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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei der Drehschwingungsdämpfer als ein Zweimassenschwungrad ausgebildet ist, umfassend ein Primärschwungrad, welches antriebsseitig mit dem Antriebsstrang koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang koppelbar ist, wobei das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung mindestens einer Federeinrichtung verdehbar sind, wobei das Primärschwungrad und/oder das Sekundärschwungrad Mittel aufweisen, durch die die in Umfangsrichtung des Zweimassenschwungrads wirkende Federeinrichtung komprimierbar ist, wobei die Mittel zur Komprimierung der Federeinrichtung einen Federkopplungsflansch umfassen, der zum einen drehfest mit dem Sekundärschwungrad verbunden und koaxial zu diesem angeordnet ist, und zum anderen mit der Federeinrichtung gekoppelt ist, wobei zwischen dem Primärschwungrad und dem Federkopplungsflansch ein Ringraum gebildet ist, in den ein Fliehkraftpendel angeordnet ist, wobei das Primärschwungrad eine Primärschwungscheibe und eine Primärverbindungsscheibe zur drehfesten Verbindung der Primärschwungscheibe mit des Kraftfahrzeugs aufweist.
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Drehschwingungsdämpfer sind zur Dämpfung von Drehschwingungen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors grundsätzlich bekannt. Beispielsweise ist aus der
DE 10 2008 004 150 A1 ein Zweimassenschwungrad bekannt, bei dem zur Drehschwingungsdämpfung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ein Primärschwungrad über eine Bogenfeder mit einem relativ zum Primärschwungrad verdrehbaren Sekundärschwungrad gekoppelt ist. Die Bogenfeder ist in einem Bogenfederkanal angeordnet, wobei eine Kanalwand des Bogenfederkanals durch das Primärschwungrad ausgebildet ist. In den Bogenfederkanal ragt ein Flansch der des Sekundärschwungrads hinein, der über einen Reibring an der Kanalwand abgestützt ist.
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Bei einer direkten Kopplung eines Drehschwingungsdämpfers mit der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs kann es vorkommen, dass axiale Schwingungen von der Kurbelwelle auf den Drehschwingungsdämpfer übertragen werden. Diese können zu einer unerwünschten Schädigung des Drehschwingungsdämpfers führen.
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Es somit die Aufgabe des Erfindungsgegenstandes, einen Drehschwingungsdämpfer bereitzustellen der hinsichtlich seiner Ausfallsicherheit und Standfestigkeit optimiert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Drehschwingungsdämpfer insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei der Drehschwingungsdämpfer als ein Zweimassenschwungrad ausgebildet ist, umfassend ein Primärschwungrad, welches antriebsseitig mit dem Antriebsstrang koppelbar ist und einem Sekundärschwungrad, das abtriebsseitig an den Antriebsstrang koppelbar ist, wobei das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung mindestens einer Federeinrichtung verdehbar sind, wobei das Primärschwungrad und/oder das Sekundärschwungrad Mittel aufweisen, durch die die in Umfangsrichtung des Zweimassenschwungrads wirkende Federeinrichtung komprimierbar ist, wobei die Mittel zur Komprimierung der Federeinrichtung einen Federkopplungsflansch umfassen, der zum einen drehfest mit dem Sekundärschwungrad verbunden und koaxial zu diesem angeordnet ist, und zum anderen mit der Federeinrichtung gekoppelt ist, wobei zwischen dem Primärschwungrad und dem Federkopplungsflansch ein Ringraum gebildet ist, in den ein Fliehkraftpendel angeordnet ist, wobei das Primärschwungrad eine Primärschwungscheibe und eine Primärverbindungsscheibe zur drehfesten Verbindung der Primärschwungscheibe mit einer Kurbelwelle des Kraftfahrzeugs aufweist, wobei die Primärverbindungsscheibe aus wenigstens einem in axialer Richtung flexiblen Blech gebildet ist.
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Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass über den Antriebsstrang in den Drehschwingungsdämpfer eingeleitete Axialschwingungen reduziert und nicht weiter durch den Drehschwingungsdämpfer in den Antriebsstrang propagiert werden. Hierdurch kann eine wesentliche höhere Betriebssicherheit und Standfestigkeit des Drehschwingungsdämpfers auch bei auftretenden axialen Schwingungen im Antriebsstrang gewährleistet werden.
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Insbesondere ein durch die auf den Drehschwingungsdämpfer einwirkenden axialen Schwingungen bewirkter Bruch des Primärschwungrades kann durch die Verwendung der axial flexiblen Primärverbindungsscheibe vermieden werden. Auch die Gefahr einer Schädigung des Fliehkraftpendels durch axiale Schwingungen in dem üblicherweise eng bauenden Ringraum kann deutlich reduziert werden.
