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Die Erfindung betrifft einen als ein Zweimassenschwungrad (ZMS) ausgeführten Drehschwingungsdämpfer, der einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Fahrzeugs zugeordnet ist, bestehend aus einem Primärteil und einem mehrteiligen Sekundärteil, die gemeinsam um eine Rotationsachse drehbar und begrenzt relativ zueinander verdrehbar sind, wobei zwischen dem Primärteil und einem Trägerflansch des Sekundärteils eine Federdämpfungseinrichtung vorgesehen ist, deren Bogenfedern sich an dem Trägerflansch und dem Primärteil abstützen und dem Trägerflansch ein bewegliche Pendelmassen einschließendes Fliehkraftpendel zugeordnet ist, das in einem von Bauteilen des Drehschwingungsdämpfers begrenzten Ringkanal angeordnet ist.
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Drehschwingungsdämpfer werden zur Dämpfung von Drehschwingungen bzw. Torsionsschwingungen in Antriebssträngen von Fahrzeugen eingesetzt, die von einer Brennkraftmaschine angetrieben werden. Auslöser von Drehschwingungen ist die periodische Taktung der Hubkolbenbrennkraftmaschine, die in Kombination mit der Zylinderzündfolge zu einer Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle führt. Aufgrund der Verbrennungsvorgänge der Brennkraftmaschine stellt sich eine Drehungleichförmigkeit ein, die auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs übertragen, Komforteinbußen verursacht. Eine Dämpfung der von der Brennkraftmaschine ausgehenden Schwingungen verbessert den Fahrkomfort.
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In der
DE 10 2014 211 603 A1 ist ein als Zweimassenschwungrad aufgebauter Drehschwingungsdämpfer gezeigt, der ein Primärteil und ein Sekundärteil umfasst, die über eine Federdämpfungseinrichtung, auch Bogenfederanordnung genannt, verbunden und relativ zueinander verdrehbar sind. Das mehrteilige Sekundärteil schließt einen mit der Federdämpferanordnung zusammenwirkenden Trägerflansch sowie einen, auch Abtriebsnabe genannten Abtriebsflansch ein. Weiterhin umfasst das Zweimassenschwungrad ein mit dem Sekundärteil verbundenes Fliehkraftpendel, wobei beidseitig von dem Trägerflansch Pendelmassen beweglich angeordnet sind.
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Aus der
DE 10 2012212 964 A1 ist ein, Drehmomentübertragungseinrichtung genannter, Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem ein dem Sekundärteil zugeordnetes Fliehkraftpendel gekapselt innerhalb des Drehschwingungsdämpfers in einem Ringkanal integriert ist. Das Fliehkraftpendel umfasst einen Pendelträger mit über den Umfang verteilt im Fliehkraftfeld der um eine Drehachse des Drehschwingungsdämpfers pendelnd aufgehängten Pendelmassen, die abhängig von einer Massenauslegung, einem Schwingwinkel sowie einer Pendelkurve eine tilgende Wirkung auf die entsprechende Schwingungsordnung ausüben. Die Größe der Pendelmassen wird dabei von Bauteilen bestimmt, die den Ringkanal begrenzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen funktional verbesserten, betriebssicheren Drehschwingdämpfer bereit zu stellen, der erhöhte Isolationsanforderungen erfüllt und der kostengünstig herstellbar ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Pendelmassen des Fliehkraftpendels zur Steigerung der Masse bzw. der Massenträgheit zumindest radial außenseitig den für die Pendelmassen bestimmten Ringkanal ausnutzend bis auf einen Ringspalt jeweils an wenigstens ein den Ringkanal begrenzendes Bauteil herangeführt sind.
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Durch die Erfindung können vorteilhaft Pendelmassen mit einer maximalen radialen Erstreckung in dem Ringkanal des Drehschwingdämpfers integriert werden. Durch diese die Masse der Pendelmassen erhöhende Maßnahme stellt sich ein optimierter höherer Isolationsgrad ein, der die steigenden Isolationsanforderungen hinsichtlich NVH (Noise, Vibration, Harshness) für Drehschwingdämpfer allgemein und speziell bei Hybrid-Anwendungen erfüllt. Damit verbunden reduzieren sich die hör- oder spürbaren Schwingungen in Kraftfahrzeugen, wodurch sich der Komfort entscheidend verbessert.
