DE102018129303A1 - Schwingungsdämpfer in einem Fahrzeug, Zahnradanordnung mit einem Schwingungsdämpfer und Getriebe mit einer Zahnradanordnung - Google Patents

Schwingungsdämpfer in einem Fahrzeug, Zahnradanordnung mit einem Schwingungsdämpfer und Getriebe mit einer Zahnradanordnung Download PDF

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Thorsten Krause
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer (10) in einem Fahrzeug, der zur Verringerung von in einem Frequenzbereich liegenden Schwingungen vorgesehen ist, aufweisend ein um eine erste Drehachse (100) drehbares erstes Bauteil (34), ein gegenüber dem ersten Bauteil (34) entgegen der Wirkung von wenigstens einem Energiespeicherelement (40) begrenzt verdrehbares zweites Bauteil (42), wobei dem ersten Bauteil (34) ein erster Verzahnungsbereich (38) zugeordnet ist und das erste Bauteil (34) über den ersten Verzahnungsbereich (38) mit einem dritten Verzahnungsbereich (39) an dem gegenüber dem ersten Bauteil (34) verdrehbaren dritten Bauteil (37) in Verzahnungseingriff stehen kann, wobei der Frequenzbereich zwischen 150 Hz und 2000 Hz liegt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Zahnradanordnung (12) mit einem derartigen Schwingungsdämpfer (10) und ein Getriebe (14) mit einer solchen Zahnradanordnung (12) mit einem derartigen Schwingungsdämpfer (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Zahnradanordnung mit einem derartigen Schwingungsdämpfer und ein Getriebe mit einer solchen Zahnradanordnung mit einem derartigen Schwingungsdämpfer.
  • Bei modernen, elektrifizierten Fahrzeugantrieben wird das NVH-Verhalten der Getriebe immer wichtiger. Die Geräusche, die durch die Getriebe abgestrahlt werden, werden nicht mehr durch die Geräusche des Verbrennungsmotors überdeckt. Eine der bekannten Quellen für Getriebegeräusche ist die Anregung von Schwingungen durch die Ungleichförmigkeit des Verzahnungseingriffs. Bekannte Maßnahmen zur Reduzierung der Anregung sind die Optimierung der Verzahnungsparameter und sogenannte Zahnflankenkorrekturen. Speziell diese Korrekturen optimieren oft nur bestimmte Lastbereiche und führen in anderen Lastbereichen zur Verschlechterung des NVH-Verhaltens.
  • Eine weitere bekannte Möglichkeit ist, den Körperschallpfad zu sperren, beispielsweise durch Kunststoff-Elemente an den Lagerstellen der Wellen oder Zahnräder. Diese haben jedoch den Nachteil, dass bei hohen Lasten eine entsprechend hohe Verformung auftritt, die zur Verschiebung der Wellen und somit zu einer nicht zu vernachlässigenden Verschlechterung des Verzahnungseingriffs führt. In der Folge können noch höheren Anregungen und Geräuschen oder gar Dauerhaltbarkeitsproblemen auftreten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Schwingungsdämpfung zu verbessern. Die Geräuschbildung soll verringert werden, insbesondere in der Zahnradanordnung und in dem Getriebe. Die Zahnradanordnung soll zuverlässiger werden und die Haltbarkeit des Getriebes soll erhöht werden.
  • Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch einen Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird ein Schwingungsdämpfer in einem Fahrzeug, der zur Verringerung von in einem Frequenzbereich liegenden Schwingungen vorgesehen ist, vorgeschlagen, aufweisend ein um eine erste Drehachse drehbares erstes Bauteil, ein gegenüber dem ersten Bauteil entgegen der Wirkung von wenigstens einem Energiespeicherelement begrenzt verdrehbares zweites Bauteil, wobei dem ersten Bauteil ein erster Verzahnungsbereich zugeordnet ist und das erste Bauteil über den ersten Verzahnungsbereich mit einem dritten Verzahnungsbereich an dem gegenüber dem ersten Bauteil verdrehbaren dritten Bauteil in Verzahnungseingriff stehen kann, wobei der Frequenzbereich zwischen 150 Hz und 2000 Hz liegt.
