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Die vorliegende Erfindung betrifft eine in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs anordbaren Drehschwingungsdämpfungsanordnung, wie insbesondere einen Zweimassendämpfer.
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Drehschwingungsdämpfungsanordnung, wie beispielsweise Zweimassendämpfer (ZMD) beziehungsweise Zweimassenschwungräder (ZMS), sind an sich bekannt. Diese werden beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs verwendet, um hier beispielsweise von einem Motor eingeleitete Drehungleichförmigkeiten, welche zu Drehschwingungen führen können, zu dämpfen. Dabei sind auch Drehschwingungsdämpfer bekannt, wie beispielsweise in der
WO 2014/053128A1 und in der
DE 10133693 A1 , die eine Abdichtung für den Raumbereich des Energiespeichers aufweisen, um beispielsweise bei einer Flussdurchfahrt zu gewährleisten, dass keine Schmutzpartikel oder Flüssigkeiten in den Drehschwingungsdämpfer eindringen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine Fehleranfälligkeit einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung zu reduzieren, beziehungsweise die Langlebigkeit einer Drehschwingungsdämpfungsanordnung zu verbessern und dabei den Drehschwingungsämpfer vor dem Eindringen von Schmutzpartikeln und Flüssigkeiten zu schützen, wobei der Drehschwingungsdämpfer einfach und kostengünstig herzustellen sein soll.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung umfassend ein um eine Drehachse (A) drehbares Primärelement und ein gegen einen Energiespeicher relativ zu dem Primärelement verdrehbares Sekundärelement, wobei das Primärelement mit einem Gehäuseelement drehfest verbunden ist und zusammen einen axial und radial nach außen begrenzenden Aufnahmeraum für zumindest den Energiespeicher bilden, wobei der Aufnahmeraum ein viskoses Medium vorsieht, wobei in axialer Richtung entlang der Drehachse (A) zwischen dem Sekundärelement und dem Gehäuseelement ein Distanzring vorgesehen ist, wobei der Distanzring an dem Sekundärelement und an dem Gehäuseelement anliegt und wobei in radialer Beabstandung zu dem Distanzring ein Dichtelement vorgesehen ist, wobei das Dichtelement ein erstes Abdichtteil und ein zweites Abdichtteil vorsieht, wobei die Abdichtteile unter einer relativen Verdrehbarkeit und/ oder unter einem verdrehfesten Zustand zu dem jeweiligen Abdichtpartner von Sekundärelement und Gehäuseelement eine viskosedichte Anlage aufweisen. Dabei gewährleistet der Distanzring, dass der Abstand zwischen dem Sekundärelement, das auch als eine Nabenscheibe bezeichnet werden kann, und dem Gehäuseelement, das auch als ein Deckblech bekannt ist, konstant bleibt, so dass das dazu parallel eingesetzte Dichtelement funktionssicher abdichten kann. Dabei kann zwischen dem Sekundärelement und dem Gehäuseelement eine Relativverdrehung vorliegen. Durch die genannte Verwendung des Dichtelements in paralleler Anordnung zu dem Distanzring kann eine vorteilhafte Abdichtung des Aufnahmeraumes erfolgen, in dem sich das viskose Medium, wie beispielsweise ein Öl oder ein Fett befinden kann. Dabei ist zu erwähnen, dass hierdurch auch verhindert wird, dass Schmutzpartikel und / oder Flüssigkeiten von außen in den Aufnahmeraum eindringen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Drehschwingungsdämpfer in Fahrzeugen, wie beispielsweise Geländewagen oder SUVs verbaut wird, die auch auf eine Watfähigkeit ausgelegt sind und dadurch der Drehschwingungsdämpfer sich bei einem Watvorgang im Wasser befinden kann. Um eine dauerhafte Funktionssicherheit des Drehschwingungsdämpfers zu gewährleisten ist es notwendig, diesen wie oben beschrieben dicht auszuführen, damit keine Schmutzpartikel und oder Flüssigkeiten in den Drehschwingungsdämpfer eindringen können.
