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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, der als ein Hybridantriebsmodul in einem eine Brennkraftmaschine, eine Elektromaschine und ein Getriebe umfassenden Antriebsstrang eingesetzt ist, wobei der als Zweimassenschwungrad aufgebaute Drehschwingungsdämpfer zwei um eine gemeinsame Drehachse rotierende und entgegen der Wirkung einer Bogenfederanordnung relativ gegeneinander verdrehbare Dämpferteile, ein Primärteil und ein Sekundärteil umfasst und das Sekundärteil ein Fliehkraftpendel einschließt.
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Der Drehschwingungsdämpfer dient der Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen, die über die Brennkraftmaschine in den Antriebsstrang eingetragen werden. Dazu ist der Drehschwingungsdämpfer an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigt und ist gegenseitig, d.h. abtriebsseitig beispielsweise mit einer Schaltkupplung verbunden. Ein als Zweimassenschwungrad aufgebauter Drehschwingungsdämpfer, der ein, auch Eingangsteil genanntes Primärteil und ein auch Ausgangsteil genanntes, Sekundärteil einschließt, ist beispielsweise aus der
DE 10 2015 208 749 A1 bekannt. Weiterhin zeigt die
DE 10 2014 217 474 A1 einen Drehschwingungsdämpfer mit einem einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger bildenden Fliehkraftpendel, bei denen Pendelmassen entlang von vorgegebenen Pendelbahnen verstellbar aufgenommen sind.
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Die
DE 10 2014 206 330 A1 bezieht sich auf ein Hybridantriebsmodul, bei dem ein Zweimassenschwungrad als Drehschwingungsdämpfer und ein Fliehkraftpendel räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. Das Primärteil des Drehschwingungsdämpfers ist mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und deren Sekundärteil mit einer Eingangswelle einer Kupplung bzw. eines Getriebes wirksam verbunden. Das Fliehkraftpendel steht dabei mit einem Außenlamellenträger bzw. mit einem Rotorträger der Elektromaschine in einer Wirkverbindung.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen geräuschoptimierten und bauraumreduzierten Drehschwingungsdämpfer für ein Hybridantriebsmodul zu schaffen, der weiterhin alle Isolationsanforderungen erfüllt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der mit einer Doppelkupplung bzw. einem Doppelkupplungsgetriebe verbundene Drehschwingungsdämpfer ein Fliehkraftpendel sowie eine Bogenfederanordnung mit einem Innendämpfer einschließt. Weiterhin ist eine Auslegung der Bogenfederanordnung vorgesehen, bei der die als Bogenfedern ausgeführten Federelemente der äußeren Dämpferstufe größer dimensioniert sind im Vergleich zu den Bogenfedern der inneren Dämpferstufe.
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Diese konstruktive Maßnahme führt zu einem in axialer und radialer Richtung gewünschten eingeschränkten Bauraum des Drehschwingungsdämpfers. Weiterhin nimmt dieser erfindungsgemäße Aufbau einen positiven Einfluss auf das Isolationsverhalten und ermöglicht es, durch eine niedrige erste Stufe der Dämpferkennlinie beispielsweise ein von einem Fahrzeugkunden definiertes Isolationsziel für eine Hybridanwendung zu erreichen. Außerdem vermeidet das erfindungsgemäße Konzept ein nachteiliges Rasseln von Bauteilen der Bogenfederanordnung und/oder des Fliehkraftpendels, wodurch vorteilhaft ein Drehschwingungsdämpfer mit einer gewünschten deutlich reduzierten Geräuschentwicklung realisierbar ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers sind die Dämpferstufen der Bogenfederanordnung hintereinandergeschaltet, das heißt seriell angeordnet. Dies bedeutet, dass im Drehmomentfluss zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil des Drehschwingungsdämpfers zuerst die Federelemente bzw. Bogenfedern der ersten Dämpferstufe und danach die Federelemente der zweiten Dämpferstufe angeordnet sind. Die bevorzugt mehreren ineinander geschachtelten Bogenfedern der ersten und/oder der zweiten Dämpferstufe können in einer Reihenschaltung oder in einer Parallelschaltung angeordnet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fliehkraftpendel dem Ausgangsteil bzw. dem Sekundärteil zugeordnet. Damit ist das Fliehkraftpendel im Drehmomentfluss hinter den beiden Dämpferstufen der Bogenfederanordnung positioniert und kann somit die verbleibenden Drehmomentschwankungen effektiv isolieren. Das Fliehkraftpendel schließt beispielsweise einen, dem Sekundärteil zugeordneten Pendelmassenträger ein, der zur pendelfähigen, in Pendelbahnen geführten Aufnahme von Pendelmassen vorgesehen ist.
