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Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer, mit dessen Hilfe ein Drehmomentfluss in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs unterbrochen werden kann, um nachfolgende Komponenten des Antriebsstrangs für Beschädigungen durch plötzliche Drehmomentstöße zu schützen.
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Aus
DE 198 34 729 A1 ist ein Zweimassenschwungrad bekannt, bei dem eine mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors verbundene Primärmasse über eine Bogenfeder an eine relativ zur Primärmasse verdrehbare Sekundärmasse angekoppelt ist. Die Sekundärmasse ist über einen als Rutschkupplung ausgestalteten Drehmomentbegrenzer mit einer Gegenplatte eine Reibungskupplung gekoppelt, wobei der Drehmomentbegrenzer in axialer Richtung zwischen der Sekundärmasse und der Reibungskupplung positioniert ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Wartungsfreundlichkeit eines Drehschwingungsdämpfers mit Drehmomentdämpfer zu verbessern.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen wartungsfreundlichen Drehschwingungsdämpfer mit Drehmomentdämpfer ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Drehmomentdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Drehmomentbegrenzer zur Unterbrechung einer Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen mit einer ersten Stützscheibe, einer axial neben der ersten Stützscheibe vorgesehenen zweiten Stützscheibe, einer zwischen der ersten Stützscheibe und der zweiten Stützscheibe bis zu einem Grenzdrehmoment reibschlüssig verklemmten Reibscheibe zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmoments und einer direkt oder indirekt über eine drehfeste Ankoppelung drehfest mit den Stützscheiben oder mit der Reibscheibe verbundenen Ausgangsscheibe zum Ausleiten des Drehmoments, wobei die Ausgangsscheibe mindestens eine Montageöffnung zum Hindurchführen eines zur Befestigung eines eingangsseitig an dem Drehmomentbegrenzer angekoppelten Bauteils vorgesehenen Befestigungsmittels, wobei die Ausgangsscheibe zum Lösen der drehfesten Ankoppelung und Wiederherstellen der drehfesten Ankoppelung in einer in Umfangsrichtung verdrehten Relativlage axial relativ verlagerbar ausgeführt ist.
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Bei einem plötzlichem Drehmomentstoß („Impact“) können sich im Antriebsstrang nicht vorgesehene Belastungen ergeben, die zu einer Beschädigung von drehmomentübertragenden Komponenten im Antriebsstrang führen können. Impacts entstehen beispielsweise, wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs der Kraftfahrzeugmotor abgewürgt wird, ein Verschalten stattfindet, ein schnelles Einkuppeln erfolgt, ein Rückschalten mit gleichzeitigen Gas geben durchgeführt wird, eine Notbremsung erfolgt, ein Knallstart („Kavalierstart“) stattfindet, ein Motorstart des Kraftfahrzeugmotors erfolgt. Durch den Drehmomentbegrenzer kann in der Art eines Tiefpassfilters eine Übertragung von zu hohen Drehmomenten vermieden werden, indem die Reibscheibe bei zu hohen Drehmomenten in dem Drehmomentbegrenzer durchrutschen kann, wodurch eine Drehmomentübertragung zumindest oberhalb eines durch das Grenzdrehmoment definierten Niveaus unterbrochen werden kann. Das von dem Drehmomentbegrenzer noch übertragbare maximale Grenzdrehmoment hängt von Reibungseigenschaften, insbesondere Reibwert und Anpresskraft zwischen der Reibscheibe und den Stützscheiben ab, die zur Einstellung des gewünschten maximalen Grenzdrehmoments geeignet gewählt sind. Vorzugsweise ist der Drehmomentbegrenzer in der Art einer trockenen Rutschkupplung ausgestaltet. Durch die trockenen, das heißt nicht geschmierten, Reibkontaktstellen des Drehmomentbegrenzer ist eine Streuung von effektiv wirksamen Reibwerten im laufenden Betrieb eingeschränkt, so dass ein designiertes Grenzdrehmoment mit einer höheren Genauigkeit und einer geringeren Sicherheitsmarge eingestellt werden kann.