  • Dadurch können Schwingungen durch den Verzahnungseingriff verringert werden. Die durch den Betrieb eines Elektroantriebs, mit dem dabei vorliegenden Drehzahlbereich, der üblicherweise bis 8000 U/min oder sogar bis 15.000 U/min geht, auftretenden Schwingungen in der Verzahnung können dadurch optimal verringert werden.
  • Der Frequenzbereich der Schwingungen, die von dem Schwingungsdämpfer verringert werden, kann bevorzugt zwischen 250 Hz und 1500 Hz liegen. Die Schwingungen können sich als Körperschall äußern. Die Schwingungen können hauptsächlich durch den Verzahnungseingriff und die sich bei Drehung des ersten und dritten Bauteils ergebende Zusammenwirkung beider Bauteile entstehen. Insbesondere werden die Schwingungen hauptsächlich durch die Ungleichförmigkeit des Verzahnungseingriffs verursacht.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der Frequenzbereich der Schwingungen durch wenigstens einen der folgenden Schwingungseinflüsse festgelegt:
    1. a. Eine veränderliche Verzahnungssteifigkeit des jeweiligen Verzahnungsbereichs. Die Verzahnungssteifigkeit gibt das Verhältnis aus dem Lastverhalten und dem Verformungsverhalten innerhalb des Verzahnungseingriffs an
    2. b. Abweichungen der Verzahnungskontur des Verzahnungseingriffs von der exakten Evolventengeometrie
    3. c. die Überdeckungsveränderung unter Last durch vorausgehenden und nachfolgenden Zahneingriff des jeweiligen Verzahnungsbereichs
    4. d. Ein- und Austrittsstoß beim Zahneingriff
    5. e. die Oberflächenstruktur und Rauheit der Zahnflanken des jeweiligen Verzahnungsbereichs
    6. f. Verformungen und Verlagerungen des jeweiligen Verzahnungsbereichs
  • Der erste Verzahnungsbereich kann mittelbar oder unmittelbar an dem ersten Bauteil angeordnet sein. Der erste Verzahnungsbereich kann einteilig aus dem ersten Bauteil ausgeformt sein. Der erste Verzahnungsbereich kann an einem mit dem ersten Bauteil verbundenen, insbesondere drehfest verbundenen, bevorzugt fest verbundenen, Zwischenbauteil angeordnet sein.
  • Der Schwingungsdämpfer kann nass laufend betrieben sein. Dabei kann der Schwingungsdämpfer wenigstens teilweise oder vollständig, bevorzugt direkt oder indirekt spritzbeölt, in einem Fluid betrieben sein. Bevorzugt ist der Schwingungsdämpfer in Umfangsrichtung wirksam. Der Schwingungsdämpfer kann als Torsionsschwingungsdämpfer ausgeführt sein. Der Schwingungsdämpfer kann Torsionsschwingungen dämpfen. Der Schwingungsdämpfer kann die in dem Frequenzbereich auftretenden Schwingungen tilgen und/oder absorbieren und/oder dämpfen.
  • Das erste Bauteil kann ein Zahnrad sein. Das erste Bauteil kann ein von einem Elektromotor kommendes Antriebsdrehmoment übertragen. Das zweite Bauteil kann ein Zahnrad sein. Das zweite Bauteil kann mit einem Gehäuse fest verbunden oder einteilig mit diesem ausgeführt sein. Das dritte Bauteil kann eine dritte Drehachse aufweisen, die gegenüber der ersten Drehachse versetzt ist. Die dritte Drehachse kann parallel zu der ersten Drehachse liegen.
  • Das Energiespeicherelement kann eine Schraubenfeder sein. Das Energiespeicherelement kann eine Druckfeder oder eine Bogenfeder sein. Es können wenigstens zwei umfangsseitig versetzt zueinander angeordnete Energiespeicherelemente angeordnet sein. Das Energiespeicherelement kann oder die Energiespeicherelemente können in Umfangsrichtung wirksam sein. Das Energiespeicherelement kann oder die Energiespeicherelemente können bei Betätigung ein Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Bauteil bewirken.
  • Die Schraubenfeder kann in einem Federkanal aufgenommen sein. Das Energiespeicherelement kann zumindest teilweise von einer Gleitschale umgeben sein. Die Gleitschale kann eine Reibung zwischen dem Energiespeicherelement und dem jeweiligen Bauteil verringern oder gezielt bewirken.