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Vorteilhaft können damit bauraum- und bauteilneutral innerhalb eines bestehenden Ringkanals maximal vergrößerte Pendelmassen in dem Drehschwingdämpfer integriert werden. Konstruktiv sind die Pendelmassen so gestaltet, dass diese zur Vermeidung einer Kollision mit Nachbarteilen jeweils unter Einhaltung eines geringen Ringspaltes oder Abstandsmaßes bis zu den Bauteilen geführt sind, die den Ringkanal begrenzen. Durch die Erfindung ist ein funktional verbessertes Fliehkraftpendel realisierbar, ohne negativen Einfluss auf dessen Betriebssicherheit. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Maßnahme weitestgehend kostenneutral umsetzbar.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pendelmassen des Fliehkraftpendels zur Anpassung an die Ausgestaltung wenigstens eines der Bauteile wie Primärteil, Federdämpfungseinrichtung, Trägerflansch oder Tellerfedermembran radial außenseitig eine Abschrägung aufweisen. Die auch als Anphasung zu bezeichnende Abschrägung ermöglicht eine maximale radiale Erstreckung der Pendelmassen innerhalb des für das Fliehkraftpendel bestimmten Ringkanals.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Bereich des Ringkanals zur Vergrößerung der Pendelmassen das Primärteil lokal eine axial ausgerichtete Aussparung aufweist und/oder der Trägerflansch zur Abtriebsseite eine axial ausgerichtete Stufe bildet. Mit dieser Maßnahme kann die Masse der Pendelmassen wirksam erhöht werden, ohne Einfluss auf den äußeren Bauraum des Ringkanals und folglich des Drehschwingdämpfers.
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Ferner ist das erfindungsgemäße Konzept zur Realisierung größerer Pendelmassen für das Fliehkraftpendel auf unterschiedliche Bauformen von Drehschwingdämpfern übertragbar. Ein bevorzugter Aufbau sieht vor, dass die Bogenfedern bzw. die Federdämpfungseinrichtung den Ringkanal des Fliehkraftpendels konzentrisch umschließen. Bei einer alternativen Anordnung ist die Federdämpfungseinrichtung axial versetzt oberhalb des Fliehkraftpendels angeordnet und dazu ist der Trägerflansch des Sekundärteils zur Abtriebsseite ausgerichtet gestuft gestaltet.
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Der gemäß der Erfindung ausgelegte Drehschwingungsdämpfer eignet sich bevorzugt für eine Hybrid-Anwendung, wobei der zugehörige Antriebsstrang weiterhin beispielsweise eine trockene Doppelkupplung einschließt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Figuren näher beschrieben, die sich auf zwei Ausführungsbeispiele beziehen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigt:
- 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfers;
- 2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten Drehschwingungsdämpfers.
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Die 1 zeigt in einem Halbschnitt einen als Zweimassenschwungrad aufgebauten Drehschwingungsdämpfer 1, der in einem Antriebsstrang (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs antriebsseitig einer Brennkraftmaschine und abtriebsseitig beispielsweise einer einem Getriebe vorangestellten Schalttrennkupplung zugeordnet ist. Der Drehschwingungsdämpfer 1 umfasst brennkraftmaschinenseitig ein auch als Primärmasse bezeichnetes Primärteil 2 und abtriebsseitig ein auch Sekundärmasse genanntes Sekundärteil 3, die gemeinsam um eine Rotationsachse 4 drehbar und begrenzt relativ zueinander verdrehbar sind. Das flanschscheibenartige Primärteil 2 gemeinsam mit einem zugehörigen Deckelelement 5 begrenzen einen Federraum 6, der für eine Federdämpfungseinrichtung 8 bekannten Aufbaus und bekannter Wirkungsweise bestimmt ist. Die Bogenfedern 7 der Federdämpfungseinrichtung 8 sind mit einem ersten Federende an Anschlägen (nicht gezeigt) des Primärteils 2 und mit dem weiteren Federende an Anschlägen (nicht gezeigt) eines mit dem Sekundärteil 3 verbundenen Trägerflansches 9 abgestützt. Eine Relativverdrehung zwischen