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Die Erfindung betrifft eine Drehbauteilanordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Drehschwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff von Anspruch 10.
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Ein Drehschwingungsdämpfer mit einer Drehbauteilanordnung ist beispielsweise aus
DE 10 2016 204 634 A1 bekannt. Darin wird ein Drehschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Verringerung von Drehschwingungen einer Brennkraftmaschine beschrieben. Der Drehschwingungsdämpfer umfasst zwei Dämpferstufen mit einem Dämpfereingangsteil, einem Dämpferzwischenteil und einem Dämpferausgangsteil. Eine Abtriebsnabe als Anschlussbauteil ist mit dem Dämpferausgangsteil fest verbunden. Das Dämpfereingangsteil und das Dämpferzwischenteil als jeweilige Drehbauteile der Drehbauteilanordnung sind begrenzt verdrehbar auf der Abtriebsnabe zentriert aufgenommen.
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Derartige Zentrierungen sind üblicherweise spielbehaftet ausgeführt. Eine radiale Verlagerung der Bauteile kann zu einer Unwucht führen, deren umfangsseitige Position sich weiterhin ändern kann. Das Auswuchten einer derartigen Drehbauteilanordnung ist schwierig durchzuführen und unter bestimmten Umständen kann die Unwucht nicht auf das geforderte Maximum verringert werden.
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Es ist bekannt, dass die sich umfangsseitig ändernde Unwucht durch eine Verringerung des Zentrierspiels eingeschränkt werden kann. Dadurch erhöht sich jedoch der Aufwand zur Fertigung und Bearbeitung der Bauteile der Drehbauteilanordnung. Weiterhin kann die Bauteilzuverlässigkeit beeinträchtigt werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehbauteilanordnung kostengünstiger und zuverlässiger aufzubauen, sowie die Herstellung der Drehbauteilanordnung zu vereinfachen. Weiterhin soll die Unwucht der Drehbauteilanordnung verringert werden. Auch soll ein Drehschwingungsdämpfer mit einer derartigen Drehbauteilanordnung aufgebaut werden.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Drehbauteilanordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Unwucht der Drehbauteilanordnung gezielter, zuverlässiger und beständiger verringert werden.
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Die Drehbauteilanordnung kann in einem Fahrzeug, bevorzugt in einem Antriebsstrang, wirksam angeordnet sein.
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Das Drehbauteil kann mit einem drehmomentübertragenden Bauteil einteilig ausgeführt oder verbunden sein. Das Drehbauteil kann eine Drehmomentübertragung bewirken. Das Drehbauteil kann eine Welle, eine Nabe und/oder ein Flansch sein.
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Das Anschlussbauteil kann mit einem drehmomentübertragenden Bauteil einteilig ausgeführt oder verbunden sein. Das Anschlussbauteil kann eine Drehmomentübertragung bewirken. Das Anschlussbauteil kann eine Welle, eine Nabe und/oder ein Flansch sein. Die Nabe kann eine Innenverzahnung zur weiteren Verbindung mit einer Welle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, aufweisen.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Radialfederkraft durch ein wirksam zwischen dem Drehbauteil und dem Anschlussbauteil angeordnetes Federelement gebildet, wobei die Radialfederkraft umfangsseitig an wenigstens einem ersten Kraftwirkungsbereich an dem Drehbauteil und an einem zweiten Kraftwirkungsbereich an dem Anschlussbauteil angreift.
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Es können ein einzelnes Federelement oder mehrere Federelemente, die insbesondere umfangsseitig versetzt angeordnet sind, angeordnet sein. Die gesamte Radialfederkraft kann durch ein einzelnes Federelement bewirkt werden. Die Federelemente können verschachtelt angeordnet sein. Beispielsweise kann ein Federelement durch eine Aussenfeder und eine Innenfeder gebildet sein. Wenigstens zwei Federelemente können parallel und/oder seriell angeordnet sein.
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Das Federelement kann eine lineare oder nichtlineare Federkennlinie aufweisen. Die Federkennlinie kann mehrstufig sein. Das Federelement kann gehärtet sein. Das Federelement kann eine Schraubenfeder, Blattfeder, Tellerfeder, Schenkelfeder, Wellfeder und/oder ein aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise einem Elastomer, bestehendes Bauteil umfassen.