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Der Drehmomentbegrenzer kann insbesondere in einem Drehschwingungsdämpfer zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten in einem von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Drehmoment integriert sein. Der beispielsweise als Zweimassenschwungrad ausgestaltete Drehschwingungsdämpfer kann eine Primärmasse zum Einleiten des von dem Kraftfahrzeugmotor kommenden Drehmoments und eine über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement mit der Primärmasse begrenzt relativ verdrehbar gekoppelten Sekundärmasse aufweisen, wobei der Drehmomentbegrenzer Teil der Sekundärmasse sein kann. Durch die Montageöffnung in der Ausgangsscheibe des Drehmomentbegrenzers kann das Befestigungsmittel hindurchgesteckt werden, mit dem ein eingangsseitig an dem Drehmomentbegrenzer angebundenes Bauteil, insbesondere die Primärmasse eines als Zweimassenschwungrad ausgestalteten Drehmomentbegrenzers, direkt oder indirekt mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors befestigt werden kann. Wenn es bei einer Wartung oder Reparatur erforderlich sein sollte den Drehschwingungsdämpfer zu lösen, kann durch die Montageöffnung ein Werkzeug hindurchgeführt werden, um das Befestigungsmittel zu lösen und durch die Montageöffnung zu entnehmen. Wenn jedoch ein das Grenzdrehmoment übersteigendes Drehmoment aufgetreten ist und ein Durchrutschen der Reibscheibe erfolgt ist, hat sich die Relativdrehwinkellage der Ausgangsscheibe verändert, so dass nicht mehr davon ausgegangen werden kann, dass die Montageöffnung der Ausgangsscheibe mit dem bereits verbauten Befestigungsmittel fluchtet. Tatsächlich kann es vorkommen, dass ein Kreissegment der Ausgangsscheibe das Befestigungsmittel ganz oder teilweise abdeckt, wodurch die Zugänglichkeit zu dem Befestigungsmittel sowie eine Lösbarkeit des Befestigungsmittels vereitelt sein kann. Da jedoch die Ausgangsscheibe separat ausgeführt ist und durch die drehfeste Ankoppelung drehfest aber axial verschiebbar ausgeführt ist, ist es möglich in diesem Fall die Ausgangsscheibe soweit in axialer Richtung zu verlagern bis die drehfeste Koppelung aufgehoben ist und danach in Umfangsrichtung soweit zu verdrehen bis die Montageöffnung in einer Relativwinkellage angekommen ist, in der das Befestigungsmittel zugänglich und lösbar ist. In dieser Relativwinkellage kann die axiale Verlagerung der Ausgangsscheibe wieder rückgängig gemacht werden, so dass die drehfeste Verbindung der zuvor gelösten drehfesten Koppelung wiederhergestellt ist. Der Drehschwingungsdämpfer kann dann als Ganzes zusammen mit dem Drehmomentbegrenzer für Wartungs- und/oder Reparaturzwecke wieder demontiert und gegebenenfalls wieder eingebaut werden. Durch die in einer axial verlagerten Relativlage verdrehbare Ausgangsscheibe kann eine Zugänglichkeit des Befestigungsmittels durch die Montageöffnung hindurch erforderlichenfalls wiederhergestellt werden, so dass ein wartungsfreundlicher Drehschwingungsdämpfer mit Drehmomentdämpfer ermöglicht ist.
