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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit zwei um eine Drehachse verdrehbar angeordneten und entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung gegeneinander begrenzt um die Drehachse verdrehbaren, ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil bildenden Dämpferteilen, wobei ein erstes der Dämpferteile eine aus radial außen miteinander verbundenen Scheibenteilen gebildete Ringkammer aufweist, in der die Federeinrichtung untergebracht ist, sowie einem in den Drehschwingungsdämpfer untergebrachten Fliehkraftpendel.
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Drehschwingungsdämpfer dienen insbesondere in Antriebssträngen mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine der Drehschwingungsisolierung. Hierzu ist der Drehschwingungsdämpfer eingangsseitig mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden und überträgt das anliegende Drehmoment drehschwingungsisoliert an eine nachfolgende Antriebsstrangeinrichtung beispielsweise eine Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes oder dergleichen. Zwischen zwei Dämpferteilen, nämlich einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil ist eine in Umfangsrichtung wirksame Federeinrichtung angeordnet, so dass die Dämpferteile um eine Drehachse des Drehschwingungsdämpfers relativ und begrenzt gegeneinander entgegen der Wirkung der Federeinrichtung verdrehbar sind. In der Federeinrichtung werden dabei Drehmomentspitzen zwischengespeichert und in Zusammenwirkung mit zumindest einer Reibeinrichtung bedämpft. Zur weiteren Isolierung von Drehschwingungsdämpfern ist in gattungsgemäßen Drehschwingungsdämpfern bevorzugt ausgangsseitig ein Fliehkraftpendel vorgesehen, dessen im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Drehschwingungsdämpfers entlang einer vorgegebenen Pendelbahn pendelfähige Pendelmassen einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger bilden. Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2014 217 474 A1 ein gattungsgemäßer Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem das Eingangsteil eine aus Scheibenteilen gebildete Ringkammer enthält, in der die Federeinrichtung untergebracht ist. Radial innerhalb der Federeinrichtung ist ein Fliehkraftpendel angeordnet.
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Aus der Druckschrift
WO 2016/141 941 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer mit einer eingangsseitig angeordneten, die Federeinrichtung enthaltenden Ringkammer bekannt, wobei außerhalb der Ringkammer getriebeseitig ein Fliehkraftpendel angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines gattungsgemäßen Drehschwingungsdäm pfers.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Der vorgeschlagene Drehschwingungsdämpfer ist insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine vorgesehen. Eine Montage erfolgt beispielsweise mittels Befestigungsöffnungen eines Eingangsteils an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine oder einem mit dieser verbundenen Bauteil. Das Ausgangsteil überträgt das gedämpfte Drehmoment auf eine nachfolgende Antriebsstrangeinrichtung, beispielsweise eine Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes oder dergleichen.
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Das Eingangsteil und das Ausgangsteil sind jeweils aus einem Dämpferteil gebildet, wobei die Dämpferteile um eine Drehachse verdrehbar angeordnet und entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung gegeneinander begrenzt um die Drehachse verdrehbar sind.
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Ein erstes der Dämpferteile weist eine aus radial außen miteinander verbundenen Scheibenteilen gebildete Ringkammer auf, in der die Federeinrichtung untergebracht ist. Die Federeinrichtung kann beispielsweise aus über den Umfang verteilt angeordneten, auf ihren Einsatzdurchmesser vorgebogenen Bogenfedern gebildet sein. Mehrere Bogenfedern können ineinander geschachtelt sein. Eine Beaufschlagung der Bogenfedern kann mittels Beaufschlagungsmitteln der Dämpferteile erfolgen, wobei an den die Ringkammer bildenden Scheibenteilen zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern eingreifende Anprägungen und an dem anderen Dämpferteil ein Flanschteil mit von radial innen zwischen den Anprägungen durchtauchenden und zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern eingreifenden Armen vorgesehen sein können.