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Der bauraumoptimierte, gemäß der Erfindung aufgebaute Drehschwingungsdämpfer eignet sich vorteilhaft für eine mehrere Komponenten umfassende Hybridanwendung, die auch in beengten, für den Antriebsstrang bestimmten Bauräumen heutiger Fahrzeuge zur Verfügung steht.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann dabei auch als ein Doppelkupplungsdämpfer ausgelegt bzw. mit einem Doppelkupplungsgetriebe verbunden werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Sekundärteil des Drehschwingungsdämpfers beispielsweise mit einem Drehmomentwandler drehschlüssig verbunden.
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Eine weitere bevorzugte Auslegung des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers sieht vor, dass für die Gesamtkennlinie der aus der inneren und der äußeren Dämpferstufe bestehenden Bogenfederanordnung eine Steigung von ca. 2 Nm / ° vorgesehen ist.
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Der konstruktive Aufbau des gemäß der Erfindung aufgebauten Drehschwingungsdämpfers sieht eine Bogenfederanordnung vor, deren äußere Dämpferstufe von dem Primärteil und einem zugehörigen Primärdeckel und deren innere Dämpferstufe von Bauteilen des mehrteiligen Sekundärteils aufgenommen ist. Die innere Dämpferstufe ist dabei radial in Richtung der Drehachse des Drehschwingungsdämpfers versetzt zu der äußeren Dämpferstufe positioniert.
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Das mehrteilig aufgebaute Sekundärteil des Drehschwingungsdämpfers besteht aus einer beispielsweise mit einer Getriebeeingangswelle verbundenen Abtriebsnabe, einem Innendämpferflansch sowie einem Flanschflügel. Dabei steht der Flanschflügel in einer Wirkverbindung mit den Bogenfedern der äußeren Dämpferstufe und der Innendämpferflansch nimmt die Bogenfedern der inneren Dämpferstufe auf. Weiterhin kann dem Sekundärteil ein Fliehkraftpendel sowie eine ergänzende Zusatzmasse zugeordnet werden.
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Die Federelemente bzw. Bogenfedern der äußeren Dämpferstufe sind vorteilhaft in einer zumindest außenseitig geschlossenen Aufnahme eingebracht, die gemeinsam von dem Primärteil mit dessen zugehörigem Primärdeckel gebildet wird. Die Bogenfedern der inneren Dämpferstufe sind in einer von einem Innendämpferflansch des Sekundärflansches gebildeten Aufnahme eingesetzt.
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Ferner ist das Fliehkraftpendel auf der von dem Primärteil abgewandten Seite des Drehschwingungsdämpfers bevorzugt axial versetzt zu der inneren Dämpferstufe und radial unterhalb der äußeren Dämpferstufe angeordnet. Vorteilhaft ist das Fliehkraftpendel gemeinsam mit der inneren Dämpferstufe mit einem nahezu gleichen radialen Abstand zur Drehachse des Drehschwingungsdämpfers positioniert.
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Um einen wirksamen Berstschutz für das Fliehkraftpendel zu gewährleisten ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Primärdeckel des Primärteils so zu gestalten, dass dieser das axial vorgelagerte Fliehkraftpendel außenseitig weitestgehend umschließt. Für einen alternativ aufgebauten Drehschwingungsdämpfer, dessen Sekundärteil eine Zusatzmasse einschließt, bietet sich an, dass die Zusatzmasse axial dem Primärdeckel vorangestellt ist.
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Zur Realisierung eines insbesondere für hohe Stückzahlen kostengünstig herstellbaren Drehschwingungsdämpfers ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass alle Bauteile des jeweils mehrere Bauteile umfassenden Primärteils und Sekundärteils aus einem Blechwerkstoff herstellbar sind. Dazu eignet sich insbesondere ein kostenoptimiertes, spanlos durchführbares Tiefziehverfahren.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Figuren, die zwei Ausführungsbeispiele zeigen, näher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigt:
- 1: in einem Halbschnitt ein erstes erfindungsgemäß aufgebautes Hybridantriebsmodul;
- 2: in einem Halbschnitt ein zweites erfindungsgemäß aufgebautes Hybridantriebsmodul.
