels der Öffnungen 7 zur Aufnahme an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Das Scheibenteil 8 bildet mit dem Deckelteil 9 die Ringkammer 10 zur Aufnahme der Federeinrichtung 4. Das Scheibenteil 8 und das Deckelteil 9 sind radial außen dicht verschweißt und bilden mit dem Anlasserzahnkranz 11 die Primärschwungmasse zur Ausbildung des Drehschwingungsdämpfers 1 als Zweimassenschwungrad.
-
Das Ausgangsteil 6 enthält das Fliehkraftpendel 12, das Flanschteil 13 und das Nabenteil 14. Der Pendelmassenträger 15, das Flanschteil 13 und das Nabenteil 14 sind mittels der über den Umfang verteilt angeordneten Niete 16 miteinander verbunden. Das Nabenteil 14 mit der Innenverzahnung 17 ist mit einem Wellenstumpf einer nachfolgenden Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise einer Doppelkupplung verbunden, welche eine Sekundärschwungmasse zur Ausbildung des Drehschwingungsdämpfers 1 als Zweimassenschwungrad bildet.
-
Das Fliehkraftpendel 12 enthält den als Pendelflansch ausgebildeten Pendelmassenträger 15, an dem die Pendelmassen 18 mittels nicht dargestellter Pendellager entlang einer vorgegebenen Pendelbahn im Fliehkraftfeld des um die Drehachse d drehenden Drehschwingungsdämpfers 1 pendelfähig aufgenommen sind.
-
Die Federeinrichtung 4 ist aus den über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern 19 gebildet, die sich radial außen unter Fliehkrafteinwirkung an dem Innenumfang 20 der Ringkammer 10 unter Zwischenlegung der Verschleißschutzschalen 21 abstützen. Anstatt wie gezeigt auf einem Umfang lediglich eine Bogenfeder 19 vorzusehen, können auf dem entsprechenden Umfang mehrere ineinander geschachtelte Bogenfedern vorgesehen sein.
-
Die Bogenfedern 19 und die Pendelmassen 18 sind axial benachbart und auf gleicher radialer Höhe angeordnet. Hierbei sind Bogenfedern 19 und Pendelmassen 18 infolge fehlender Zwischenteile minimal aneinander angenähert, um den axialen Bauraum zu minimieren. Die axiale Annäherung kann soweit erfolgen, dass der Pendelmassenträger 15 auf radialer Höhe der Vernietung mit dem Nabenteil 14 und dem Flanschteil 13 die Bogenfedern 19 axial überschneidet.
-
Die eingangs- und ausgangsseitige Beaufschlagung der Federeinrichtung 4 erfolgt mittels der eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 22, 23 und der ausgangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 24. Die Beaufschlagungseinrichtungen 22, 23, 24 greifen jeweils zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarte Stirnflächen der Bogenfedern 19 ein und beaufschlagen diese bei einer Relativverdrehung der Dämpferteile 2, 3 in Umfangsrichtung. Die eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 22 sind dabei durch axiale Anprägungen 25 in dem Scheibenteil 8 gebildet. Die eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 23 sind durch axial gegenüber den Anprägungen 25 beabstandete Anschläge 26 gebildet, die axial innerhalb des Umfangs der Bogenfedern 19 mit dem Innenumfang 20 verschweißt und radial nach innen ausgerichtet sind. Insoweit greifen die Beaufschlagungseinrichtungen 22 in die Bogenfedern 19 axial und die Beaufschlagungseinrichtungen 23 radial in die Bogenfedern 19 ein.
-
Die ausgangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 24 werden durch das Flanschteil 13 bereitgestellt. Das Flanschteil 13 weist hierzu radial erweiterte Arme 27 auf, die von radial innen axial zwischen die Beaufschlagungseinrichtungen 22, 23 eingreifen. Durch die axiale Begrenzung der Beaufschlagungseinrichtungen 22, 23, 24 auf den axialen Bauraum der Bogenfedern 19 können diese eng an die Pendelmassen 18 herangeführt werden, so dass die Ringkammer 10 beziehungsweise das diese bildende Scheibenteil 8 und das Deckelteil 9 auf einen axial schmalen Bauraum begrenzt werden kann. Die Ringkammer 10 dient dabei zugleich der Schallisolation des Fliehkraftpendels 12 und als Berstschutz.