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Als in axialer Richtung flexibles Blech wird im Sinne dieser Anmeldung insbesondere ein in axialer Richtung elastisches, insbesondere federelastisch ausgebildetes Blech verstanden.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.
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Im Sinne dieser Anmeldung werden unter dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen.
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In einer möglichen Ausgestaltung kann ein Drehschwingungsdämpfer als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Ein Zweimassenschwungrad kann insbesondere ein Primärschwungrad, ein Sekundärschwungrad, ein rotatives Gleitlager, eine oder mehrere Federeinrichtungen und ggf. eine oder mehrere Dämpfereinrichtung umfassen. Beim Zweimassenschwungrad (ZMS) ist die Schwungmasse aufgeteilt in die Primärschwungmasse (Primärschwungrad) und die Sekundärschwungmasse (Sekundärschwungrad). Im Momentenfluss zwischen dem Primärschwungrad und dem Sekundärschwungrad ist eine Federeinrichtung angeordnet, die das Primärschwungrad und das Sekundärschwungrad torsionsweich miteinander verbinden.
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Die Federeinrichtung kann insbesondere eine Bogenfeder umfassen. Bevorzugt kann zur Dämpfung der Torsion zwischen dem Primärschwungrad und dem Sekundärschwungrad eine Dämpfungseinrichtung, beispielsweise in Form einer Reibkupplung, im Momentenfluss zwischen dem Primärschwungrad und dem Sekundärschwungrad angeordnet sein.
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Das Primärschwungrad hat die Funktion die Antriebsseite des Zweimassenschwungrads mit der Federeinrichtung zu koppeln. Das Primärschwungrad kann insbesondere mehrteilig ausgeführt sein und eine Primärschwungscheibe umfassen, welche insbesondere über eine Primärverbindungsscheibe mit dem Antriebsstrang verbunden ist. Die Primärschwungscheibe und die Primärverbindungsscheibe können bevorzugt über Nietverbindungen drehfest miteinander verbunden sein. Die Primärschwungscheibe kann insbesondere eine Aufnahme für die Federeinrichtung besitzen. Bevorzugt ist die Aufnahme, insbesondere für eine Bogenfeder, kanalförmig in der Primärschwungscheibe angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, das die Aufnahme für die Federeinrichtung monolithisch mit der Primärschwungscheibe ausgeformt ist.
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Ein Fliehkraftpendel ist dazu eingerichtet, Drehungleichförmigkeiten bzw. Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang zu tilgen. Die Drehungleichförmigkeiten können insbesondere von einem Hubkolben-Verbrennungsmotor stammen. Wird die Drehbewegung der Antriebswelle beschleunigt, so speichert das Fliehkraftpendel Energie zwischen, wird die Welle wieder verzögert, so gibt das Fliehkraftpendel die zwischengespeicherte Energie wieder ab und kann so die auftretenden Drehungleichförmigkeiten in dem Antriebsstrang minimieren. Dazu umfasst ein Fliehkraftpendel üblicherweise einen Pendelflansch zur Verbindung mit der Antriebswelle und eine oder mehrere Pendelmassen, die jeweils entlang einer Pendelbahn in der Drehebene des Pendelflanschs verschiebbar angebracht sind. Ein einfaches Fliehkraftpendel verwendet Pendelbahnen, die lediglich eine Verschiebung der Pendelmassen erlauben. Bei einem Trapez-Fliehkraftpendel werden die Pendelmassen zusätzlich zu ihrer Verschiebebewegung auch um eigene Achsen verdreht, sodass der Rotationsimpuls der Pendelmassen zur verbesserten Energiespeicherung genutzt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die Primärverbindungsscheibe aus einem Stapel von in axialer Richtung flexiblen Blechen gebildet ist. Es kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass dass die axiale Flexibilität der Primärverbindungsscheibe besonders gut einstellbar ist.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass das Primärverbindungsscheibe als flacher Scheibenring ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine besonders einfache Fertigung der Primärverbindungsscheibe ermöglicht ist.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die Primärverbindungsscheibe getopft ausgebildet ist. Somit kann insbesondere bewirkt werden, dass die axiale Flexibilität und axiale Schwingungsabsorption noch einmal verbessert werden kann.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass die Primärverbindungsscheibe mittels Nietverbindungen mit der Primärschwungscheibe drehfest verbunden ist. Die Wirkung, die durch diese Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ermöglicht wird, ist, dass eine besonders sichere drehfeste Verbindung realisiert werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass die Primärverbindungsscheibe mittels Nietverbindungen und/oder Schraubverbindungen mit der Kurbelwelle drehfest verbunden ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine sichere drehfeste Verbindung zwischen der Primärradnabe und der Primärverbindungsscheibe ausgebildet werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers in einer schematischen Querschnittsansicht