dem Primärteil 2 und dem Sekundärteil 3 erfolgt entgegen einer Federkraft der Bogenfedern 7. Das mehrteilig aufgebaute Sekundärteil 3 umfasst neben dem Trägerflansch 9 eine mit einer Getriebewelle (nicht gezeigt) verbundene Abtriebsnabe 10 sowie einen Scheibenflansch 11, wobei diese Bauteile über Nietverbindungen 12 gemeinsam zu einer Baueinheit verbunden sind. Über die Nietverbindungen 12 ist weiterhin eine Tellerfedermembran 16 an dem Sekundärteil 3 befestigt, die radial außenseitig kraftschlüssig an dem Deckelelement 5 abgestützt ist. Der Scheibenflansch 11 des Sekundärteils 3 dient zur Aufnahme eines Fliehkraftpendels 13, wozu jeweils beidseitig von dem Scheibenflansch 11 Pendelmassen 14, 15 beweglich angeordnet sind. Das Fliehkraftpendel 13 ist aufgrund des abtriebsseitig gestuft gestalteten Trägerflansches 9 axial versetzt und radial unterhalb von der Federdämpfungseinrichtung 8 in einem Ringkanal 17 des Drehschwingungsdämpfers 1 integriert. Die konstruktive Ausgestaltung des Ringkanals 17 ermöglicht das Einbringen eines Fliehkraftpendels 13 mit größer dimensionierten Massen. Durch die damit verbundene hohe Massenträgheit können die Isolationsanforderungen (NVH) erfüllt werden, die für heutige brennkraftmaschinengetriebene Fahrzeuge gefordert werden. Aufgrund des axialen Versatzes von der Federdämpfungseinrichtung 8 gegenüber dem Fliehkraftpendel 13 sind die Pendelmassen 14, 15 in einem größeren radialen Abstand zur Rotationsachse 4 positioniert, was sich positiv auf die Massenträgheit auswirkt. Weiterhin weisen die Pendelmassen 14, 15 radial außenseitig eine Abschrägung 18 auf, wodurch diese unter Einhaltung eines kleinen Ringspaltes S beispielsweise bis an die Bogenfedern 7 herangeführt sind. Eine zu dem Ringkanal 17 weisende axiale Aussparung 19 in dem Primärteil 2 ermöglicht außerdem das Einbringen von einem Fliehkraftpendel 13 mit in axialer Richtung breiteren Pendelmassen 14, 15. Die axiale Aussparung 19 des Primärteils 2 nimmt Einfluss auf den Bauraum des Drehschwingungsdämpfers 1 in axialer Richtung, wodurch dieser bevorzugt für eine Hybrid-Anwendung einsetzbar ist, dessen Antriebsstrang eine Doppelkupplung einschließt.
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Die 2 zeigt den Drehschwingungsdämpfer 21 mit einem alternativ angeordneten Fliehkraftpendel 33, wobei für übereinstimmende Bauteile gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Die folgende Beschreibung beschränkt sich weitestgehend auf unterschiedliche Ausgestaltungen.
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In 2 ist die Federdämpfungseinrichtung 8 des Drehschwingungsdämpfers 21 in dem vom Primärteil 22 und dem Deckelelement 5 begrenzten Federraum 6 angeordnet und umschließt dabei konzentrisch das Fliehkraftpendel 33. Das Sekundärteil 23 umfasst die Abtriebsnabe 10 sowie den Trägerflansch 29, die durch Nietverbindungen 12 verbunden sind, über die weiterhin die an dem Deckelelement 5 abgestützte Tellerfedermembran 16 lagefixiert ist. Das unmittelbar dem Trägerflansch 29 zugeordnete Fliehkraftpendel 33 ist radial unterhalb der Federdämpfungseinrichtung 8 in dem Ringkanal 37 platziert. Die Pendelmassen 34, 35 von dem Fliehkraftpendel 33 sind bis auf einen Ringspalt S an die Bogenfedern 7 herangeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Primärteil
- 3
- Sekundärteil
- 4
- Rotationsachse
- 5
- Deckelelement
- 6
- Federraum
- 7
- Bogenfeder
- 8
- Federdämpfungseinrichtung
- 9
- Trägerflansch
- 10
- Abtriebsnabe
- 11
- Scheibenflansch
- 12
- Nietverbindung
- 13
- Fliehkraftpendel
- 14
- Pendelmasse
- 15
- Pendelmasse
- 16
- Tellerfedermembran
- 17
- Ringkanal
- 18
- Abschrägung
- 19
- Aussparung
- 21
- Drehschwingungsdämpfer
- 22
- Primärteil
- 23
- Sekundärteil
- 29
- Trägerflansch
- 33
- Fliehkraftpendel
- 34
- Pendelmasse
- 35
- Pendelmasse
- 37
- Ringkanal
- S
- Ringspalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014211603 A1 [0003]
- DE 102012212964 A1 [0004]