  • Das Energiespeicherelement kann eine einstufige oder mehrstufige Kennlinie aufweisen. Das Energiespeicherelement kann mit einem weiteren Energiespeicherelement parallel und/oder in Reihe wirksam verschaltet sein. Die Schraubenfeder kann eine Innenfeder aufweisen.
  • In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das erste Bauteil gegenüber dem zweiten Bauteil bis zu einem Grenzverdrehwinkel begrenzt verdrehbar und der erste Verzahnungsbereich umfasst wenigstens einen ersten Zahn und einen gegenüber diesem über einen ersten Teilungswinkel versetzt angeordneten zweiten Zahn, wobei der Grenzverdrehwinkel kleiner gleich dem ersten Teilungswinkel ist.
  • Der Grenzverdrehwinkel gilt dabei für eine Verdrehrichtung. In die andere Verdrehrichtung kann ein anderen Grenzverdrehwinkel oder der gleiche Grenzverdrehwinkel vorliegen. Der Grenzverdrehwinkel kann durch eine Verdrehwinkelbegrenzung vorgegeben sein. Die Verdrehwinkelbegrenzung kann durch das Energiespeicherelement und/oder durch einen Drehwinkelanschlag bewirkt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist dem zweiten Bauteil ein zweiter Verzahnungsbereich mit wenigstens einem dritten Zahn und einem gegenüber diesem über einen zweiten Teilungswinkel versetzt angeordneten vierten Zahn zugeordnet, wobei das zweite Bauteil über den zweiten Verzahnungsbereich mit einem vierten Bauteil in Verzahnungseingriff stehen kann. Der zweite Verzahnungsbereich kann mittelbar oder unmittelbar an dem zweiten Bauteil angeordnet sein. Der zweite Verzahnungsbereich kann einteilig aus dem zweiten Bauteil ausgeformt sein. Der zweite Verzahnungsbereich kann an einem mit dem zweiten Bauteil verbundenen, insbesondere drehfest verbundenen, bevorzugt fest verbundenen, Zwischenbauteil angeordnet sein.
  • In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist der Grenzverdrehwinkel kleiner gleich dem zweiten Teilungswinkel. Insbesondere ist der Grenzverdrehwinkel kleiner gleich dem halben ersten und/oder zweiten Teilungswinkel.
  • In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind das erste Bauteil und das zweite Bauteil koaxial angeordnet. Das zweite Bauteil kann gegenüber dem ersten Bauteil radial festgelegt sein. Das zweite Bauteil kann gegenüber dem ersten Bauteil radial unverschieblich sein.
  • In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist das Energiespeicherelement in Bezug auf die erste Drehachse radial innerhalb oder außerhalb von dem ersten Verzahnungsbereich angeordnet.
  • In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist das Energiespeicherelement in Bezug auf die erste Drehachse radial außerhalb oder innerhalb von dem zweiten Verzahnungsbereich angeordnet.
  • Wenigstens eine der zuvor genannten Aufgaben wird durch eine Zahnradanordnung mit einem Schwingungsdämpfer mit wenigstens einem der vorangehenden Merkmale gelöst. Die Zahnradanordnung umfasst zumindest das erste Bauteil, das zweite Bauteil und das dritte Bauteil.
  • Wenigstens eine der zuvor genannten Aufgaben wird durch ein Getriebe mit einer derartigen Zahnradanordnung gelöst, wobei das Getriebe einen Getriebeeingang, der ein Antriebsdrehmoment einleiten kann und einen Getriebeausgang, der ein Antriebsdrehmoment ausleiten kann, aufweist. Das Getriebe kann nass laufend sein. Dabei kann das Getriebe ein Fluid enthalten, welches eine Schmierung der Zahnräder bewirken kann.
  • Der Getriebeeingang kann mit einem Elektromotor mittelbar oder unmittelbar verbunden sein. Der Elektromotor kann das Antriebsdrehmoment bereitstellen.
  • Das Getriebe kann ein Differentialgetriebe umfassen. Der Getriebeausgang kann eine erste und zweite Abtriebswelle aufweisen. Die erste Abtriebswelle kann mit einem ersten Fahrzeugrad und die zweite Abtriebswelle kann mit einem zweiten Fahrzeugrad verbunden sein.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
    • 1: Einen Halbschnitt durch ein Getriebe mit einem Schwingungsdämpfer in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
    • 2: Einen Halbschnitt durch ein Getriebe mit einem Schwingungsdämpfer in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
    • 3: Einen Halbschnitt durch ein Getriebe mit einem Schwingungsdämpfer in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
    • 4a: Eine schematische Darstellung eines Schwingungsdämpfers in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in Neutralstellung.