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Weiter kann es vorgesehen sein, dass in axialer Richtung entlang der Drehachse (A) zwischen dem Primärelement und dem Sekundärelement ein Federelement vorgesehen ist, wobei das Federelement sich direkt oder indirekt gegen das Primärelement und das Sekundärelement abstützt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Sekundärelement, das axial verschiebbar angeordnet ist, gegen den Distanzring in eine vorgespannte Anlage gebracht wird. Der Distanzring stützt sich dabei wiederum gegen das Gehäuseelement ab. Hierdurch steht also das Sekundärelement unter einer dauerhaften Vorspannung in Richtung des Distanzringes. Hierdurch ist der Distanzring auch dauerhaft unter Vorlast gegen das Gehäuseelement, was wiederum bedeutet, dass der Abstand zwischen dem Sekundärelement und dem Gehäuseelement unter allen Situationen gleich bleibt. Dies ist notwendig, um eine Funktionssicherheit des zum Distanzring parallel angeordneten Dichtelements, das zu dem Sekundärelement und dem Gehäuseelement abdichtet, sicherzustellen. Dabei kann es sich bei dem Federelement um eine bekannte Tellerfeder handeln, die mittels eines Zentrierbundes an dem Primärelement und oder an dem Sekundärelement radial gesichert werden kann. Dabei kann natürlich auch zusätzlich ein Reibring dazwischen geschalten werden.
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Weiter kann es vorgesehen sein, dass der Distanzring radial außerhalb des Dichtelements vorgesehen ist. Auch kann dadurch zwischen dem Distanzring und dem Dichtelement ein Raumbereich gebildet werden, wobei in dem Raumbereich ein viskoses Medium aufgenommen ist, das zu dem viskosen Medium im Aufnahmeraum unterschiedlich ist. Dabei kann dieser Raumbereich als ein zusätzlicher Abdichtraum verwendet werden. Das viskose Medium hier kann so ausgewählt werden dass das Dichtelement vorteilhaft geschmiert wird und dabei zusätzlich ein Eindringen von Schmutz und oder Flüssigkeiten verhindert wird.
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Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn in dem im Raumbereich ein viskoses Medium mit einer Dichte größer 1 verwendet wird.
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Ein günstige Ausgestaltungsform kann vorsehen, dass der Distanzring radial verlaufende Öffnungen und/oder radial verlaufende Ausnehmungen vorsieht. Hierdurch kann viskoses Medium aus dem Aufnahmeraum zu dem weiter radial innen angeordneten Dichtelement gelangen und die Dichtflächen schmieren. Hierdurch kann ein Verschleiß an den Dichtflächen reduziert werden, was wiederum die Funktionssicherheit und die Dauerhaltbarkeit erhöht.
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Eine weitere Variante kann vorsehen, dass der Distanzring und /oder der Dichtring am Gehäuseelement radial geführt wird/werden. Hierbei kann an dem jeweiligen Bauteil ein Bund vorgesehen sein, der die radiale Führung des Distanzrings und oder des Dichtelements übernimmt.
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Auch ist es möglich, dass der Distanzring radial innerhalb des Dichtelements angeordnet ist.
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Weiter kann es vorgesehen sein, dass das Distanzelement und das Dichtelement als ein Bauteil ausgeführt ist, wobei das Distanzelement und das Dichtelement aus unterschiedlichen Materialien ausgeführt sind. Dabei kann der Distanzring aus einem reibungsarmen und verschleißfesten Material wie beispielsweise aus Polyethylenen oder aus vergleichbaren Kunsstoffen bestehen. Das Dichtelement kann dabei vorteilhaft aus einem bekannten Elastomer bestehen. Dabei können die beiden Bauteile miteianander verbunden sein, beispielsweise durch einen Vulkanisationsvorgang, durch einen mechanischen Vorgang wie Clipsen, Pressen, Verkleben oder auch Verschrauben. Dadurch, dass das Distanzelement und das Dichtelement als ein Bauteil ausgeführt sind, kann es vorteilhaft bei der Montage sein.
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Weiter kann es vorgesehen sein, dass das Dichtelement eine erste Dichtlippe und axial beabstandet eine zweite Dichtlippe vorsieht. Durch die beiden Dichtlippen kann ein vorteilhafte Abdichtung zu dem Sekundärelement und dem Gehäuseelement erreicht werden.