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Ein Teil der Bogenfedern kann gegenüber den anderen verkürzt ausgebildet sein, so dass diese bei einer Verdrehung der Dämpferteile bei größeren Verdrehwinkeln beaufschlagt sind und damit zwei oder mehrere Dämpferstufen eingestellt sein können. Der Drehschwingungsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad mit den Dämpferteilen zugeordneten Schwungmassen, beispielsweise einer Primärschwungmasse des Eingangsteils und einer Sekundärschwungmasse des Ausgangsteils ausgebildet sein. Zur weiteren Verbesserung der Drehschwingungsisolation kann neben den Dämpfungseigenschaften der Federeinrichtung in Verbindung mit einer Reibungseinrichtung beispielsweise ein in den Drehschwingungsdämpfer in bevorzugter Weise ausgangsseitig wirksam integriertes, als drehzahladaptiver Drehschwingungstilger wirksames Fliehkraftpendel vorgesehen sein. Das heißt, der Federeinrichtung ist bezogen auf den Drehmomentfluss in Richtung Getriebe ein Fliehkraftpendel nachgeschaltet.
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Das Fliehkraftpendel dient der drehzahladaptiven Drehschwingungstilgung und weist einen Pendelmassenträger auf, an dem über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet sind, die mittels Pendellagern an dem Pendelmassenträger aufgenommen sind. Die Pendellager sind aus komplementären Laufbahnen in dem Pendelmassenträger und in den Pendelmassen gebildet, auf denen eine Pendelrolle abwälzt. Die Auswahl der Krümmung der Laufbahnen, die eine entsprechende Pendelbahn der Pendelmassen vorgeben, die Ausbildung der Pendelrolle als Stufenrolle oder als Pendelrolle mit konstantem Durchmesser, der Abstand des Schwerpunkts der Pendelmasse zur Drehachse und dergleichen geben dabei die Eigenschaften des Fliehkraftpendels, insbesondere die auf die Haupterregerordnung der Brennkraftmaschine abgestimmte Tilgerordnung vor. Hierbei werden die Pendelmassen aufgrund des um die Drehachse drehenden Drehschwingungsdämpfers im Fliehkraftfeld nach radial außen beschleunigt und von Drehschwingungen zu kleineren, die Drehschwingungen tilgenden Radien verlagert, so dass fliehkraftabhängig und damit drehzahladaptiv eine Beruhigung des am Pendelmassenträger anliegenden Drehmoments eintritt.
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Das Fliehkraftpendel kann beispielsweise in mehreren Ausführungsformen ausgebildet sein. In einer ersten Ausführungsform ist der Pendelmassenträger als Pendelflansch ausgebildet, an dem beidseitig Pendelmassenteile angeordnet sind. Die axial gegenüber liegenden Pendelmassenteile sind dabei mittels Verbindungsmitteln axial beabstandet und verbunden. Bevorzugt zwei in Umfangsrichtung beabstandete Pendellager pro Pendelmasse enthalten dabei Laufbahnen in den axial gegenüberliegenden Pendelmassenteilen und eine Laufbahn in dem Pendelflansch, wobei die Laufbahnen eine Pendelrolle axial übergreift und auf diesen abwälzt.
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In einer weiteren Ausführungsform können die Pendelmassen als Mittelteile aus Blech ausgebildete Verbindungsmittel enthalten, die mit den beidseitig des Pendelmassenträgers angeordneten Pendelmassenteilen verbunden sind. Die Mittelteile sind in Ausnehmungen des Pendelmassenträgers untergebracht, wobei zur Bildung bevorzugt zweier in Umfangsrichtung beabstandeter Pendellager Laufbahnen in den Ausnehmungen und an den Mittelteilen axial auf gleicher Höhe, das heißt in derselben axialen Ebene und radial übereinander angeordnet sind. Hierbei wälzt eine Pendelrolle jeweils im axialen Bauraum des Pendelmassenträgers zwischen den Laufbahnen des Pendelmassenträgers und des Mittelteils ab. Durch radiales Überschneiden der beidseitig an dem Pendelmassenträger angeordneten, mit den Mittelteilen verbundenen Pendelmassenteile ist die Pendelrolle in dem jeweiligen Pendellager verliergesichert aufgenommen.