    • 4b: Eine schematische Darstellung des Schwingungsdämpfers aus 4a in einer maximal ausgelenkten Position.
  • 1 zeigt einen Halbschnitt durch ein Getriebe 14 mit einem Schwingungsdämpfer 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Getriebe 14 ist als Kompaktdifferentialgetriebe ausgeführt. Eine von einem Elektromotor kommende und mit diesem verbundene Getriebeeingangswelle 16 stellt einen Getriebeeingang 18 dar. Der Elektromotor überträgt ein Antriebsdrehmoment auf die Getriebeeingangswelle 16.
  • Das Antriebdrehmoment wird über eine Zahnradanordnung 12 ausgehend von dem Getriebeeingang 18 an einen Getriebeausgang 20 übertragen. Der Getriebeausgang 20 umfasst eine erste Abtriebswelle 22 und eine zweite Abtriebswelle 24. Die erste Abtriebswelle 22 ist mit einem ersten Fahrzeugrad und die zweite Abtriebswelle 24 ist mit einem zweiten Fahrzeugrad verbunden. Das Antriebsdrehmoment kann dadurch dem ersten und zweiten Fahrzeugrad bereitgestellt werden.
  • Das Getriebe 10 kann nass laufend sein. Das Getriebe weist ein erstes Getriebegehäuse 26 und ein mit diesem fest verbundenes, beispielsweise wie hier gezeigt verschraubtes, zweites Getriebegehäuse 28 auf. Innerhalb von dem ersten und zweiten Getriebegehäuse 26, 28 ist ein Fluid enthalten, welches eine Schmierung der Zahnradanordnung 12 bewirken kann. Das Fluid kann ein Öl sein.
  • Die Getriebeeingangswelle 16 ist mit einem Planetengetriebe 30 verbunden. Die Getriebeeingangswelle 16 ist dabei mit einem Sonnenrad 32 fest verbunden. Das Sonnenrad 32 ist mit einem, ein erstes Bauteil 34 bildendes, ersten Planetenrad 36 formschlüssig über eine einen Verzahnungseingriff bildende Verzahnung verbunden. Das erste Bauteil 34 ist dabei um eine erste Drehachse 100 drehbar. Dem ersten Bauteil 34 ist ein erster Verzahnungsbereich 38 zugeordnet ist, wobei das erste Bauteil 34 über den ersten Verzahnungsbereich 38 mit einem dritten Verzahnungsbereich 39 an dem gegenüber dem ersten Bauteil 34 verdrehbaren und ein drittes Bauteil 37 bildendes Sonnenrad 32 in Verzahnungseingriff steht. Das dritte Bauteil 37 weist eine dritte Drehachse 102 auf, die gegenüber der ersten Drehachse 100 versetzt und parallel zu dieser ist.
  • Dem ersten Planetenrad 36 ist ein Schwingungsdämpfer 10 zur Verringerung von in einem Frequenzbereich liegenden Schwingungen zugeordnet. Der Frequenzbereich der Schwingungen liegt zwischen 150 Hz und 2000 Hz, bevorzugt zwischen 250 Hz und 1500 Hz. Die Schwingungen können sich als Körperschall äußern. Die Schwingungen können hauptsächlich durch den Verzahnungseingriff und die sich bei Drehung des ersten und dritten Bauteils 34, 37 ergebende Zusammenwirkung beider Bauteile entstehen. Insbesondere werden die Schwingungen hauptsächlich durch die Ungleichförmigkeit des Verzahnungseingriffs verursacht.
  • Der Frequenzbereich der Schwingungen wird durch wenigstens einen der folgenden Schwingungseinflüsse festgelegt:
    1. a. Eine veränderliche Verzahnungssteifigkeit des jeweiligen Verzahnungsbereichs 38, 39.