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Das Federelement kann unmittelbar mit dem Drehbauteil und/oder dem Anschlussbauteil verbunden sein. Zwischen dem Drehbauteil und/oder dem Anschlussbauteil und dem Federelement kann wenigstens ein Zusatzelement angeordnet sein. Das Zusatzelement kann unmittelbar mit dem jeweiligen Bauteil kontaktiert sein. Wenn das Zusatzelement gegenüber dem jeweiligen Bauteil verdrehbar ist, ist es vorteilhaft, wenn das Zusatzelement eine abriebbeständige und/oder reibwertverringernde Oberfläche, beispielsweise eine abriebbeständige und/oder reibwertverringernde Beschichtung, aufweist.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Federelement über eine Federaufnahme gesichert gegenüber dem Drehbauteil oder dem Anschlussbauteil angeordnet. Das Federelement kann umfangsseitig, axial und/oder radial gesichert an dem jeweiligen Bauteil angebracht sein. Die Federaufnahme kann eine Aussparung in dem jeweiligen Bauteil umfassen.
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Das Federelement kann radial zwischen dem Drehbauteil und dem Anschlussbauteil angeordnet sein. Das Federelement kann axial neben dem Drehbauteil und/oder dem Anschlussbauteil angeordnet sein. Das Federelement kann gegenüber dem jeweils anderen Bauteil, das dem die Federaufnahme bildenden Bauteil gegenüberliegend angeordnet ist, verdrehbar sein. Der die relative Verdrehung und Übertragung der Radialfederkraft ermöglichende Kontaktbereich kann abriebbeständig und/oder reibungsverringernd ausgeführt sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Drehbauteilanordnung über das die Federaufnahme aufweisende Bauteil an wenigstens einer Wuchtposition gewuchtet. Dadurch kann die relative Lage der Federaufnahme und der Wuchtposition unabhängig von einer Verdrehung zwischen dem Drehbauteil und dem Anschlussbauteil gleich bleiben. Eine Veränderung der Position der Unwucht kann dadurch beschränkt werden. Bevorzugt ist die relative Lage des ersten Kraftwirkungsbereichs und der Wuchtposition gleich oder annähernd, beispielsweise bis auf eine Abweichung von 10%, gleich.
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In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Federelement einteilig mit dem Drehbauteil oder dem Anschlussbauteil oder getrennt von dem Drehbauteil und dem Anschlussbauteil ausgeführt.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung greift die Radialfederkraft zusätzlich an einem umfangsseitig zu dem ersten Kraftwirkungsbereich versetzt angeordneten dritten Kraftwirkungsbereich an dem Drehbauteil und/oder an einem umfangsseitig zu dem zweiten Kraftwirkungsbereich versetzt angeordneten vierten Kraftwirkungsbereich an dem Anschlussbauteil an. In Bezug auf das Drehbauteil und/oder das Anschlussbauteil können weitere Kraftangriffsbereiche vorhanden sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Drehbauteil gegenüber dem Anschlussbauteil durch eine in axialer Richtung, das bedeutet parallel zu der Drehachse, wirkende Axialfederkraft weiterhin axial verspannt. Die Axialfederkraft kann durch das die Radialfederkraft bewirkende Federelement oder durch ein weiteres Federelement bewirkt werden.
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In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung sind das Drehbauteil und das Anschlussbauteil axial überlappend angeordnet. Dadurch kann eine bauraumsparende Anordnung bewirkt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Anschlussbauteil radial innerhalb von dem Drehbauteil angeordnet. Auch kann das Anschlussbauteil radial außerhalb von dem Drehbauteil angeordnet sein.