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Die 1 zeigt einen als Hybridantriebsmodul eingesetzten Drehschwingungsdämpfer 1 eines ansonsten nicht abgebildeten Antriebstrangs eines Fahrzeugs, der eine Brennkraftmaschine, eine Elektromaschine und ein Getriebe umfasst. Der als ein Zweimassenschwungrad (ZMS) aufgebaute Drehschwingungsdämpfer 1 umfasst ein mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) verbundenes, rotierendes Primärteil 2 sowie ein mit einem Abtrieb, beispielsweise einem Doppelkupplungsgetriebe (nicht gezeigt) verbundenes Sekundärteil 3, die gemeinsam um eine Drehachse 4 drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Das Primärteil 2 zusammen mit einem zugehörigen Primärdeckel 5 bilden eine Primärmasse sowie eine Aufnahme 6 für als Bogenfedern 7 ausgeführte Federelemente einer äußeren Dämpferstufe 8, die einer eine Federdämpfungseinrichtung bildenden Bogenfederanordnung 9 zugeordnet ist. Mehrere in der Aufnahme 6 umfangsverteilt angeordnete Bogenfedern 7 sind jeweils mit einem Ende an einem Ansatz in der Aufnahme 6 (nicht gezeigt) und mit dem weiteren Ende an einem mit dem Sekundärteil 3 verbundenen Flanschflügel 10 abgestützt. Radial nach innen in Richtung der Drehachse 4 versetzt zu der äußeren Dämpferstufe 8 ist eine innere Dämpferstufe 11 der Bogenfederanordnung 9 angeordnet, deren Bogenfedern 12 einem Innendämpferflansch 13 des mehrteilig aufgebauten Sekundärteils 3 zugeordnet sind.
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Der Innendämpferflansch 13 besteht aus zwei Flanschelementen 14, 15, die in ihrem radial inneren Bereich flach gegeneinander abgestützt sind und in ihrem radial äußeren Bereich beabstandet verlaufen sowie jeweils eine gespreizte Ausprägung 16 aufweisen. Die entgegengesetzt ausgerichteten Ausprägungen 16 bilden gemeinsam eine Aufnahme 17 für die Bogenfedern 12 der inneren Dämpferstufe 11, die mit dem Flanschflügel 10 in einer Wirkverbindung stehen, der in dem beabstandeten Abschnitt zwischen den Flanschelementen 14, 15 geführt ist. Radial innenseitig sind die Flanschelemente 14, 15 an einer mit der Getriebeeingangswelle (nicht gezeigt) drehfixierten Abtriebsnabe 18 des Sekundärteils 3 vernietet. Mittels der Vernietung ist weiterhin eine Zusatzmasse 19 befestigt, die an der von den Flanschelementen 14, 15 abgewandten Seite an der Abtriebsnabe 18 angeflanscht ist. Radial außenseitig und axial versetzt zu der äußeren Dämpferstufe 8 ist der Zusatzmasse 19 ein Fliehkraftpendel 20 zugeordnet. Das schematisch dargestellte Fliehkraftpendel 20 üblichen Aufbaus und bekannter Wirkungsweise ermöglicht im Betriebszustand bei einer von der Brennkraftmaschine ausgelösten Drehungleichförmigkeit eine Relativbewegung bzw. Schwingung eines Pendelmassenpaketes (nicht gezeigt) gegenüber einem Trägerflansch.
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Der in 2 gezeigte Drehschwingungsdämpfer 21 unterscheidet sich im Wesentlichen von dem in 1 gezeigten Drehschwingungsdämpfer 1 durch ein abweichend gestaltetes Sekundärteil 23. Die nachfolgende Beschreibung ist daher auf die unterschiedlichen Bauteile beschränkt. An dem voluminös gestalteten, einer Zusatzmasse vergleichbaren Abtriebsnabe 38 des Sekundärteils 23 ist unmittelbar ein Fliehkraftpendel 40 befestigt. Dabei ist das Fliehkraftpendel 40 axial zu der inneren Dämpferstufe 11 und gegenüber der äußeren Dämpferstufe 8 radial in Richtung zur Drehachse 4 versetzt positioniert. Um einen Berstschutz zu gewährleisten, umschließt der Primärdeckel 25 des Primärteils 22 außenseitig das Fliehkraftpendel 40.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Primärteil
- 3
- Sekundärteil
- 4
- Drehachse
- 5
- Primärdeckel
- 6
- Aufnahme
- 7
- Bogenfeder
- 8
- Dämpferstufe (außen)
- 9
- Bogenfederanordnung
- 10
- Flanschflügel
- 11
- Dämpferstufe (innen)
- 12
- Bogenfeder
- 13
- Innendämpferflansch
- 14
- Flanschelement
- 15
- Flanschelement
- 16
- Ausprägung
- 17
- Aufnahme
- 18
- Abtriebsnabe
- 19
- Zusatzmasse
- 20
- Fliehkraftpendel
- 21
- Drehschwingungsdämpfer
- 22
- Primärteil
- 23
- Sekundärteil
- 25
- Primärdeckel
- 38
- Abtriebsnabe
- 40
- Fliehkraftpendel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015208749 A1 [0002]
- DE 102014217474 A1 [0002]
- DE 102014206330 A1 [0003]