    2. b. Abweichungen der Verzahnungskontur des Verzahnungseingriffs von der exakten Evolventengeometrie
    3. c. die Überdeckungsveränderung unter Last durch vorausgehenden und nachfolgenden Zahneingriff des jeweiligen Verzahnungsbereichs 38, 39
    4. d. Ein- und Austrittsstoß beim Zahneingriff
    5. e. die Oberflächenstruktur und Rauheit der Zahnflanken des jeweiligen Verzahnungsbereichs 38, 39
    6. f. Verformungen und Verlagerungen des jeweiligen Verzahnungsbereichs 38, 39
  • Der Schwingungsdämpfer 10 weist ein Energiespeicherelement 40 auf, welches beispielsweise eine Schraubenfeder, bevorzugt eine Druckfeder oder eine Bogenfeder, sein kann. Das Energiespeicherelement 40 ist in Bezug auf die erste Drehachse 100 radial innerhalb von dem ersten Verzahnungsbereich 38 angeordnet. Es können wenigstens zwei umfangsseitig versetzt zueinander angeordnete Energiespeicherelemente 40 angeordnet sein. Die Energiespeicherelemente 40 können bei Betätigung ein Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Bauteil 34, 42 bewirken.
  • Der Schwingungsdämpfer 10 ist hier bevorzugt nass laufend betrieben. Dabei kann der Schwingungsdämpfer 10 wenigstens teilweise oder vollständig, bevorzugt direkt oder indirekt spritzbeölt, in einem Fluid betrieben sein. Das Fluid ist insbesondere das in dem durch das erste und zweite Getriebegehäuse 26, 28 aufgenommene Fluid. Bevorzugt ist der Schwingungsdämpfer in Umfangsrichtung wirksam. Der Schwingungsdämpfer kann als Torsionsschwingungsdämpfer ausgeführt sein. Der Schwingungsdämpfer kann dabei Torsionsschwingungen dämpfen. Der Schwingungsdämpfer kann die in dem Frequenzbereich auftretenden Schwingungen tilgen und/oder absorbieren und/oder dämpfen.
  • Ein zweites Bauteil 42, hier als zweites und mit dem ersten Planetenrad 36 fest verbundenes, zweites Planetenrad 44 ausgeführt, ist über die Wirkung des Energiespeicherelements 40 gegenüber dem ersten Bauteil 34 begrenzt verdrehbar. Das erste und zweite Bauteil 34, 42 sind koaxial zueinander angeordnet und radial gegenseitig festgelegt und radial unverschieblich angeordnet. Die dem ersten Bauteil 34 zugeordnete erste Drehachse 100 ist identisch zu einer dem zweiten Bauteil 42 zugeordneten zweiten Drehachse. Das erste und zweite Bauteil 34, 42 bilden zusammen einen Stufenplaneten.
  • Das zweite Bauteil 42 weist einen zweiten Verzahnungsbereich 46 auf, über welchen das zweite Bauteil 42 mit einem vierten Bauteil 48, welches ein Hohlrad 50 ist, in Verzahnungseingriff steht. Das Hohlrad ist mit dem zweiten Getriebegehäuse 28 fest verbunden.
  • Der zweite Verzahnungsbereich 46 ist einteilig aus dem zweiten Bauteil 42 ausgeformt und damit an dem zweiten Bauteil 42 unmittelbar angeordnet. Auch der erste Verzahnungsbereich 38 ist einteilig aus dem ersten Bauteil 34 ausgeformt und damit an dem ersten Bauteil 34 unmittelbar angeordnet. Das Energiespeicherelement 40 ist in Bezug auf die erste Drehachse 100 radial außerhalb von dem zweiten Verzahnungsbereich 38 angeordnet.
  • Das erste und zweite Bauteil 34, 42 sind jeweils um die erste Drehachse 100 verdrehbar an einem Planetenradträger 52 aufgenommen, der wiederum über ein Differentialgetriebe 54 mit der ersten und zweiten Abtriebswelle 22, 24 verbunden ist.
  • In 2 ist ein Halbschnitt durch ein Getriebe 14 mit einem Schwingungsdämpfer 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Schwingungsdämpfer 10 umfasst mehrere um die dritte Drehachse 102 in Umfangsrichtung angeordnete Energiespeicherelemente 40, die wirksam zwischen dem Hohlrad 50 als erstes Bauteil 34 und dem zweiten Getriebegehäuse 28 als zweites Bauteil 42 angeordnet sind. Das zweite Bauteil 42 ist dabei mit dem zweiten Getriebegehäuse 28 einteilig ausgeführt.