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Die Reibscheibe kann über Reibbeläge zwischen den Stützscheiben verklemmt sein. Vorzugsweise ist eine, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltete, Anpressfeder vorgesehen, die an einer der Stützscheiben abgestützt ist und eine axial zwischen den Stützscheiben verlagerbare Druckscheibe gegen die Reibscheibe pressen kann. Über die Federkraft der Anpressfeder kann die Anpresskraft und damit das Grenzdrehmoment eingestellt werden. Zudem kann die geeignet vorgespannte als Tellerfeder ausgestaltete Anpressfeder über den Verschleißbereich der Reibbeläge eine flache Federkennlinie aufweisen, so dass die Anpressfeder über den Verschleißbereich eine im Wesentlichen konstante beziehungsweise nur leicht abfallende Anpresskraft bereitstellen kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass im Zugbetrieb des Antriebsstrangs das zu übertragende und insbesondere mit Hilfe eines Drehschwingungsdämpfers bereits drehschwingungsgedämpfte Drehmoment über die Reibscheibe in den Drehmomentbegrenzer eingeleitet, an die Stützscheiben übertragen und von den Stützscheiben an die Ausgangsscheibe übertragen wird. Es ist aber auch der umgekehrte Einbau möglich, bei dem im Zugbetrieb des Antriebsstrangs das zu übertragende und insbesondere mit Hilfe eines Drehschwingungsdämpfers bereits drehschwingungsgedämpfte Drehmoment über die Stützscheiben in den Drehmomentbegrenzer eingeleitet, an die Reibscheibe übertragen und von der Reibscheibe an die Ausgangsscheibe übertragen wird. Je nach Bauart ist somit die drehfeste Koppelung der Ausgangsscheibe im Drehmomentfluss zwischen den Stützscheiben und der Ausgangsscheibe oder zwischen der Reibscheibe und der Ausgangsscheibe ausgebildet. Zudem kann in dem Drehmomentbegrenzer vorgesehen sein, dass die Ausgangscheibe für den laufenden Betrieb in einer axialen Relativlage festgehalten ist, in der eine drehfeste Koppelung gegeben ist, wobei dieses Festhalten zu Wartungs- und/oder Reparaturzwecken aufgehoben werden kann, um die axiale Bewegbarkeit zu Einstellung einer gewünschten Relativwinkellage der Montageöffnung auszunutzen. Hierzu kann die Ausgangscheibe in axialer Richtung beispielsweise lösbar befestig, lösbar arretiert und/oder mit einer ausreichend hohen Federkraft axial angefedert sein.
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Insbesondere ist eine, insbesondere als Tellerfeder ausgestaltete, Rückstellfeder zur Positionierung der Ausgangsscheibe in eine definierte axiale Ausgangslage vorgesehen, wobei ein axialer Federweg der Rückstellfeder einen axialen Versatz der Ausgangsscheibe zum Lösen der drehfesten Ankoppelung zulässt. Die Rückstellfeder kann die Ausgangsscheibe in der Ausgangslage in einer axialen Relativlage halten, in der eine drehfeste Verbindung mit der drehfesten Ankoppelung gegeben ist. Im laufenden Betrieb kann dadurch eine Drehmomentübertragung über die Ausgangsscheibe sichergestellt werden. Im Wartungs- und Reparaturfall kann die Ausgangsscheibe von Hand gegen die Federkraft der Rückstellfeder axial verlagert werden, bis ein Formschluss der drehfesten Ankoppelung aufgehoben ist und eine Relativdrehung der Ausgangsscheibe erfolgen kann. Im Gegensatz zu einer axial unbeweglichen Befestigung der Ausgangsscheibe, ist es zudem grundsätzlich möglich, dass an der Ausgangsscheibe angreifende Axialschwingungen durch eine axiale Relativbewegung der Ausgangscheibe herausgefiltert und/oder gedämpft werden können.
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Vorzugsweise drückt die Rückstellfeder die Ausgangscheibe in der axialen Ausgangslage gegen einen, insbesondere von der ersten Stützscheibe oder von der zweiten Stützscheibe ausgebildeten, Axialanschlag. Dadurch ergibt sich eine axial definierte Ausgangslage für die Ausgangsscheibe, in der eine drehfeste Befestigung in der drehfesten Ankoppelung gegeben ist. Zudem kann die Rückstellfeder mit einer signifikant hohen verbleibenden Anpresskraft die Ausgangscheibe gegen den Axialanschlag drücken, so dass auch bei plötzlichen an der Ausgangscheibe angreifenden Axialkräften eine ausreichende drehfeste Verbindung erhalten bleibt. Zur Ausbildung des Axialanschlags ist mit der Stützscheibe ein sowieso vorgesehenes Bauteil genutzt, so dass die Bauteileanzahl gering gehalten ist.