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Um das Fliehkraftpendel bauraumoptimiert unterbringen zu können, ist dieses an einem ersten der beiden Scheibenteile radial innerhalb des Außenumfangs der Ringkammer angeordnet. Hierbei kann das erste Scheibenteil zugleich als Pendelmassenträger der Pendelmassen dienen und die Pendelmassenteile der über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen beidseitig an einem radial erstreckten und gegebenenfalls nach radial innen erweiterten Scheibenabschnitt aufnehmen. Hierdurch kann ein separater Pendelmassenträger eingespart werden. Durch die Anordnung der Pendelmassen radial innerhalb des Außenumfangs der Ringkammer kann die Ringkammer auf den maximal zur Verfügung stehenden Bauraum erweitert werden, die Federeinrichtung kann auf einem maximal zur Verfügung stehenden Bauraum erweitert werden. Hierdurch können die Pendelmassen ebenfalls auf einem radial vorteilhaften Bauraum, beispielsweise unmittelbar radial innerhalb der Federeinrichtung oder diese radial überschneidend angeordnet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgeschlagenen Drehschwingungsdämpfers kann das erste Dämpferteil das Ausgangsteil und das zweite Dämpferteil mit einem eingangsseitige Beaufschlagungsmittel bildenden Flanschteil mit radial innen angeordneten Befestigungsöffnungen zur Befestigung des Drehschwingungsdämpfers an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine das Eingangsteil bilden. Dies bedeutet, dass die Ringkammer und damit das Fliehkraftpendel ausgangsseitig angeordnet sind. Das zweite der die Ringkammer bildenden Scheibenteile kann einteilig die Ausgangsnabe des Ausgangsteils bilden oder mit der Ausgangsnabe beispielsweise verschweißt, verschraubt, verstemmt, vernietet oder in ähnlicher Weise verbunden sein. Die Scheibenteile können die Sekundärschwungmasse bilden.
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Das Eingangsteil kann ein Flanschteil zur eingangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung enthalten und im Wesentlichen aus diesem gebildet sein. In diesem Falle sind radial innen an dem Flanschteil die Befestigungsöffnungen zur Befestigung wie beispielsweise Verschraubung des Drehschwingungsdämpfers an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine oder einem mit dieser verbundenen Bauteil vorgesehen. Ein zusätzlicher Verstärkungsring kann an den Befestigungsöffnungen vorgesehen sein. Der Verstärkungsring kann als Anlaufscheibe für die Befestigungsschrauben dienen und entsprechend gehärtet sein. Alternativ kann das Flanschteil als Anlaufscheibe für die Befestigungsschrauben dienen und zumindest partiell in diesem Bereich gehärtet sein, wobei der Verstärkungsring an der Kurbelwelle anliegt.
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Das Flanschteil kann getopft ausgebildet sein, so dass dieses radial innerhalb der Pendelmassen diese axial überschneidet, so dass die Pendelmassen axial zwischen den Befestigungsöffnungen und eingangsseitigen Beaufschlagungsmitteln des Flanschteils angeordnet sind und das Flanschteil radial innen in einem Bereich der Befestigungsöffnungen die axiale Begrenzung des Drehschwingungsdämpfers in Richtung Brennkraftmaschine bildet.
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Radial außerhalb des Fliehkraftpendels, beispielsweise auf radialer Höhe der Federeinrichtung kann mit dem ersten Scheibenteil ein die Pendelmassen radial übergreifender Berstschutz verbunden, bevorzugt vernietet sein. Beispielsweise können aus dem ersten Scheibenteil Nietwarzen ausgestellt sein, an denen der beispielsweise als getopftes Blechteil ausgebildete Berstschutz aufgenommen ist.
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Die Zentrierung des Eingangsteils kann auf dem Ausgangsteil erfolgen. Beispielsweise kann das erste Dämpferteil eine Ausgangsnabe aufweisen, wobei das Flanschteil auf einer Schulter der Ausgangsnabe verdrehbar zentriert ist.