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Auch kann es vorgesehen sein, dass das Sekundärelement radial innen eine Nabe bildet oder mit einer Nabe verbunden ist, wobei eine Stirnfläche der Nabe geschlossen ausgeführt ist oder mit einem Verschlussteil dicht verschlossen ist. Hierbei ist zu erwähnen, dass für einen abgedichteten Drehschwingungsdämpfer, wie dieser hier beansprucht wird, jede mögliche Öffnung zu dem Aufnahmeraum dicht ausgeführt sein muss.
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Auch kann das Sekundärelement radial innen eine Nabe bilden oder mit einer Nabe verbunden sein, wobei die Nabe mit einer Getriebeeingangswelle drehfest verbunden ist, wobei sich zwischen der Nabe und der Getriebeeingangswelle ein Dichtelement befindet, oder wobei die drehfeste Verbindung der Nabe mit der Getriebeeingangswelle dicht ausgeführt ist. Hierbei kann vorteilhaft ein Dichtring oder auch eine Dichtmasse zur Abdichtung verwendet werden.
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Auch ist es möglich, dass das Sekundärelement radial innen mehrere auf einem Teilkreis oder auf unterschiedlichen Teilkreisen verteilte Montageöffnungen vorsieht und wobei die Montageöffnungen mittels eines einzigen scheibenförmigen Dichtelements dicht verschlossen sind. Dabei werden die Montageöffnungen vorzugsweise dafür verwendet, um Kurbelwellenschrauben für die Montage durchzuführen. Um eine Abdichtung des Aufnahmeraumes zu erhalten, müssen jedoch auch diese Montageöffnungen dicht verschlossen werden. Dabei ist es vorteilhaft diese mehreren Montageöffnungen mit nur einem einzigen Dichtelement zu verschließen. Dabei kann hier vorteilhaft ein scheibenartiges Bauteil, beispielsweise eine Tellerfeder verwendet werde, die mit einer Vorlast gegen das Sekundärelement anliegt und damit dies Montageöffnungen verschließt. Dabei kann die entgegengesetzte Abstützung des Dichtelements beispielsweise durch einen Sicherungsring erfolgen, der sich wiederum an dem Sekundärelement abstützt. Zusammenfassend sei noch erwähnt, dass das Sekundärelement auch die bereits erwähnte Nabe umfassen kann. Dabei kann das Sekundärelement, oder auch Nabenscheibe genannt, und die Nabe einteilig oder zwei bzw. mehrteilig ausgeführt sein.
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Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn das Primärelement radial innen geschlossen ausgeführt ist oder dass eine radial innere Öffnung des Primärelements durch ein separates Bauteil oder durch ein Anschlussbauteil, insbesondere eine Kurbelwelle mittels eines Dichtelements dicht ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung
- 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdäm pfungsanordnung
- 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drehschwingungsdäm pfungsanordnung
- 4,5 zwei Ausführungsbeispiele eines Distanzringes
- 6-13 weitere Ausführungsvarianten des Distanzringes mit Dichtungselement
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10. Dabei ist hier das Primärelement 5 drehfest mit einer Verbrennungskraftmaschine 2 verbunden. In einer axialen Beabstandung zu dem Primärelement 5 ist ein Gehäuseelement 6 drehfest an dem Primärelement 5 vorgesehen. Durch das Primärelemente 5 und das Gehäuseelement 6 wird ein Aufnahmeraum 15 gebildet. In diesem Aufnahmeraum 15 ist hier ein Energiespeicher 4 vorgesehen. Dabei ist hier der Energiespeicher 4 aus Schraubenfedern gebildet. Ein Sekundärelement 8 ist dabei gegen die Kraft des Energiespeichers 4 zu dem Primärelement 5 um die Drehachse A relativ verdrehbar angeordet. Hier gut zu erkennen, ist das Gehäuseelement 6 mittels einer Schweißverbindung 7 drehfest und flüssigkeitsdicht mit dem Primärelement 5 verbunden. Weiter ist in dem Aufnahmeraum 15 ein viskoses Medium 17, wie beispielsweise ein Öl oder ein Fett vorgesehen. Weiter nach radial innen ist zwischen dem Gehäuseelement 6 und dem Sekundärelement 8 ein Dichtelement 22 vorgesehen. Dabei ist das Dichtelement 22 an einem