-
Die Ringkammer 10 ist gegen das Eindringen von Schmutz, Wasser und dergleichen zwischen dem Deckelteil 9 und dem Ausgangsteil 6 mittels der an der Vernietung von Flanschteil 13, Nabenteil 14 und Pendelmassenträger 15 aufgenommenen und mittels der sich am Reibring 29 des Deckelteils 9 abstützenden Membran 28 sowie durch einen zwischen dem eingangsseitig angeordneten Verstärkungsring 30 und dem Nabenteil 14 angeordneten Reibring 31 geschützt. Zudem bilden diese Dichtstellen Reibeinrichtungen zur Bereitstellung einer parallel zu der Federeinrichtung 4 geschalteten Reibhysterese.
-
Die 3 und 4 zeigen den oberen Teil des um die Drehachse d angeordneten, gegenüber dem Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 und 2 leicht abgeänderten Drehschwingungsdämpfers 1a im Schnitt entlang unterschiedlicher Schnittlinien.
-
Im Unterschied zu dem Drehschwingungsdämpfer 1 der 1 und 2 ist der Drehschwingungsdämpfer 1a der 3 und 4 mit asymmetrisch ausgebildeten Beaufschlagungseinrichtungen 22a, 24a der Dämpferteile 2a, 3a zur Beaufschlagung der Bogenfedern 19a der Federeinrichtung 4a ausgebildet. Die eingangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 22a des Eingangsteils 5a sind mittels der in dem Scheibenteil 8a ausgebildeten Anprägungen 25a gebildet. Die ausgangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen 24a des Ausgangsteils 6a sind als Arme 27a des Flanschteils 13a vorgesehen.
-
Um eine ausreichende Abdeckung der Querschnittsflächen q der Stirnseiten der Bogenfedern 19a zur gleichmäßige Beaufschlagung der Bogenfedern 19a und Verringerung deren Flächenpressung zu gewährleisten, sind die Beaufschlagungseinrichtungen 22a, 24a gekröpft ausgebildet so dass diese jeweils drei der vier Quadranten q1, q2, q3, q4 der Querschnittsfläche q abdecken. Die Anprägungen 25a und Arme 27a verlaufen dabei innerhalb der Querschnittsfläche q im Wesentlichen parallel zueinander. Der übrige Aufbau des Drehschwingungsdämpfers 1a entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Drehschwingungsdämpfers 1 der 1 und 2.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 1a
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Dämpferteil
- 2a
- Dämpferteil
- 3
- Dämpferteil
- 3a
- Dämpferteil
- 4
- Federeinrichtung
- 4a
- Federeinrichtung
- 5
- Eingangsteil
- 5a
- Eingangsteil
- 6
- Ausgangsteil
- 6a
- Ausgangsteil
- 7
- Öffnung
- 8
- Scheibenteil
- 8a
- Scheibenteil
- 9
- Deckelteil
- 10
- Ringkammer
- 11
- Anlasserzahnkranz
- 12
- Fliehkraftpendel
- 13
- Flanschteil
- 13a
- Flanschteil
- 14
- Nabenteil
- 15
- Pendelmassenträger
- 16
- Niet
- 17
- Innenverzahnung
- 18
- Pendelmasse
- 19
- Bogenfeder
- 19a
- Bogenfeder
- 20
- Innenumfang
- 21
- Verschleißschutzschale
- 22
- Beaufschlagungseinrichtung
- 22a
- Beaufschlagungseinrichtung
- 23
- Beaufschlagungseinrichtung
- 24
- Beaufschlagungseinrichtung
- 24a
- Beaufschlagungseinrichtung
- 25
- Anprägung
- 25a
- Anprägung
- 26
- Anschlag
- 27
- Arm
- 27a
- Arm
- 28
- Membran
- 29
- Reibring
- 30
- Verstärkungsring
- 31
- Reibring
- d
- Drehachse
- q
- Querschnittsfläche
- q1
- Quadrant
- q2
- Quadrant
- q3
- Quadrant
- q4
- Quadrant
-
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 102015203946 A1 [0002]
- WO 2016/141941 A1 [0003]
- WO 2017/067553 [0004]