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Zur Abdichtung der Ringkammer nach außen und zur Bereitstellung einer Grundreibung bei einer Verdrehung der Dämpferteile gegeneinander können zwischen den Scheibenteilen des ersten Dämpferteils und einem Flanschteil zur Beaufschlagung der Federeinrichtung des anderen Dämpferteils Reibringe vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein erster Reibring radial innerhalb der Pendelmassen zwischen dem ersten, das Fliehkraftpendel aufnehmenden Scheibenteil und dem Flanschteil und ein zweiter Reibring unmittelbar radial innerhalb der Federeinrichtung zwischen dem anderen Scheibenteil der Ringkammer und dem Flanschteil angeordnet sein. Das Flanschteil kann gegen eines der beiden Scheibenteile axial vorgespannt sein, um beispielsweise den Reibeingriff der Reibringe über Laufzeit des Drehschwingungsdämpfers im Wesentlichen konstant zu halten.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigen:
- 1 den oberen Teil eines um eine Drehachse angeordneten Drehschwingungsdämpfers im Schnitt
- und
- 2 ein Detail des Fliehkraftpendels des Drehschwingungsdämpfers der 1 in 3D-Ansicht bei abgenommenen Pendelmassenteilen.
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Die 1 zeigt den oberen Teil des um die Drehachse d angeordneten Drehschwingungsdämpfers 1 im Schnitt. Der Drehschwingungsdämpfer 1 enthält die beiden entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 2 begrenzt verdrehbaren Dämpferteile 3, 4, wobei entgegen der üblichen Anordnung das Dämpferteil 3 als Ausgangsteil 5 ausgebildet ist und die aus den Scheibenteilen 6, 7 gebildete Ringkammer 8 enthält. Das Scheibenteil 7 ist mit der Ausgangsnabe 9 mit der Innenverzahnung 10 verbunden hier verschweißt. In weiteren Ausführungsformen des Drehschwingungsdämpfers 1 können das Scheibenteil 7 und die Ausgangsnabe 9 einteilig ausgebildet oder miteinander in anderer Weise verbunden, beispielsweise vernietet sein.
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Das Scheibenteil 6 ist der Motorseite zugewandt, ist radial nach innen erweitert und nimmt das Fliehkraftpendel 11 auf. Hierzu bildet das Scheibenteil 6 den Pendelmassenträger 12, an dem beidseitig die Pendelmassenteile 14 über den Umfang verteilt angeordnet sind. Die axial gegenüberliegenden Pendelmassenteile 14 bilden mit jeweils einem in dieser Schnittdarstellung nicht einsehbaren Mittelteil eine Pendelmasse 13. Mittels ebenfalls nicht einsehbarer Pendellager sind die Pendelmassen 13 entlang einer durch die Pendellager vorgegebenen Pendelbahn bei um die Drehachse d drehendem Drehschwingungsdämpfer 1 gegenüber dem Pendelmassenträger 12 im sich bildenden Fliehkraftfeld pendelfähig aufgenommen und bilden in Ergänzung zu der dämpfenden Wirkung der Federeinrichtung 2 einen drehzahladaptiven Drehschwingungstilger.
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Zum Schutz vor Schäden von radial nach außen beschleunigten Bauteilen bei einem Defekt des Fliehkraftpendels 11 ist radial außerhalb der Pendelmassen 13 das getopfte Blechteil 16 mittels aus dem Scheibenteil 6 ausgestellter Nietwarzen 40 als Berstschutz 15 an dem Scheibenteil 6 befestigt und übergreift die Pendelmassen 13 radial innen.
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Das Eingangsteil 17 enthält das Flanschteil 18 und den Verstärkungsring 19, welche die Befestigungsöffnungen 20 zur Aufnahme des Drehschwingungsdämpfers 1 an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine oder einem mit dieser verbundenen Bauteil aufweisen. Eine Primärschwungmasse zur Bildung eines Zweimassenschwungrads kann zusätzlich vorgesehen sein. Beispielsweise kann in einem hybridischen Antriebsstrang ein Rotor beispielsweise einer koaxial zu der Kurbelwelle oder parallel zu dieser und mit dieser drehschlüssig verbundenen, beispielsweise an der Riemenscheibenebene angeordneten Elektromaschine als Primärschwungmasse dienen. Das Flanschteil 18 weist radial außen die radial erweiterten Arme 21 zur eingangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung 2 in Umfangsrichtung auf. Die Federeinrichtung 2 enthält hier die über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern 22, welche sich radial außen mittels der Verschleißschutzschalen 23 an der Ringkammer 8 abstützen. Die Arme 21 greifen zwischen die in Umfangsrichtung benachbarten Stirnseiten der Bogenfedern 22 ein und tauchen axial zwischen den Anprägungen 24, 25 der Scheibenteile 6, 7 durch, die die Federeinrichtung 2 beziehungsweise deren Bogenfedern 22 ausgangsseitig in Umfangsrichtung beaufschlagen.