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Besonders bevorzugt ist die Rückstellfeder an einer von der Ausgangscheibe weg weisenden Axialseite an einer zu der Ausgangscheibe beabstandeten Haltefläche eines Halteblechs abgestützt, wobei insbesondere das Halteblech mit einem die drehfesten Ankoppelung für die Ausgangscheibe ausbildenden Bauteil befestigt, insbesondere vernietet, ist. Über die axiale Positionierung der Haltefläche des Halteblechs relativ zu der Ausgangscheibe in der Ausgangslage kann ein ausreichend großer Federweg für die Rückstellfeder vorgegeben werden, um einen Formschluss der Ausgangsnabe in der drehfesten Ankoppelung lösen zu können. Das Halteblech kann hierzu in radial Richtung und/oder in Umfangsrichtung einen abgekröpften Verlauf aufweisen, so dass sich axial zu der Ausgangscheibe stärker beabstandete Teilbereiche zur Ausbildung der Haltefläche und axial näher zur Ausgangscheibe positionierte Teilbereiche zur Befestigung des Halteblechs mit dem übrigen Drehmomentbegrenzer ergeben.
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Insbesondere ist die drehfeste Ankoppelung als Verzahnung ausgeführt, wobei insbesondere die Ausgangsscheibe eine Außenverzahnung für die Verzahnung aufweist. Durch die Verzahnung ergeben sich in tangentialer Richtung wirkende Zahnflanken, die ein Drehmoment übertragen können. Zudem können die Zähne in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein, so dass sich im Rahmen der Teilung des die Zähne ausbildenden Zahnradbereichs ein inkrementeller Drehwinkelversatz der Ausgangsscheibe leicht realisieren lässt.
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Vorzugsweise ist eine Innenverzahnung für die als Verzahnung ausgestaltete drehfeste Ankoppelung von der ersten Stützscheibe und/oder von der zweiten Stützscheibe oder von der Reibscheibe ausgebildet. Da ein sowieso vorgesehenes Bauteil den Gegenpart für die drehfeste Ankoppelung der Ausgangscheibe ausbildet, kann die Bauteileanzahl und der axiale Bauraumbedarf gering gehalten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann beispielsweise die Ausgangscheibe mit der axial näher zur Rückstellfeder positionierten zweiten Stützscheibe verzahnt sein und von der Rückstellfeder gegen die axial weiter weg zur Rückstellfeder positionierten ersten Stützscheibe angedrückt sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist eine Innenverzahnung für die als Verzahnung ausgestaltete drehfeste Ankoppelung von einem mit der ersten Stützscheibe und der zweiten Stützscheibe oder mit der Reibscheibe verbundenen separaten Verzahnungsblech ausgebildet. Das Verzahnungsblech kann insbesondere eine größere axiale Materialdicke aufweisen als die erste Stützscheibe, die zweite Stützscheibe oder die Reibscheibe, so dass ein besonders großes Drehmoment in der drehfesten Ankoppelung bei geringen Flächenpressungen übertragen werden kann.
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Besonders bevorzugt ist die Montageöffnung als, insbesondere in Umfangsrichtung gebogenes, Langloch ausgestaltet. Dadurch kann auch bei einem hinreichend geringen Drehwinkelversatz der Montageöffnung zu dem Befestigungsmittel noch eine ausreichende Zugänglichkeit und Demontierbarkeit des Befestigungsmittels erreicht werden. Insbesondere wenn die Ausgangsscheibe nur in begrenzten einen Mindestdrehwinkel übersteigenden inkrementellen Drehwinkelbeträgen innerhalb der drehfesten Ankoppelung in Umfangsrichtung relativ verdreht angekoppelt werden kann, kann das Langloch innerhalb des Inkrements eines Mindestdrehwinkels eine Zugänglichkeit und Demontierbarkeit des Befestigungsmittels sicherstellen. Hierbei ist es ausreichend wenn die Montageöffnung im Vergleich zur Erstreckung des Befestigungsmittels lediglich in Umfangsrichtung verlängert ist und eine Erstreckung in radialer Richtung insbesondere einer Spielpassung mit dem Befestigungsmittel entspricht. Dadurch wird eine radial äußere Konturierung der Ausgangsscheibe, insbesondere eine Außenverzahnung, für eine drehfeste formschlüssige Koppelung nicht durch die radiale Erstreckung der Montageöffnung beeinträchtigt und/oder beschränkt.