  • Die Energiespeicherelemente 40 sind radial außerhalb von einem dem ersten Bauteil 34 zugeordneten ersten Verzahnungsbereich 38 angeordnet. Das erste Bauteil 34 steht über den ersten Verzahnungsbereich 38 mit einem dritten Verzahnungsbereich 39 an dem gegenüber dem ersten Bauteil 34 verdrehbaren dritten Bauteil 37 in Verzahnungseingriff.
  • Die Energiespeicherelemente 40 sind jeweils als Schraubenfeder ausgeführt. Die Schraubenfedern sind in einem Federkanal 55 aufgenommen und von einer Gleitschale 56 zumindest teilweise umgeben. Die Gleitschale kann eine Reibung zwischen dem jeweiligen Energiespeicherelement 40 und dem jeweiligen Bauteil verringern oder gezielt bewirken.
  • 3 zeigt einen Halbschnitt durch ein Getriebe 14 mit einem Schwingungsdämpfer 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Getriebe 14 ist ein Schaltgetriebe, bei dem einer Zweigangstufe 58 und einem hier nicht gezeigten Differentialgetriebe eine Vorgelegewelle 60 zugeordnet ist. Die Vorgelegewelle 60 ist über ein mit dieser verbundenes Zahnrad 62 mit einer Antriebswelle 64 verbunden.
  • Das Zahnrad 62 umfasst ein erstes Bauteil 34, das über einen ersten Verzahnungsbereich 38 mit einem dritten Verzahnungsbereich 39 an der als drittes Bauteil 37 ausgeführten Antriebswelle 64 in Verzahnungseingriff steht. Das erste Bauteil 34 ist über umfangsseitig wirksame Energiespeicherelemente 40 gegenüber einem ebenfalls dem Zahnrad 62 zugeordneten zweiten Bauteil 42 begrenzt verdrehbar. Die Energiespeicherelemente 40 sind teilweise von einer Gleitschale 56 umgeben und in einem Federkanal 66 aufgenommen. Die Energiespeicherelemente 40 sind jeweils als Schraubenfedern ausgeführt.
  • In 4a ist eine schematische Darstellung eines Schwingungsdämpfers 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in Neutralstellung dargestellt. Das erste Bauteil 34 ist gegenüber dem zweiten Bauteil 42 in Neutralstellung. Das Energiespeicherelement 40 ist wirksam zwischen dem ersten Bauteil 34 und zweiten Bauteil 42 angeordnet.
  • Das erste Bauteil 34 umfasst einen ersten Verzahnungsbereich 38, der beispielsweise mit einem dritten Verzahnungsbereich eines dritten Bauteils in Verzahnungseingriff stehen kann.
  • 4b zeigt eine schematische Darstellung des Schwingungsdämpfers 10 aus 4a in einer maximal ausgelenkten Position. Das erste Bauteil 34 ist gegenüber dem zweiten Bauteil 42 bis zu einem Grenzverdrehwinkel 68 begrenzt verdrehbar. Der Grenzverdrehwinkel 68 gibt dabei die maximale gegenseitige Verdrehung für eine relative Verdrehrichtung vor, hier bei Verdrehung des zweiten Bauteils 42 entgegen dem Uhrzeigersinn. In die andere Verdrehrichtung kann ein anderer Grenzverdrehwinkel oder der gleiche Grenzverdrehwinkel vorliegen.