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Weiterhin wird zur Lösung wenigstens einer der zuvor angegebenen Aufgaben ein Drehschwingungsdämpfer zur Verringerung von Drehschwingungen vorgeschlagen, aufweisend ein erstes Dämpferbauteil und ein dazu entgegen der Wirkung wenigstens eines ersten Federelements begrenzt verdrehbares zweites Dämpferbauteil, wobei das erste und zweite Dämpferbauteil jeweils um eine Drehachse drehbar ist und das erste Dämpferbauteil das Drehbauteil und das zweite Dämpferbauteil das Anschlussbauteil einer Drehbauteilanordnung mit wenigstens einem der zuvor angegebenen Merkmale bildet.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingebaut sein. Das erste und/oder zweite Dämpferbauteil kann ein Antriebsdrehmoment, welches durch ein Antriebselement bereitgestellt wird, übertragen. Das Antriebselement kann ein Verbrennungsmotor und/oder ein Elektromotor sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann zwischen dem Antriebselement und einem Abtriebselement, beispielsweise einem Getriebe, angeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann einstufig oder mehrstufig ausgeführt sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann einem Drehmomentwandler, einer Anfahrkupplung, einer Trennkupplung, einem Hybridmodul, einer Doppelkupplung und/oder einem Getriebe zugeordnet sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann ein Fliehkraftpendel aufweisen. Das Fliehkraftpendel kann mit dem ersten und/oder zweiten Dämpferbauteil verbunden sein oder einteilig ausgeführt sein.
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Das erste Dämpferbauteil kann ein Dämpfereingangsteil, Dämpferzwischenteil oder Dämpferausgangsteil bzw. ein damit jeweils unmittelbar verbundenes Bauteil sein. Das zweite Dämpferbauteil kann ein Dämpfereingangsteil, Dämpferzwischenteil oder Dämpferausgangsteil bzw. ein damit unmittelbar verbundenes Bauteil sein.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Halbschnitt durch einen Drehschwingungsdämpfer in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 3: Einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 4: Einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 5: Einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 6: Einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Drehbauteilanordnung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 7: Eine Draufsicht auf eine Drehbauteilanordnung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 8: Einen Querschnitt entlang A-A der Drehbauteilanordnung aus 7.
- 9: Einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt einen Halbschnitt durch einen Drehschwingungsdämpfer 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Drehschwingungsdämpfer 10 ist in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingebaut und beispielsweise in einem Drehmomentwandler angeordnet. Der Drehschwingungsdämpfer 10 ist antriebsseitig mit einem Verbrennungsmotor und abtriebsseitig mit einem Getriebe verbunden und ermöglicht eine Verringerung der von dem Verbrennungsmotor kommenden Drehschwingungen. Zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Drehschwingungsdämpfer 10 ist eine Kupplung 12 angeordnet, die einen um eine Drehachse 100 drehbaren Kupplungsausgang 14, hier einen Innenlamellenträger, aufweist, der mit einem Dämpfereingangsteil 16 vernietet ist.
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Das um die Drehachse 100 drehbare Dämpfereingangsteil 16 ist einerseits mit ersten Federelementen 18 verbunden. Die ersten Federelemente 18 sind als Schraubenfedern, hier insbesondere Bogenfedern, ausgeführt. Die ersten Federelemente 18 sind andererseits mit einem Dämpferzwischenteil 20 verbunden. Das Dämpferzwischenteil 20 ist entgegen der Rückstellkraft der ersten Federelemente 18 gegenüber dem Dämpfereingangsteil 16 begrenzt verdrehbar. Das Dämpferzwischenteil 20 weist einen Retainer 22 zur Aufnahme der ersten Federelemente 18 auf. Das Dämpferzwischenteil 20 umfasst ein erstes Scheibenteil 24 und ein damit verbundenes und axial beabstandet dazu angeordnetes zweites Scheibenteil 26. An dem zweiten Scheibenteil 26 ist ein Fliehkraftpendel 28 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 28 umfasst Pendelmassen 30, die an einem einteilig mit dem zweiten Scheibenteil 26 ausgeführten Pendelmassenträger 32 entlang einer Pendelbahn begrenzt auslenkbar aufgenommen sind.
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Das Dämpferzwischenteil 20 ist einerseits mit zweiten Federelementen 34, hier insbesondere Druckfedern, verbunden. Die zweiten Federelemente 34 sind andererseits mit einem Dämpferausgangsteil 36 verbunden. Das Dämpferausgangsteil 36 ist entgegen der Rückstellkraft der zweiten Federelemente 34 gegenüber dem Dämpferzwischenteil 20 begrenzt verdrehbar. Das Dämpferausgangsteil 36 ist mit einer Abtriebsnabe 38 fest verbunden.