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Insbesondere ist die Ausgangsscheibe mit einer Ausgangsnabe zur drehfesten Anbindung einer radial innerhalb zu der Montageöffnung vorgesehenen Welle drehfest verbunden. Das Befestigungsmittel ist dadurch vollständig in einem gemeinsamen Radiusbereich mit der Ausgangscheibe angeordnet. Ein nach radial außen von der Ausgangsscheibe weggeführter Mitnehmerring ist nicht erforderlich, um eine ausreichende Wartungsfreundlichkeit sicherzustellen. Auch mit einer radial innen vorgesehenen Ausgangsnabe ist eine hohe Wartungsfreundlichkeit gegeben.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Drehschwingungsdämpfer zur Drehschwingungsdämpfung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments, einer über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement mit der Primärmasse begrenzt relativ verdrehbar gekoppelten Sekundärmasse zum Ausleiten eines Drehmoments und einem, insbesondere als Rutschkupplung ausgestalteten, Drehmomentbegrenzer, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, Übertragung des Drehmoments an eine Welle, wobei die Primärmasse in einem gemeinsamen Radiusbereich mit der mindestens einen Montageöffnung der Ausgangsscheibe des Drehmomentbegrenzers mindestens eine Befestigungsöffnung zur direkten oder indirekten Befestigung der Primärmasse mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit Hilfe des Befestigungsmittels aufweist. Wenn ein das Grenzdrehmoment übersteigendes Drehmoment aufgetreten ist und ein Durchrutschen der Reibscheibe erfolgt ist, kann die veränderte Relativdrehwinkellage der Montageöffnung in der Ausgangsscheibe relativ zur Befestigungsöffnung hinreichend stark rückgängig gemacht werden, um eine ausreichende Zugänglichkeit und Demontierbarkeit des Befestigungsmittels zu erreichen. Durch die in einer axial verlagerten Relativlage verdrehbare Ausgangsscheibe des Drehmomentbegrenzers kann eine Zugänglichkeit des Befestigungsmittels durch die Montageöffnung hindurch erforderlichenfalls wiederhergestellt werden, so dass ein wartungsfreundlicher Drehschwingungsdämpfer mit Drehmomentdämpfer ermöglicht ist.
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In einem Zugbetrieb kann das von einem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, wobei auch der umgekehrte Einbau möglich ist, bei dem in einem Zugbetrieb das von dem Kraftfahrzeugmotor kommende Drehmoment in die Sekundärmasse eingeleitet werden kann, während in einem Schubbetrieb das von dem Antriebsstrang kommende Drehmoment in die Primärmasse eingeleitet werden kann. Die Primärmasse und die über das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement an die Primärmasse begrenzt verdrehbar angekoppelte Sekundärmasse können ein Masse-Feder-System ausbilden, das in einem bestimmten Frequenzbereich Drehungleichförmigkeiten in der Drehzahl und in dem Drehmoment der von einem Kraftfahrzeugmotor erzeugten Antriebsleistung dämpfen kann. Hierbei können das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse sowie die Federkennlinie des Energiespeicherelements derart ausgewählt sein, dass Schwingungen im Frequenzbereich der dominierenden Motorordnungen des Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können. Das Massenträgheitsmoment der Primärmasse und/oder der Sekundärmasse kann insbesondere durch eine angebrachte Zusatzmasse beeinflusst werden. Die Primärmasse kann eine Scheibe aufweisen, mit welcher ein Deckel verbunden sein kann, wodurch ein im Wesentlichen ringförmiger Aufnahmeraum für das Energiespeicherelement begrenzt