  • Der erste Verzahnungsbereich 38 weist einen ersten Zahn 72 und gegenüber diesem über einen ersten Teilungswinkel 70 versetzt angeordneten zweiten Zahn 74 auf. Der Grenzverdrehwinkel 68 ist bevorzugt kleiner gleich dem ersten Teilungswinkel 70. Insbesondere ist der Grenzverdrehwinkel 68 kleiner gleich dem halben ersten Teilungswinkel 70.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Schwingungsdämpfer
    12
    Zahnradanordnung
    14
    Getriebe
    16
    Getriebeeingangswelle
    18
    Getriebeeingang
    20
    Getriebeausgang
    22
    erste Abtriebswelle
    24
    zweite Abtriebswelle
    26
    erstes Getriebegehäuse
    28
    zweites Getriebegehäuse
    30
    Planetengetriebe
    32
    Sonnenrad
    34
    erstes Bauteil
    36
    erstes Planetenrad
    37
    drittes Bauteil
    38
    erster Verzahnungsbereich
    39
    dritter Verzahnungsbereich
    40
    Energiespeicherelement
    42
    zweites Bauteil
    44
    zweites Planetenrad
    46
    zweiter Verzahnungsbereich
    48
    viertes Bauteil
    50
    Hohlrad
    52
    Planetenradträger
    54
    Differentialgetriebe
    55
    Federkanal
    56
    Gleitschale
    58
    Zweigangstufe
    60
    Vorgelegewelle
    62
    Zahnrad
    64
    Antriebswelle
    66
    Federkanal
    68
    Grenzverdrehwinkel
    70
    erster Teilungswinkel
    72
    erster Zahn
    74
    zweiter Zahn
    100
    erste Drehachse
    102
    dritte Drehachse

Claims (10)

  1. Schwingungsdämpfer (10) in einem Fahrzeug, der zur Verringerung von in einem Frequenzbereich liegenden Schwingungen vorgesehen ist, aufweisend ein um eine erste Drehachse (100) drehbares erstes Bauteil (34), ein gegenüber dem ersten Bauteil (34) entgegen der Wirkung von wenigstens einem Energiespeicherelement (40) begrenzt verdrehbares zweites Bauteil (42), dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Bauteil (34) ein erster Verzahnungsbereich (38) zugeordnet ist und das erste Bauteil (34) über den ersten Verzahnungsbereich (38) mit einem dritten Verzahnungsbereich (39) an dem gegenüber dem ersten Bauteil (34) verdrehbaren dritten Bauteil (37) in Verzahnungseingriff stehen kann, wobei der Frequenzbereich zwischen 150 Hz und 2000 Hz liegt.
  2. Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzbereich der Schwingungen durch wenigstens einen der folgenden Schwingungseinflüsse festgelegt wird: a. Eine veränderliche Verzahnungssteifigkeit des jeweiligen Verzahnungsbereichs (38, 39). b. Abweichungen der Verzahnungskontur des Verzahnungseingriffs von der exakten Evolventengeometrie c. die Überdeckungsveränderung unter Last durch vorausgehenden und nachfolgenden Zahneingriff des jeweiligen Verzahnungsbereichs (38, 39) d. Ein- und Austrittsstoß beim Zahneingriff e. die Oberflächenstruktur und Rauheit der Zahnflanken des jeweiligen Verzahnungsbereichs (38, 39) f. Verformungen und Verlagerungen des jeweiligen Verzahnungsbereichs (38, 39)
  3. Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (34) gegenüber dem zweiten Bauteil (42) bis zu einem Grenzverdrehwinkel (68) begrenzt verdrehbar ist und der erste Verzahnungsbereich (38) wenigstens einen ersten Zahn (72) und einen gegenüber diesem über einen ersten Teilungswinkel (70) versetzt angeordneten zweiten Zahn (74) umfasst, wobei der Grenzverdrehwinkel (68) kleiner gleich dem ersten Teilungswinkel (70) ist.
  4. Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Bauteil (42) ein zweiter Verzahnungsbereich (46) mit wenigstens einem dritten Zahn und gegenüber diesem über einen zweiten Teilungswinkel versetzt angeordneten vierten Zahn zugeordnet ist, wobei das zweite Bauteil (42) über den zweiten Verzahnungsbereich (46) mit einem vierten Bauteil in Verzahnungseingriff stehen kann.
  5. Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzverdrehwinkel (68) kleiner gleich dem zweiten Teilungswinkel ist.
  6. Schwingungsdämpfer (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzverdrehwinkel (68) kleiner gleich dem halben ersten und/oder zweiten Teilungswinkel ist.
  7. Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (34) und das zweite Bauteil (42) koaxial angeordnet sind.
  8. Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherelement (40) in Bezug auf die erste Drehachse (100) radial innerhalb oder außerhalb von dem ersten Verzahnungsbereich (38) angeordnet ist.
  9. Zahnradanordnung (12) mit einem Schwingungsdämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zumindest umfassend das erste Bauteil (34), das zweite Bauteil (42) und das dritte Bauteil (37).
  10. Getriebe (14) mit einer Zahnradanordnung (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (14) einen Getriebeeingang (18), der ein Antriebsdrehmoment einleiten kann und einen Getriebeausgang (20), der ein Antriebsdrehmoment ausleiten kann, aufweist.
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