Bund 18 am Gehäuseelement 6 radial geführt aufgenommen. Dabei dichtet das Dichtelement 22 zu dem Sekundärelement 8 mittels eines ersten Abdichtteils 25, hier als erste Dichtlippe 23 ausgeführt ab. Dabei kann zwischen der ersten Dichtlippe 23 und dem Sekundärelement eine relative Verdrehbarkeit vorhanden sein. Zu dem Gehäuseelement 6 dichtet das Dichtelement 22 mittels eines zweiten Abdichtteils 26 ab, das hier als sich radial erstreckende Fläche ausgeführt ist. In einer radial nach innen verlaufenden Staffelung ist nach dem Dichtelement 22 ein Distanzring 21 angeordnet. Dabei wird ein axialer Abstand zwischen dem Sekundärelement 8 und dem Gehäuseelement 6 durch den Distanzring 21 bestimmt. Dieser axiale Abstand ist notwendig, um eine Funktionssicherheit des Dichtelements zu gewährleisten. Damit das axial verschiebbare Sekundärelement dauerhaft in Anlage zu dem Distanzring ist, ist hier zwischen dem Primärelement 5 und dem Sekundärelement 8 ein Federelement 11, hier in Form einer Tellerfeder vorgesehen. Das Federelement 11 bewirkt, dass das Sekundärelement 8 dauerhaft mit einer Vorlast gegen das Distanzelement 21 und weiter gegen das Gehäuseelement 6 anliegt. Dadurch kann in allen Betriebssituationen der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 sichergestellt werden, dass der axiale Abstand zwischen dem Sekundärlement 8 und dem Gehäuseelement 6 konstant die Breites des Distanzringes 21 hat. Dabei stützt sich das Federelement 11 andererseits mittels eines Anlaufringes 31 an dem Primärelement 5 ab. Eine radiale Führung des Federelements 11 wird dabei durch einen Bund 28 am Sekundärelement 8 und durch einen Bund 45 am Anlaufring 31 ausgeführt. Hier gut zu sehen ist, dass das Primärelement 5 mittels Kurbelwellenschrauben 35 an einer Kurbelwelle 34 befestigt ist. Dabei werden die Kurbelwellenschrauben 35 durch Montageöffnungen 55 im Sekundärelement 8, genauer hier im Bereich einer Nabe 47, die drehfest mit dem Sekundärelement 8 verbunden ist, eingeführt. Um diese Montageöffnungen, die auf einem oder mehreren Teilkreisen sich befinden können, nach der Montage wieder zu verschließen ist hier ein einziges Dichtelement 57 vorgesehen, das scheibenförmig ausgeführt ist und durch eine bekannte Tellerfeder ausgeführt sein kann. Vorteilhaft ist dies, da hier mit nur einem Bauteil, nämlich das Dichtelement 57, die mehreren Montageöffnungen 55 dicht verschlossen werden können. Um eine sichere Abdichtung zu gewährleisten liegt das Dichtelement 57 an dem Sekundärelement 8 bzw. Nabe 47 unter einer Vorlast an. Dabei wird die Gegenkraft der Vorlast des Dichtelements 57 hier über einen Sicherungsring 16 aufgenommen, der an der Nabe 47 befestigt ist. Weiter ist hier in der 1 gut zu erkennen, dass die Nabe 47 in Richtung der Kurbelwelle 34 zeigend mittels eines Deckels 9 dicht verschlossen ist. Durch diese Ausgestaltungen der Abdichtung des Aufnahmeraumes 15 der Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 kann eine funktionssichere und kostengünstige Abdichtung erreicht werden.
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Die 2 zeigt eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10 wie bereits in der 1 beschrieben, jedoch ist hier das Primärelement 5 mittels einer Verzahnung 30 mit einer korrespondierenden Verzahnung 32 der Kurbelwelle 34, bzw. eines Bauteils, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, drehfest verbunden. Um auch hier eine dichte Ausführung zu erhalten ist vorgesehen, dass zwischen dem Primärelement 5 und der Kurbelwelle 34 im Bereich der Verzahnung 30,32 ein Dichtelement 60 vorgesehen ist. Dabei kann das Dichtelement 60 beispielsweise als ein O-Ring oder auch als einzufügende Dichtmasse ausgestaltet sein. Auch die Abdichtung zwischen dem Sekundärelement 8 und dem Gehäuseelement 6 ist unterschiedlich zu der 1. Hier in der 2 befindet sich der Distanzring 21 radial außerhalb des Dichtelements 22. Dabei kann der Distanzring 21 vorteilhaft so ausgestaltet sein, wie in den 4 und 5 beschrieben.