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Ein durch den Verbrennungsmotor über die Kupplung 12 in den Drehschwingungsdämpfer 10 eingeleitetes Antriebsdrehmoment wird über das Dämpfereingangsteil 16 über die ersten Federelemente 18 auf das Dämpferzwischenteil 20 und weiter über die zweiten Federelemente 34 auf das Dämpferausgangsteil 36 und die Abtriebsnabe 38 übertragen. Die Abtriebsnabe 38 weist eine Innenverzahnung zur Verbindung mit einer Abtriebswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, auf.
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Auf der Abtriebsnabe 38, die ein Anschlussbauteil 40 bildet, ist der Kupplungsausgang 14 und das Dämpferzwischenteil 20 begrenzt verdrehbar aufgenommen. Der Kupplungsausgang 14 und das Dämpferzwischenteil 20 bildet jeweils ein um die Drehachse 100 drehbares Drehbauteil 42. Das Anschlussbauteil 40 und das jeweilige Drehbauteil 42 bilden eine jeweilige Drehbauteilanordnung 44. Das jeweilige Drehbauteil 42 ist gegenüber dem Anschlussbauteil 40 radial spielbehaftet und durch wenigstens eine Radialfederkraft vorgespannt angeordnet. Dadurch kann ein Wandern der Unwucht der jeweiligen Drehbauteilanordnung 44 begrenzt und die Unwucht der jeweiligen Drehbauteilanordnung 44 zuverlässiger und stärker verringert werden.
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In 2 ist ein Querschnitt einer Drehbauteilanordnung 44 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Drehbauteil 42 ist als eine Nabe ausgeführt und gegenüber dem Anschlussbauteil 40 durch wenigstens eine senkrecht zu einer auf die Drehachse 100 bezogenen Umfangsrichtung wirkende Radialfederkraft F, die durch ein wirksam zwischen dem Drehbauteil 42 und dem Anschlussbauteil 40 angeordnetes Federelement 46 ausgeübt wird, vorgespannt. Das Anschlussbauteil 40 ist als Welle ausgeführt. Sowohl das Drehbauteil 42, als auch das Anschlussbauteil 40 sind um die Drehachse 100 drehbar und gegeneinander begrenzt verdrehbar. Das Drehbauteil 42 und das Anschlussbauteil 40 sind axial überlappend angeordnet. Das Anschlussbauteil 40 ist radial innerhalb von dem Drehbauteil 42 angeordnet.
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Das Federelement 46 ist als Schraubenfeder ausgeführt und umfangsseitig und axial gegenüber dem Drehbauteil 42 gesichert angeordnet. Hierzu ist das Federelement 46 in einer durch eine Aussparung gebildeten Federaufnahme 48 in dem Drehbauteil 42 aufgenommen. Das Federelement 46 ist umfangsseitig überlappend mit dem Drehbauteil 42 und radial zwischen dem Drehbauteil 42 und dem Anschlussbauteil 40 angeordnet. Das Federelement 46 ist mit dem Drehbauteil 42 gegenüber dem Anschlussbauteil 40 begrenzt verdrehbar.
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Die Drehbauteilanordnung 44 ist bevorzugt über das die Federaufnahme 48 bewirkende Drehbauteil 42 an wenigstens einer Wuchtposition W, beispielsweise durch ein befestigtes Wuchtgewicht 50 oder durch Materialabtrag, gewuchtet. Die Radialfederkraft F wirkt umfangsseitig an wenigstens einem ersten Kraftwirkungsbereich 52 an dem Drehbauteil 42. Da die Federaufnahme 48 und auch die Wuchtposition W dem Drehbauteil 42 zugeordnet sind und vorausgesetzt, die relative Lage der Wuchtposition W und des ersten Kraftwirkungsbereichs 52 bleibt gleich oder nahezu gleich, kann eine zuverlässige und beständige Verringerung der Unwucht bewirkt werden. Eine Veränderung der umfangsseitigen Position der Unwucht kann verhindert oder zumindest eingeschränkt werden.
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3 zeigt einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung 44 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Federelement 46 ist einteilig aus dem Drehbauteil 42 und hier insbesondere als Schenkelfeder ausgeführt, die die Radialfederkraft F an einem zweiten Kraftwirkungsbereich 54 auf das Anschlussbauteil 40 ausübt. Die mit dem Anschlussbauteil 40 zusammenwirkende Kontur des Federelements 46 kann der Aussenkontur des Anschlussbauteils 40 angepasst sein, um eine zuverlässige und abriebverringerte Verdrehung zwischen dem Federelement 46 und dem Anschlussbauteil 40 zu ermöglichen. Die das Federelement 46 formende Aussparung 56 in dem Drehbauteil 42 kann beispielsweise gelasert oder gestanzt hergestellt sein.