- 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers in einer schematischen Querschnittsansicht
- 3 ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer
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Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer 1, welcher insbesondere für einen Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3 vorgesehen ist. Der Drehschwingungsdämpfer 1 ist als ein Zweimassenschwungrad 4 ausgebildet und umfassend ein Primärschwungrad 5, welches antriebsseitig mit dem Antriebsstrang koppelbar ist. Diese Kopplung und Drehmomenteinleitung in das Zweimassenschwungrad 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine realisiert. Das Sekundärschwungrad 6 ist abtriebsseitig an den Antriebsstrang 2 koppelbar. Das Primärschwungrad 5 und das Sekundärschwungrad 6 sind zueinander um eine gemeinsame Drehachse entgegen der Wirkung der als Bogenfeder ausgebildeten Federeinrichtung 7 verdehbar. Das Primärschwungrad 5 und/oder das Sekundärschwungrad 6 können Mittel aufweisen, durch die die in Umfangsrichtung des Zweimassenschwungrads 4 wirkende Federeinrichtung 7 komprimierbar ist, wobei die Mittel zur Komprimierung der Federeinrichtung 7 einen Federkopplungsflansch 8 umfassen, der zum einen drehfest mit dem Sekundärschwungrad 6 verbunden und koaxial zu diesem angeordnet ist, und zum anderen mit der Federeinrichtung 7 gekoppelt ist. Zwischen dem Primärschwungrad 5 und dem Federkopplungsflansch 8 ist ein Ringraum 9 gebildet, in den ein Fliehkraftpendel 10 angeordnet ist.
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Das Primärschwungrad 5 ist gebildet aus der Primärschwungscheibe 11 und der Primärverbindungsscheibe 12. Die Primärschwungscheibe 11 ist hohlzylinderartig ausgebildet und ist in radialer Richtung oberhalb der Primärverbindungsscheibe 12 angeordnet. Die Primärverbindungsscheibe 12 ist zur drehfesten Verbindung der Primärschwungscheibe 11 mit einer Kurbelwelle 13 des Kraftfahrzeugs 3 vorgesehen. Die Primärverbindungsscheibe 12 kann aus wenigstens einem in axialer Richtung flexiblen Blech gebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Primärverbindungsscheibe 13 aus einem Stapel von in axialer Richtung flexiblen Blechen gebildet. Die in der 1 gezeigte erste Ausführungsform der Erfindung besitzt eine Primärverbindungsscheibe 12, die als flacher Scheibenring ausgebildet ist. Die Primärverbindungsscheibe 12 ist über die am äußeren Umfang der Primärverbindungsscheibe 12 verteilten Nietverbindungen 14 mit der Primärschwungscheibe 11 drehfest verbunden. Am inneren Umfang der Primärverbindungsscheibe 12 ist die Primärverbindungsscheibe 12 über Schraubverbindungen mit der Kurbelwelle 13 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs 3 drehfest verbunden.
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Die 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers 1, bei dem die Primärverbindungsscheibe 12 getopft ausgebildet ist. Die Primärverbindungsscheibe 12 ist auch hier als Scheibenring ausgebildet, besitzt jedoch im Gegensatz zu der aus der 1 bekannten Primärverbindungsscheibe 12 eine in axialer Richtung verlaufende Schulter, so dass die Primärverbindungsscheibe 12 zwei zueinander in radialer Richtung parallele Ebenen aufweist. Die Ausführungsform der 2 zeigt eine Primärverbindungsscheibe 12 mit einem axialen Versatz in den Ringraum 9 des Zweimassenschwungrads 4 hinein. Es ist selbstverständlich auch denkbar, einen axialen Versatz in entgegengesetzter axialer Richtung antriebsseitig vorzusehen.
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Die 3 schließlich zeigt den erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer 1 angeordnet in einem Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3, wobei der Drehschwingungsdämpfer 1 als ein Zweimassenschwungrad 4 ausgebildet ist. Der Drehschwingungsdämpfer ist unmittelbar an die in 3 nicht näher bezeichnete Kurbelwelle 13 der angedeuteten Verbrennungskraftmaschine gekoppelt.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Antriebsstrang
- 3
- Kraftfahrzeug
- 4
- Zweimassenschwungrad
- 5
- Primärschwungrad
- 6
- Sekundärschwungrad
- 7
- Federeinrichtung
- 8
- Federkopplungsflansch
- 9
- Ringraum
- 10
- Fliehkraftpendel
- 11
- Primärschwungscheibe
- 12
- Primärverbindungsscheibe
- 13
- Kurbelwelle
- 14
- Nietverbindungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008004150 A1 [0002]