sein kann. Die Primärmasse kann beispielsweise über in den Aufnahmeraum hinein abstehende Einprägungen tangential an dem Energiespeicherelement anschlagen. In den Aufnahmeraum kann ein Ausgangsflansch der Sekundärmasse hineinragen, der an dem gegenüberliegenden Ende des Energiespeicherelements tangential anschlagen kann. Wenn der Drehschwingungsdämpfer Teil eines Zweimassenschwungrads ist, kann die Primärmasse eine mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors koppelbare Schwungscheibe aufweisen. Wenn der Drehschwingungsdämpfer als Riemenscheibenentkoppler Teil einer Riemenscheibenanordnung zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Zugmittels ist, kann die Primärmasse eine Riemenscheibe ausbilden, an deren radial äußeren Mantelfläche das Zugmittel, insbesondere ein Keilriemen, zur Drehmomentübertragung angreifen kann. Wenn der Drehschwingungsdämpfer als Scheibendämpfer insbesondere einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung verwendet wird, kann die Primärmasse mit einem Reibbeläge tragenden Scheibenbereich gekoppelt sein, während die Sekundärmasse mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelt sein kann.
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Insbesondere ist der Drehmomentbegrenzer außerhalb des Aufnahmeraums angeordnet. Dadurch kann vermieden werden, dass Schmiermittel aus dem Aufnahmeraum an den Drehmomentbegrenzer gelangt und die Reibungseigenschaften beeinflusst. Stattdessen kann der Drehmomentbegrenzer trocken, das heißt ohne Schmiermittel, betrieben werden. Vorzugsweise ist in radialer Richtung zwischen dem Drehmomentbegrenzer und dem Aufnahmeraum eine Dichteinrichtung zum Abdichten des Aufnahmeraums vorgesehen. Die Dichteinrichtung kann insbesondere radial außerhalb zu den Stützscheiben des Drehmomentbegrenzers an der aus dem Aufnahmeraum nach radial innen herausragenden Reibscheibe und der Primärmasse und/oder dem Deckel angreifen, um den Aufnahmeraum abzudichten.
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Vorzugsweise ist eine Erstreckung der Montageöffnung in Umfangsrichtung größer als eine Erstreckung der Befestigungsöffnung in Umfangsrichtung, wobei insbesondere die Differenz der Erstreckung der Montageöffnung in Umfangsrichtung zu der Erstreckung der Befestigungsöffnung in Umfangsrichtung mindestens doppelt so groß wie ein von der drehfesten Koppelung ermöglichter minimaler relativer Drehwinkelversatz ist. Insbesondere wenn die Ausgangsscheibe nur in begrenzten einen Mindestdrehwinkel übersteigenden inkrementellen Drehwinkelbeträgen innerhalb der drehfesten Ankoppelung in Umfangsrichtung relativ verdreht angekoppelt werden kann, kann die Montageöffnung innerhalb des Inkrements eines Mindestdrehwinkels eine Zugänglichkeit und Demontierbarkeit des Befestigungsmittels sicherstellen. Es kann sichergestellt werden, dass immer in Teil der Montageöffnung die Befestigungsöffnung vollständig überdeckt, um das Befestigungsmittel zu erreichen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine schematische Schnittansicht eines Drehschwingungsdämpfers,
- 2: eine schematische perspektivische Schnittansicht eines Details eines Drehmomentbegrenzers des Drehschwingungsdämpfers aus 1,
- 3: eine schematische perspektivische Schnittansicht des Drehmomentbegrenzers aus 2 in einer vereinfachten Darstellung mit weniger Bauteilen,
- 4: eine schematische Schnittansicht eines alternativen Drehmomentbegrenzers für den Drehschwingungsdämpfers aus 1 und
- 5: eine schematische Schnittansicht eines weiteren alternativen Drehschwingungsdäm pfers.