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Das Dichtelement 22 ist auch hier mittels eines Bundes 18 am Gehäuseelemnt 6 radial geführt aufgenommen. Ein erstes Abdichtteil 25, hier als erste Dichtlippe 23 ausgeführt, liegt an der Nabe 47 dichtend an. Ein zweites Abdichtteil 26 liegt flächig an dem Gehäuseelement dichtend an. Auch hier wird der notwendige axiale Abstand zwischen dem Sekundärelement 8 und dem Gehäuseelement 6 durch den Distanzring 21 bestimmt, der mittels des Federelementes 11 unter Vorlast an der Nabe 47 und dem Gehäuseelement 6 anliegt. Ebenfalls wird hier die Nabe 47 radial innen mittels eines Verschlussteils 49 dicht verschlossen.
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Die 3 zeigt eine Drehschwingungsdämpfungsanordnung 10, wie bereits in der 1 und 2 beschrieben, jedoch ist das Primärelement 5 nach radial innen geschlossen, also als eine geschlossenen Scheibe, ausgeführt. Dabei ist radial innen ein Verbindungszapfen 20 drehfest mit dem Primärelement 5 verbunden, der wiederum hier eine drehfeste Verbindung zu der Kurbelwelle 34 herstellt. Weiter sind hier der Distanzring 21 und das Dichtelement 22 als ein Bauteil ausgeführt, wobei der Distanzring 21 und das Dichtelement 22 hier beispielsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dabei ist hier das Dichtelement 22 mit einer ersten und einer axial beabstandeten zweiten Dichtlippe 23, 24 ausgeführt, um gegen die Nabe 47 und gegen das Gehäuseelement 6 abzudichten.
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Die 4 und 5 zeigen Ausführungsformen des Distanzringes 21, vorteilhaft für den Fall, dass der Distanzring 21 radial außerhalb des Dichtelements 22 eingebaut ist. Um eine Beölung oder auch Befettung des sich weiter radial innen befindenden Dichtelements 22, genauer der Dichtlippen 23,24 zu gewährleisten, sind an dem Distanzring 21 radial verlaufende Ausnehmungen 42, wie in der 4 gezeigt, und oder auch radial verlaufende Öffnungen 41 vorgesehen. Dabei ist der Distanzring 21 vorteilhaft aus einem reibungsarmen und verschleißfesten Kunststoff ausgeführt.
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Die 6 bis 13 zeigen weitere Ausführungsvarianten bzgl. des Distanzringes 21 mit Dichtelement 22. Weiter ist hier und auch in Bezug auf die 1 bis 3 zu erwähnen, dass die Abdichtung der Nabe 47 mit einem Deckel 9 flüssigkeitsdicht ausgeführt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Verbrennungskraftmaschine
- 4
- Energiespeicher
- 5
- Primärelement
- 6
- Gehäuseelement
- 7
- Schweißverbindung
- 8
- Sekundärelement
- 9
- Deckel
- 10
- Drehschwingungsdämpfungsanordnung
- 11
- Federelement
- 15
- Aufnahmeraum
- 16
- Sicherungsring
- 17
- viskoses Medium
- 18
- Bund
- 20
- Verbindungszapfen
- 21
- Distanzring
- 22
- Dichtelement
- 23
- erste Dichtlippe
- 24
- zweite Dichtlippe
- 25
- erstes Abdichtteil
- 26
- zweites Abdichtteil
- 28
- Bund
- 29
- Flanschbereich
- 30
- Verzahnung
- 31
- Anlaufring
- 32
- Verzahnung
- 34
- Kurbelwelle
- 35
- Kurbelwellenschrauben
- 37
- viskoses Medium
- 38
- Gleitlager
- 39
- Raumbereich
- 41
- Öffnung
- 42
- Ausnehmung
- 45
- Bund
- 47
- Nabe
- 48
- Stirnfläche
- 49
- Verschlussteil
- 55
- Montageöffnung
- 57
- Dichtelement
- 59
- Öffnung
- 60
- Dichtelement
- A
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/053128 A1 [0002]
- DE 10133693 A1 [0002]