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Das Eingangsteil 17 ist mittels des axialen Ansatzes 26 des Verstärkungsrings 19 auf der Schulter 27 der Ausgangsnabe 9 zentriert, wobei zum Ausgleich eines Versatzes zwischen der Kurbelwelle und einer mit der Innenverzahnung 10 verbundenen Welle oder eines Wellenzapfens der Getriebeseite, beispielsweise des Wellenzapfens einer Doppelkupplung der Radialspalt 28 vorgesehen ist. Zwischen dem Ansatz 26 und der Schulter 27 ist die axiale Anlaufscheibe 29 vorgesehen.
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Die Dämpferteile 3, 4, nämlich das Ausgangsteil 5 und das Eingangsteil 17 bilden eine Grundreibung bei einer Relativverdrehung und sind axial gegeneinander vorgespannt. Hierzu ist an den Armen 21 des Flanschteils 18 der Reibring 30 drehfest oder zur Einstellung einer verschleppten Reibung mit entsprechendem Verdrehspiel eingehängt und mittels der Tellerfeder 31 axial gegen das Scheibenteil 7 unter Ausbildung eines Reibeingriffs vorgespannt. Das Gegenlager bildet hierbei der Reibring 32 der drehschlüssig oder mit Verdrehspiel in das Scheibenteil 6 eingehängt ist und von der Tellerfeder 31 gegen das Flanschteil 18 axial vorgespannt ist und einen Reibeingriff mit diesem bildet. Die Reibringe 30, 32 dienen zudem der Abdichtung der Ringkammer 8 nach außen.
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Die 2 zeigt ein Detail des Drehschwingungsdämpfers 1 der 1 im Bereich des Fliehkraftpendels 11 bei abgenommenen Pendelmassenteilen 14 (1) in geschnittener 3D-Ansicht. Hierdurch eröffnet sich der Blick auf das Mittelteil 33, welches in den Ausnehmungen 34 des Pendelmassenträgers 12 aufgenommen ist und mittels der Niete 35 mit den Pendelmassenteilen 14 verbunden ist und jeweils eine Pendelmasse 13 (1) bildet. Die Pendellager 36 zwischen den Pendelmassen und dem Pendelmassenträger 12 sind jeweils durch die in einer axialen Ebene und radial übereinander angeordneten Laufbahnen 37, 38 des Mittelteils 33 und des Pendelmassenträgers 12 gebildet, wobei auf den Laufbahnen 37, 38 jeweils eine Pendelrolle 39 abwälzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Federeinrichtung
- 3
- Dämpferteil
- 4
- Dämpferteil
- 5
- Ausgangsteil
- 6
- Scheibenteil
- 7
- Scheibenteil
- 8
- Ringkammer
- 9
- Ausgangsnabe
- 10
- Innenverzahnung
- 11
- Fliehkraftpendel
- 12
- Pendelmassenträger
- 13
- Pendelmasse
- 14
- Pendelmassenteil
- 15
- Berstschutz
- 16
- Blechteil
- 17
- Eingangsteil
- 18
- Flanschteil
- 19
- Verstärkungsring
- 20
- Befestigungsöffnung
- 21
- Arm
- 22
- Bogenfeder
- 23
- Verschleißschutzschale
- 24
- Anprägung
- 25
- Anprägung
- 26
- Ansatz
- 27
- Schulter
- 28
- Radialspalt
- 29
- Anlaufscheibe
- 30
- Reibring
- 31
- Tellerfeder
- 32
- Reibring
- 33
- Mittelteil
- 34
- Ausnehmung
- 35
- Niet
- 36
- Pendellager
- 37
- Laufbahn
- 38
- Laufbahn
- 39
- Pendelrolle
- 40
- Nietwarze
- d
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014217474 A1 [0002]
- WO 2016/141941 A1 [0003]