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Der in 1 dargestellte Drehschwingungsdämpfer 10 kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs über eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors eingeleitete Drehschwingungen im zu übertragenen Drehmoment dämpfen. Hierzu weist der Drehschwingungsdämpfer 10 ein Zweimassenschwungrad 14 auf, das eine Primärmasse 16 und eine über ein als Bogenfeder ausgestaltetes Energiespeicherelement 18 angekoppelte begrenzt relativ verdrehbare Sekundärmasse 20 aufweist. Die Primärmasse 16 weist einen angeschweißten Deckel 22 auf, wodurch ein Aufnahmeraum 24 teilweise begrenzt wird, in dem das Energiespeicherelement 18 mit Schmierfett geschmiert aufgenommen ist. Die Sekundärmasse weist einen tangential an dem Energiespeicherelement 18 anschlagbaren zweiteiligen Ausgangsflansch 26 auf, der zu einem ebenfalls im Aufnahmeraum 24 aufgenommenen Innendämpfer 28 führt, der in einem von dem Zweimassenschwungrad 14 verschiedenen Frequenzbereich Drehschwingungen dämpfen kann.
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Ein ausgangsseitiger Flansch des Innendämpfers 28 stellt gleichzeitig eine mit Reibbelägen 30 versehene Reibscheibe 32 eines außerhalb des Aufnahmeraums 24 angeordneten und als trockene Rutschkupplung ausgestalteten Drehmomentbegrenzers 34 dar. Der Drehmomentbegrenzer 34 weist eine erste Stützscheibe 36 und eine axial neben der ersten Stützscheibe 36 angeordnete zweite Stützscheibe 38 auf, zwischen denen ein Zwischenraum ausgebildet ist, in den die Reibscheibe 32 in axialer Richtung zwischen den Stützscheibe 36, 28 hineinragt. Mit Hilfe einer an der zweiten Stützscheibe 38 oder alternativ an der ersten Stützscheibe 36 abgestützten Anpressfeder 40, die eine Druckscheibe 42 axial verlagert, kann die Reibscheibe 32 zwischen der ersten Stützscheibe 36 und der zweiten Stützscheibe 38 verklemmt werden. Bis zu einem der Klemmwirkung entsprechenden Grenzdrehmoment kann die Reibscheibe 32 ein Drehmoment reibschlüssig an die Stützscheiben 36, 38 übertragen. Oberhalb des Grenzdrehmoments kann die Reibscheibe 32 durchrutschen und eine Drehmomentübertragung zumindest oberhalb eines durch das Grenzdrehmoment definierten Niveaus unterbrechen. Der Drehmomentbegrenzer 34 weist eine Ausgangsscheibe 44 auf, die drehfest mit einer Nabe oder einer Welle 46 gekoppelt sein kann, um das ausgeleitete gedämpfte Drehmoment an ein Kraftfahrzeuggetriebe weiterzuleiten.