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In 4 ist ein Querschnitt einer Drehbauteilanordnung 44 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Federelement 46 ist getrennt von dem Anschlussbauteil 40 und dem Drehbauteil 42 ausgeführt und in einer Federaufnahme 48 in dem Drehbauteil 42 wenigstens umfangsseitig gesichert angeordnet.
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Das Federelement 46 bewirkt die Radialfederkraft F an dem Drehbauteil 42 an dem ersten Kraftwirkungsbereich 52 und einem umfangsseitig versetzt angeordneten dritten Kraftwirkungsbereich 58. Gegenüber dem Anschlusselement 40 wirkt die Radialfederkraft F an einem einzelnen zweiten Kraftwirkungsbereich 54.
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5 zeigt einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung 44 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Ein Zusatzelement 60 ist radial zwischen dem Federelement 46 und dem Anschlussbauteil 40 angeordnet. Das Zusatzelement 60 kann an dem Kontaktbereich, mit dem es an dem Anschlussbauteil 40 anliegt, eine reibungsverringernde und/oder abriebfeste Oberfläche, beispielsweise eine reibungsverringernde und/oder abriebfeste Beschichtung, aufweisen.
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6 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Drehbauteilanordnung 44 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau ist dabei gleich mit dem in 5, bis auf die Ausführung des Zusatzelements 60, welches die Radialfederkraft F von dem in dem Drehbauteil 42 gesichert aufgenommenen Federelement 46 ausgehend über den zweiten Kraftwirkungsbereich 54 und einen umfangsseitig versetzt angeordneten vierten Kraftwirkungsbereich 62 auf das Anschlussbauteil 40 überträgt.
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7 zeigt eine Draufsicht auf eine Drehbauteilanordnung 44 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. 8 zeigt den Querschnitt entlang A-A aus 7. Die nachfolgende Erläuterung bezieht sich dabei auf 7 und 8.
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Das Federelement 46 ist hier als axial neben dem Drehbauteil 42 angeordnetes und mit diesem vernietetes Blech ausgeführt. Das Federelement 46 ist getrennt von dem Drehbauteil 42 und hier insbesondere als Schenkelfeder ausgeführt. Die das Federelement 46 formende Aussparung 56 in dem Drehbauteil 42 kann beispielsweise gelasert oder gestanzt hergestellt sein.
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9 zeigt einen Querschnitt einer Drehbauteilanordnung 44 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Federelement 46 ist als Tellerfeder ausgebildet und bewirkt über eine schräge Anlagefläche 64 die Radialfederkraft und zusätzlich eine Axialfederkraft, die das Drehbauteil 42 gegenüber dem Anschlussbauteil 40 weiterhin axial verspannt. Dazu stützt sich das Federelement 46 an einem Sicherungsring 66 ab, der in einer Aussparung 68 in dem Anschlussbauteil 40 axial gesichert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehschwingungsdämpfer
- 12
- Kupplung
- 14
- Kupplungsausgang
- 16
- Dämpfereingangsteil
- 18
- erstes Federelement
- 20
- Dämpferzwischenteil
- 22
- Retainer
- 24
- erstes Scheibenteil
- 26
- zweites Scheibenteil
- 28
- Fliehkraftpendel
- 30
- Pendelmasse
- 32
- Pendelmassenträger
- 34
- zweites Federelement
- 36
- Dämpferausgangsteil
- 38
- Abtriebsnabe
- 40
- Anschlussbauteil
- 42
- Drehbauteil
- 44
- Drehbauteilanordnung
- 46
- Federelement
- 48
- Federaufnahme
- 50
- Wuchtgewicht
- 52
- erster Kraftwirkungsbereich
- 54
- zweiter Kraftwirkungsbereich
- 56
- Aussparung
- 58
- dritter Kraftwirkungsbereich
- 60
- Zusatzelement
- 62
- vierter Kraftwirkungsbereich
- 64
- Anlagefläche
- 66
- Sicherungsring
- 68
- Aussparung
- 100
- Drehachse
- F
- Radialfederkraft
- W
- Wuchtposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016204634 A1 [0002]