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Der Drehschwingungsdämpfer 10 kann mit Hilfe mindestens eines, insbesondere als Schraube ausgestalteten, Befestigungsmittels 45 direkt oder indirekt mit einer, insbesondere als Kurbelwelle ausgestalteten, Antriebswelle befestigt werden. Um dies zu ermöglichen weist die Ausgangsscheibe 44 im Radiusbereich des Befestigungsmittels 45 und einer für das Befestigungsmittel 45 in der Primärmasse 16 vorgesehenen Befestigungsöffnung 47 eine hierzu fluchtende Montageöffnung 48 auf. Wenn ein Durchrutschen in dem Drehmomentbegrenzer 34 aufgetreten ist, ist es jedoch möglich, dass die Montageöffnung 48 nicht mehr zu dem Befestigungsmittel 45 und der Befestigungsöffnung 47 fluchtet, wodurch das Befestigungsmittel 45 für eine Demontage des Drehschwingungsdämpfers 10 zu Wartungs- und Reparaturzwecken nicht mehr zugänglich ist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit den Stützscheiben 36, 38 ein separates Verzahnungsblech 52 vernietet, das mit der Ausgangsscheibe 44 eine als Verzahnung ausgebildete drehfeste Ankoppelung 50 ausbildet. Die Ausgangsscheibe 44 ist in der drehfesten Ankoppelung 50 aufgrund des Formschlusses in Umfangsrichtung drehmomentübertragend angebunden, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann. Gleichzeitig ist es möglich die Ausgangsscheibe 44 für eine Demontage des Drehmomentbegrenzers 10 relativ zu dem Verzahnungsblech 52 axial zu verlagern, bis der Formschluss in der drehfesten Ankoppelung 50 aufgehoben ist. Die Ausgangsscheibe 44 kann dann relativ zu dem Verzahnungsblech 52 verdreht werden, bis die Montageöffnung 48 der Ausgangsscheibe 44 wieder ausreichend zu dem Befestigungsmittel 44 fluchtet, um das Befestigungsmittel 45 lösen zu können. Mit Hilfe einer, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, Rückstellfeder 54 kann die Ausgangsscheibe 44 automatisch in eine Ausgangslage gedrückt werden, in welcher der Formschluss der drehfesten Ankoppelung 50 hergestellt ist. Die Rückstellfeder 54 ist an einer von einem mit den Stützscheiben 36, 38 vernieteten Halteblech 56 ausgebildeten und hinreichend weit zu der Ausgangsscheibe 44 axial beabstandeten Haltefläche 58 abgestützt, um einen zur Lösung der drehfesten Verbindung in der drehfesten Ankoppelung 50 ausreichenden axialen Federweg für die Rückstellfeder 54 vorzusehen.
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Wie in 2 dargestellt, kann das Halteblech 56 radial außen vernietet sein und radial innen einen die Haltefläche 58 ausbildenden abgekröpften Bereich aufweisen. Die als Tellerfeder ausgestaltete Rückstellfeder 54 kann dadurch mit einem in Umfangsrichtung durchgängigen Kraftrand an der Haltefläche 58 abgestützt sein und mit nach radial innen abstehenden Federzungen im Bereich von Zähnen einer Außenverzahnung der Ausgangsscheibe 44 für die in 3 am Beispiel einer Verzahnung dargestellten drehfesten Ankoppelung 50 an der Ausgangsscheibe 44 abgestützt sein. Wie in 4 dargestellt kann das Halteblech 56 auch im Radiusbereich seiner Vernietung abgekröpfte Bereiche zur Ausbildung der Haltefläche 58 aufweisen, so dass die Tellerfeder ausgestaltete Rückstellfeder 54 mit nach radial außen abstehenden Federzungen auf einem im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform größeren Radius an dem Halteblech 56 abgestützt sein kann.
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In der in 5 dargestellten Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform des Drehschwingungsdämpfers 10 alternativen Ausführungsform das Verzahnungsblech 52 entfallen. Die drehfeste Ankoppelung 50 ist hierbei zwischen der zweiten Stützscheibe 38 und der Ausgangsscheibe 44 ausgebildet sein. Die Rückstellfeder 54 kann die Ausgangsscheibe 44 gegen die erste Stützscheibe 38 andrücken.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehschwingungsdämpfer
- 14
- Zweimassenschwungrad
- 16
- Primärmasse
- 18
- Energiespeicherelement
- 20
- Sekundärmasse
- 22
- Deckel
- 24
- Aufnahmeraum
- 26
- Ausgangsflansch
- 28
- Innendämpfer
- 30
- Reibbelag
- 32
- Reibscheibe
- 34
- Drehmomentbegrenzer
- 36
- erste Stützscheibe
- 38
- zweite Stützscheibe
- 40
- Anpressfeder
- 42
- Druckscheibe
- 44
- Ausgangsscheibe
- 45
- Befestigungsmittel
- 46
- Welle
- 47
- Befestigungsöffnung
- 48
- Montageöffnung
- 50
- drehfeste Ankoppelung
- 52
- Verzahnungsblech
- 54
- Rückstellfeder
- 56
- Halteblech
- 58
- Haltefläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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